Desafío
Reemplace la solución de caja negra utilizada para automatizar el movimiento de los paneles solares con un enfoque más confiable y rentable con menos desgaste en el equipo
Soluciones
El controlador Allen‑Bradley MicroLogix 1400 utiliza software preprogramado con datos de National Renewable Energy Labs (NREL)
Los datos de NREL proporcionan automáticamente información precisa sobre dónde está exactamente el sol, en cualquier lugar y en cualquier momento.
Los controladores se comunican a través de una red EtherNet/IP, que proporciona
Resultados
Los controladores en red se pueden utilizar en múltiples sistemas, lo que ahorra costos
Un controlador puede controlar 500 pies de paneles solares en comparación con el enfoque anterior, que requería un dispositivo para cada panel
Ahorró $125,000 en costos de configuración
Costos de mantenimiento reducidos en un 65 por ciento
Con el mínimo desgaste del equipo, el nuevo controlador extiende la longevidad del producto.
Antecedentes
Las empresas de servicios públicos locales a menudo ofrecen incentivos para que las empresas generen su propia energía, a veces pagando de 20 a 30 centavos por kilovatio hora. Además, para conservar los recursos limitados, cada vez más empresas dan prioridad a la captura y generación eficientes de la mayor cantidad de energía renovable posible.
Patriot Solar Group PSG ayuda a estos usuarios finales a alcanzar sus objetivos de energía renovable proporcionando el seguimiento solar, así como el equipo de seguimiento solar necesario para impulsar esta tendencia creciente. Uno de los productos estrella de la empresa es un seguidor solar que inclina automáticamente los paneles fotovoltaicos para seguir al sol a donde quiera que vaya.
Una aplicación prometedora del seguidor solar de PSG se utiliza en un área que a menudo se desperdicia: estacionamientos para automóviles con techo plano en escuelas, universidades y grandes empresas. Las cocheras equipadas con un sistema de control de paneles solares cumplen una doble función. Protegen los vehículos de los elementos y recolectan energía, ya sea para alimentar los autos eléctricos estacionados debajo o para devolver la energía a la red de energía del edificio.
Desafío
Perseguir el sol es un gran desafío porque es un objetivo en movimiento. Pero la recompensa es sustancial. Los paneles solares operados por sistemas de control automático pueden generar hasta un 30 por ciento más de energía que los paneles estáticos.
Para hacer frente a este desafío, PSG ideó originalmente un sistema basado en una solución patentada de caja negra que muchos fabricantes todavía usan en la actualidad.
“En el pasado, usábamos sensores basados en el sol en una caja simplificada que se colocaba encima de nuestros rastreadores y funcionaba tratando de seguir la parte más brillante del cielo”, dijo Jeff Mathie, presidente de PSG. “La buena noticia: el sistema era económico; la mala noticia: no era fiable”.
La cubierta de nubes o la luz reflectante competidora confundió al rastreador, desviándolo en una búsqueda frenética del sol. A su vez, el sistema no solo no pudo recolectar energía solar, sino que también quemó innecesariamente su propia energía para hacer funcionar los motores, desgastando su equipo en el proceso.
Soluciones
Al reconocer la necesidad de una mejor tecnología, el equipo de PSG se reunió con un representante local de Rockwell Automation, quien arrojó luz sobre un sistema de control alternativo que prácticamente eliminó las fallas de la solución de caja negra anterior.
“Decidimos trabajar con Rockwell Automation porque fabrican un controlador lógico programable (PLC) líder en los EE. UU.”, dijo Mathie. “Sabíamos que podíamos confiar en ellos. Sus productos dan credibilidad a nuestros sistemas porque los clientes ya están familiarizados con el nombre y los componentes confiables detrás de él”.
Cada nuevo rastreador PSG viene equipado con el sistema de control Sun Scout de la compañía. El cerebro del sistema es el controlador Allen‑Bradley® MicroLogix™ 1400 de Rockwell Automation. En lugar de depender de la imprevisibilidad del clima, el controlador utiliza un software preprogramado con datos de National Renewable Energy Labs (NREL). Estos datos proporcionan automáticamente información precisa sobre dónde está exactamente el sol, en cualquier lugar y en cualquier momento.
“El uso de controladores programables para la industria solar es algo así como un concepto nuevo, pero cualquier persona que conozca las unidades entenderá la lógica detrás de ellas”, dijo Mathie. “Además, el controlador MicroLogix es un controlador potente y rentable que puede caber en un factor de forma pequeño, por lo que acoplarlo con el software preprogramado transforma el sistema en una aplicación 'inteligente'”.
Para crear mayores eficiencias y proteger el hardware del sistema, el software también alerta al sistema de control cuando el sol se ha puesto para el día. Después de 30 minutos de oscuridad, el PLC le dice al sistema que cambie al modo de "estiba" o "bañera para pájaros", colocando los paneles en una posición protectora mirando hacia el cielo. De esa manera, no se dañarán si soplan fuertes vientos durante la noche. Asimismo, si el controlador detecta ráfagas que alcanzan las 35 mph o más durante el día, el sistema pasará al modo de protección. Después de pasar un minuto de vientos de menos de 35 mph, el sistema Sun Scout vuelve a desplegar los rastreadores para reanudar su posición principal de seguimiento del sol.
El sistema de control reside en una caja de plástico completamente sellada en la parte superior de la cochera junto a los paneles solares. Los controladores se comunican a través de una red EtherNet/IP™, que proporciona comunicaciones confiables y de alta velocidad.
La unidad llega al sitio completamente integrada con controles preestablecidos que incluyen información de latitud y longitud específica para su ubicación. El usuario final solo necesita ingresar la fecha y la hora del día antes de que el sistema comience instantáneamente a rastrear el sol de manera autónoma con una precisión nítida como un láser, independientemente de las condiciones externas.
Resultados
El nuevo sistema de PSG ha simplificado drásticamente el desarrollo y la operación del sistema en comparación con su solución de seguimiento solar anterior.
“Hemos avanzado a pasos agigantados en términos de mejorar la calidad general de nuestros productos”, dijo Ed Stuart, director de ventas de Patriot Solar Group. “Presentamos los PLC y cambiamos de soluciones soldadas a mano a configuraciones de fábrica. Otros sistemas de control utilizan controladores listos para usar que parecen salidos del laboratorio de Einstein. Es bueno entregar un producto pulido que hace lo que está destinado a hacer”.
Un PLC puede controlar 500 pies de paneles que pueden generar 110 kilovatios de energía por hora en condiciones perfectas de sol. Los sistemas anteriores requerían un sensor solar por panel.
“Los antiguos sensores solares pueden parecer más baratos desde el principio, pero los controladores MicroLogix son dispositivos pequeños y potentes”, dijo Mathie. “Al conectar en red los PLC, podemos implementarlos para múltiples sistemas de accionamiento, mucho menos costoso que nuestro enfoque anterior”.
Este sistema de próxima generación ha demostrado ser tan exitoso que PSG ya lo ha utilizado para modernizar 18 proyectos. Los clientes están especialmente ansiosos por esta solución una vez que se enteran de los beneficios de costos a largo plazo. Además, con el mínimo desgaste del equipo, el nuevo controlador prolonga la vida útil del producto.
“La asociación con Rockwell Automation nos ha brindado una ventaja en el mercado porque ahora ofrecemos uno de los sistemas de mayor calidad a un precio comparativamente más bajo”, dijo Mathie. “Este es un avance significativo en la industria solar, uno que tanto los clientes pequeños como los grandes pueden capitalizar”.
Publicado el 1 de octubre de 2013
