La energía solar, puede ser aprovechada por ciertos dispositivos electrónicos que convierten directamente la energía solar en energía eléctrica, gracias al llamado efecto fotovoltaico y lograr, entre otras cosas que una bombilla se encienda. La energía eléctrica que proporciona un módulo fotovoltaico, gracias a la radiación solar, hace que los aparatos reciban electricidad, pero para ello es necesario utilizar diversos dispositivos electrónicos donde es posible conseguir almacenar esa energía, rentabilizarla y tratar de que llegue a todo tipo de aparatos eléctricos de diferente potencia.

Las grandes instalaciones fotovoltaicas suelen dotarse de componentes necesarios para poder conocer qué energía les llega del Sol y así saber la energía que la instalación transformará en electricidad. Estos instrumentos, a veces integrados en una estación meteorológica pueden tener un coste en torno a los 20.000 euros, con lo que no todas las instalaciones pueden beneficiarse de estas posibilidades de rentabilizar al máximo la energía del sol.

Inventores principales, de izquierda a derecha: Catalina Rus, Leocadio Hontoria y Francisco José Muñoz Rodríguez

Para poder llegar a mayor número de instalaciones solares y evitar estos altos costes, un grupo de investigación del Departamento de Ingeniería Electrónica y Automática de la Universidad de Jaén, han publicado recientemente en la Oficina Española de Patentes y Marcas un modelo de utilidad basado en un nuevo instrumento electrónico capaz de abaratar la medida de la radiación procedente del Sol. Con este dispositivo se hace posible de una manera fiable y económica medir la radiación y, si se integra con un generador fotovoltaico, también permite analizar el funcionamiento de éste y calcular la energía que va a transformar para abastecer de electricidad un espacio.

Las estaciones meteorológicas cuentan con distintos dispositivos electrónicos que hacen que éstas sean capaces de medir diferentes magnitudes como la temperatura, la humedad, la presión atmosférica, etc. En el caso de medir radiación, las estaciones incorporan un piranómetro, que es el nombre del instrumento que realiza estas mediciones. Este es el instrumento que reproduce el modelo de utilidad y que va a hacer posible incorporar esta medida a estaciones meteorológicas de bajo coste.

En la invención, según cuenta a la Fundación Descubre la investigadora principal de la misma, Catalina Rus “hemos dado un nuevo uso a un instrumento llamado fotodiodo, que hasta la fecha se utilizaba en el mundo de la fotografía para medir las distintas intensidades de un flash. A este dispositivo le hemos hecho una serie de modificaciones electrónicas y así hemos conseguido crear un piranómetro capaz de ofrecer una medición de la radiación comparable a la medición en estaciones meteorológicas de gran calidad y precisión”.

Dispositivo de monitorización

El trabajo de los especialistas está publicado en el Boletín Oficial de la Propiedad Industrial de la Oficina Española de Patentes y Marcas y se ha denominado como ‘Sistema para la Monitorización de la Radiación Solar’ y trata principalmente de acercar al usuario y a los proveedores de sistemas solares, medios de bajo coste y alta precisión para la medida y evaluación del recurso solar disponible en un enclave.

Asegurar el abastecimiento de energía y confiar en las energías renovables

Existen en la actualidad grandes generadores fotovoltaicos que suministran electricidad a pueblos o a urbanizaciones enteras, y para tener una fiabilidad y una seguridad de abastecimiento y saber si todo está funcionando correctamente, es necesario conocer el recurso solar disponible en la zona. Para tal fin se suelen emplear piranómetros, que se encargan de medir la irradiancia, o lo que es lo mismo, la potencia incidente por unidad de superficie.

El grupo de investigación es experto en distintos tipos de programación de instrumentos electrónicos, Internet de las cosas o aplicaciones de móvil.  “Nuestro propósito es fomentar los sistemas de autoconsumo fotovoltaico y dotar a éstos de instrumentos de precisión y calidad y de bajo coste. Estos últimos permitirán a los usuarios, que dispongan de una instalación fotovoltaica en su vivienda particular, conocer con estos sistemas electrónicos desarrollados el recurso solar disponible en todo momento”, cuenta la investigadora Catalina Rus.

La inventora principal Catalina Rus

En este momento, la investigadora principal y sus compañeros Leocadio Hontoria, Juan Domingo Aguilar, Francisco Muñoz, Juan Ignacio Fernández y Miriam Jiménez están trabajando en dotar de soluciones de recubrimiento al entramado electrónico que han creado, lo cual será un paso final para tratar de comercializar el nuevo producto. El grupo ha trabajado en otras soluciones electrónicas para mejorar la sostenibilidad en la vida diaria de un usuario medio como, por ejemplo, un bastón ecológico de senderismo generador eólico hidráulico. Además, éste último junto con el presente modelo de utilidad para fomentar las instalaciones basadas en la energía solar serán presentados en la Noche de los Investigadores en Jaén el próximo 28 de septiembre dentro del marco de actividades: “Diseños que mejoran nuestra sociedad” y “Ciudades inteligentes, la ingeniería las hace habitables”.

Referencias:

Rus Casas, Catalina; Hontoria García, Leocadio; Aguilar Peña, Juan Domingo; Muñoz Rodríguez, Fco. José; Fernández Carrasco, Juan Ignacio y Jiménez Torres, Miriam: ‘Sistema para la Monitorización de la Radiación Solar. Modelo de Utilidad, Propiedad industrial’. Publicada: 2018-06-26