Optimización energética y ambiental de sistemas fotovoltaicos para su integración en la edificación

Resumen

A finales del siglo pasado la energía solar fotovoltaica se encontraba en su máximo apogeo. Incluso con las precarias tecnologías existentes en aquella época, la posibilidad de transformar la energía solar en energía eléctrica era un fenómeno a que ninguno dejaba indiferente. No obstante, esta tecnología fue perdiendo fuerza en detrimento de los combustibles fósiles y de otras formas de generación de energía menos respetuosas con el medio ambiente, pero que aportan mayor rendimiento. Por suerte, el panorama mundial está cambiando, el agotamiento del petróleo y los problemas medioambientales aparejados al uso de combustibles fósiles, han favorecido el resurgir de las energías renovables, respaldadas por los gobiernos que elaboran directivas donde ya se incluye como obligatorio el uso de fuentes de energía de larga duración y no contaminantes. El sector de la edificación también se ha visto afectado por este cambio en la forma de producir energía. Desde la entrada en vigor de actual Código Técnico de la Edificación, ya recoge la obligatoriedad de aportar un porcentaje significativo de la energía generada en los edificios mediante energía solar u otras fuentes renovables. Es por ello, que cualquier esfuerzo que se realice en mejorar este tipo de instalaciones y en facilitar su integración arquitectónica, es apostar por una tecnología que seguro será la que se emplee en un futuro cercano. En este trabajo se presenta un prototipo de una instalación aislada con la que se realizará una toma de medidas, para posteriormente hacer una comparativa con las medidas captadas con la misma instalación, pero sustituyendo el módulo fijo por un sistema de seguimiento solar. Este sistema de seguimiento es de elaboración propia, de dos ejes, capaz de realizar movimientos en dirección cenital y acimutal posicionándose perpendicularmente a los rayos del sol durante todo el día, de forma que la radiación incide lo más directamente posible sobre la superficie del panel, incrementando su eficiencia y mejorando el rendimiento de este tipo de tecnologías. Para la lógica de control y programación de los mecanismos de movimiento se ha empleado el lenguaje de codificación de Arduino, por su sencillez y facilidad a la hora de ser manejado. Su coste reducido frente a otras tecnologías, hace que sea una herramienta puntera a la hora de realizar circuitos electrónicos. El resto de componentes son de diseño propio, tratando de optimizar el espacio y aprovechando al máximo las características del módulo fotovoltaico. También se ha aplicado dicha instalación fotovoltaica para el desarrollo de un sistema autónomo de regadío con el que mantener la fachada vegetal instalada en dicha vivienda. Aprovechando la incidencia del viento sobre los paneles solares, se ha estudiado la posibilidad de colocar un deflector para redirigir dicho aire e incorporarlo en el sistema de ventilación de la vivienda y su posible aplicación en fachadas ventiladas. De esta forma, nos permite una adecuada ventilación de la cámara de aire posterior y una reducción de la temperatura, además de proporcionar espacio para el cableado y las conexiones.