Desarrollo de un Sistema de Iluminaciòn Solar para el Ahorro de Energìa Elèctrica en el Alumbrado Publico de Mèxico

Abstract

D'acord amb les necessitats actuals per a l'obtenció de l'energia resultat d'una demanda energètica creixent, i on una de les fonts energètiques més utilitzada són els hidrocarburs dels quals danyen al medi ambient, es torna indispensable buscar fonts d'energia més amigables amb el medi ambient, com ho són les energies renovables. D'acord amb l'anterior, una de les hipòtesis de partida d'aquesta tesi consisteix a millorar les prestacions dels sistemes fotovoltaics utilitzats en lluminàries públiques mitjançant la utilització d'un únic convertidor commutat, i crear un model d'innovació que permeti la vinculació entre l'àrea científica i àrea industrial i en aquest cas buscar la comercialització del convertidor commutat únic. La generació d'un nou model d'innovació i la generació d'una nova estructura convertidora juntament amb el seu modelatge matemàtic i aplicació permetessin millorar les prestacions d'un sistema fotovoltaic, són les dues temàtiques principals estudiades en aquesta tesi com esmentem en el paràgraf anterior. Basat en idees prèvies presentades en l'estat de l'art s'aconsegueix realitzar una estructura convertidora punt primordial d'aquesta tesi, anomenada convertidor commutat buck-boost versàtil bidireccional, en què es realitzen dos tipus d'anàlisi aplicant el control en mode de lliscament un per manera diürn i un altre per manera nocturna en els dos casos comptant amb superfícies de commutació complexes, el que va permetre millorar les prestacions d'un sistema fotovoltaic, validades mitjançant mesuraments experimentals, mostrant els avantatges amb què compta aquest convertidor davant d'altres convertidors. Igual que en l'estructura convertidora la creació d'un nou model d'innovació totalment flexible per energies renovables es va realitzar per mitjà d'estudis previs presentats en l'estat de l'art. Aquest model té la particularitat d'adaptar fàcilment per a la realització de qualsevol altre tipus de model d'innovació pel fet que s'explica a detall pas a pas per a la seva realització.

De acuerdo con las necesidades actuales por la obtención de la energía resultado de una demanda energética creciente, y donde una de las fuentes energéticas más utilizada son los hidrocarburos los cuales dañan al medio ambiente, se vuelve indispensable buscar fuentes de energía más amigables con el medio ambiente, como lo son las energías renovables. De acuerdo con lo anterior, una de las hipótesis de partida de esta tesis consiste en mejorar las prestaciones de los sistemas fotovoltaicos utilizados en luminarias públicas mediante la utilización de un único convertidor conmutado, y crear un modelo de innovación que permita la vinculación entre el área científica y área industrial y en este caso buscar la comercialización del convertidor conmutado único. La generación de un nuevo modelo de innovación y la generación de una nueva estructura convertidora junto con su modelado matemático y aplicación permitieran mejorar las prestaciones de un sistema fotovoltaico, son las dos temáticas principales estudiadas en esta tesis como mencionamos en el párrafo anterior. Basado en ideas previas presentadas en el estado del arte se logra realizar una estructura convertidora punto primordial de esta tesis, llamada convertidor conmutado buck-boost versátil bidireccional, en el que se realizan dos tipos de análisis aplicando el control en modo de deslizamiento uno para modo diurno y otro para modo nocturno en ambos casos contando con superficies de conmutación complejas, lo que permitió mejorar las prestaciones de un sistema fotovoltaico, validadas mediante mediciones experimentales, mostrando las ventajas con las que cuenta este convertidor frente a otros convertidores. Al igual que en la estructura convertidora la creación de un nuevo modelo de innovación totalmente flexible para energías renovables se realizó por medio de estudios previos presentados en el estado del arte. Este modelo tiene la particularidad de adaptarse fácilmente para la realización de cualquier otro tipo de modelo de innovación debido a que se explica a detalle paso a paso para su realización.

In accordance with the current needs for obtaining the energy resulting from an increasing energy demand, and where one of the most used energy sources are hydrocarbons which harm the environment, it becomes essential to look for sources of energy more friendly to the environment environment, as are renewable energies. In accordance with the above, one of the starting hypotheses of this thesis is to improve the performance of photovoltaic systems used in public luminaires by using a single switched converter, and create an innovation model that allows the link between the area scientific and industrial area and in this case seek the commercialization of the single switched converter. The generation of a new model of innovation and the generation of a new converter structure together with its mathematical modeling and application allow to improve the performance of a photovoltaic system, are the two main themes studied in this thesis as mentioned in the previous paragraph. Based on previous ideas presented in the state of the art, a converting structure is achieved, a primordial point of this thesis, called bidirectional versatile buck-boost switched converter, in which two types of analysis are carried out by applying the control in sliding mode one for mode diurnal and another for night mode in both cases counting with complex switching surfaces, which allowed to improve the performance of a photovoltaic system, validated by experimental measurements, showing the advantages with which this converter has against other converters. As in the case of the converter structure, the creation of a completely new model of innovation for renewable energies was carried out through previous studies presented in the state of the art. This model has the particularity of being easily adapted for the realization of any other type of innovation model because it is explained in detail step by step for its realization.