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Desarrollo de un sistema de control para colectores solares de placa plana con mira a su aprovechamiento en procesos de deshidratación en frutas y verduras

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dc.contributor.advisorMartínez guarín, Arnold Rafaelspa
dc.contributor.authorCabrera Rojas, Brian Royspa
dc.contributor.authorSotter Botero, Juan Humbertospa
dc.coverage.spatialMontería, Córdobaspa
dc.date.accessioned2020-04-10T17:32:59Zspa
dc.date.available2020-04-10T17:32:59Zspa
dc.date.issued2020-01-29spa
dc.description.abstractEl uso de energía solar ha tomado fuerza a través de los últimos años como alternativa energética para el reemplazo de fuentes de energías convencionales, sumado a esto que con el uso de la energía solar se mitiga el daño ambiental, con la ayuda de los diversos avances tecnológicos se tecnifican los procesos para el aumento de la eficiencia de los instrumentos que permitan el aprovechamiento de dicha energía. En este trabajo se desarrolló una estrategia de control y un sistema físico, enlazados entre sí, que permitan con la energía proveniente del sol en forma radiación mantener una temperatura a la salida de un colector solar de placa plana dentro de un rango específico, utilizando el software Simulink de Matlab se programó el desarrollo analítico de la función de transferencia obtenida para el cálculo del colector solar en estudio y por medio de una tarjeta microcontroladora llamada Arduino mega se le ordena al sistema físico que hacer ante las condiciones fluctuantes del ambiente. El rango de trabajo del colector es de 60±5°C, la estrategia de control previamente programada en Simulink se encargará de recibir las diferentes temperaturas medidas por los sensores y aportar fluido caliente o fluido frío en función de la temperatura de salida. Se realizaron pruebas en diferentes días con la estrategia de control implementada y sin la estrategia de control, se obtuvieron lecturas de aproximadamente cinco horas solares, y posteriormente se hizo un análisis estadístico para determinar los efectos que tuvo la implementación de la estrategia de control. Lo que arrojó una disminución del coeficiente de variabilidad de un 12% que se calculó sin la estrategia de control a un 3% con la estrategia de control implementada, según criterios estadísticos propios del método usado para el análisis estadístico (t-student) se acepta el sistema y es viable su implementación.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero(a) Mecánico(a)spa
dc.description.modalityTrabajo de Investigación/Extensiónspa
dc.description.tableofcontentsRESUMEN ................................................................................................................. 11spa
dc.description.tableofcontentsABSTRACT ................................................................................................................. 13spa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 15spa
dc.description.tableofcontentsOBJETIVOS ................................................................................................................. 16spa
dc.description.tableofcontents1. REVISIÓN DE LITERATURA ................................................................................... 17spa
dc.description.tableofcontents1.1. MARCO TEÓRICO .............................................................................................. 17spa
dc.description.tableofcontents1.1.1. Energía solar .................................................................................................. 17spa
dc.description.tableofcontents1.1.2. Energía solar directa ................................................................................... 18spa
dc.description.tableofcontents1.1.3. Energía solar Fotovoltaica .......................................................................... 18spa
dc.description.tableofcontents1.1.4. Energía solar Térmico ................................................................................ 18spa
dc.description.tableofcontents1.2. COLECTORES TÉRMICOS ................................................................................ 19spa
dc.description.tableofcontents1.2.1. Colector Solar De Placa Plana .................................................................... 20spa
dc.description.tableofcontents1.2.2. Captadores Solares De Aire ........................................................................ 20spa
dc.description.tableofcontents1.3. SISTEMAS DE CONTROL .................................................................................... 21spa
dc.description.tableofcontents1.4. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL ................................................................... 21spa
dc.description.tableofcontents2. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................. 23spa
dc.description.tableofcontents2.1. DETERMINACIÓN DE VARIABLES DEL PROCESO ........................................... 23spa
dc.description.tableofcontents2.2. Modelado del colector solar de placa plana ................................................. 23spa
dc.description.tableofcontents2.4. SISTEMA DE CONTROL ..................................................................................... 41spa
dc.description.tableofcontents3. IMPLEMENTACIÓN Y VALIDACION .................................................................... 52spa
dc.description.tableofcontents3.1. VALIDACIÓN DE LA ESTRATEGIA DE CONTROL ............................................ 54spa
dc.description.tableofcontents4. RESULTADOS Y DISCUSIONES ........................................................................... 55spa
dc.description.tableofcontents4.1. FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA ....................................................................... 55spa
dc.description.tableofcontents4.1.1. Modelado del colector solar ........................................................................ 55spa
dc.description.tableofcontents4.1.2. prueba experimental .................................................................................... 58spa
dc.description.tableofcontents4.2. Simulación del modelo .....................................................................,............... 61spa
dc.description.tableofcontents4.3. MARCO DE ANÁLISIS .......................................................................................... 64spa
dc.description.tableofcontents4.4. PRUEBA DE T-STUDENT ..................................................................................... 65spa
dc.description.tableofcontents4.5. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE PRUEBA DE HIPÓTESIS .................................... 67spa
dc.description.tableofcontents4.5.2. Prueba de hipótesis .......................................................................................... 68spa
dc.description.tableofcontents5.CONCLUSIONES ....................................................................................................... 70spa
dc.description.tableofcontents6. RECOMENDACIONES ............................................................................................ 71spa
dc.description.tableofcontents7. BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 72spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/2601spa
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad de Córdobaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.programIngeniería Mecánicaspa
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dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2019spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/spa
dc.subject.keywordsSolar powereng
dc.subject.keywordsFlat plate solar collectoreng
dc.subject.keywordsArduino megaeng
dc.subject.keywordsMatlab Simulinkeng
dc.subject.keywordsControl strategyeng
dc.subject.keywordsCoefficient of variabilityeng
dc.subject.proposalEnergía solarspa
dc.subject.proposalColector solar de placa planaspa
dc.subject.proposalArduino megaspa
dc.subject.proposalSimulink de Matlabspa
dc.subject.proposalEstrategia de controlspa
dc.subject.proposalCoeficiente de variabilidadspa
dc.titleDesarrollo de un sistema de control para colectores solares de placa plana con mira a su aprovechamiento en procesos de deshidratación en frutas y verdurasspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisspa
dc.type.redcolhttps://purl.org/redcol/resource_type/TPspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa
dspace.entity.typePublication
oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_16ecspa
oaire.versionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85spa
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