La presentación muestra los datos obtenidos en la investigación sobre el diseño construcción y calibración de un medidor de radiación solar, digital fotovoltaico, el cual se realizo para la obtención de licenciatura en Física en la UNP.

1. “DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y CALIBRACIÓN DE UN MEDIDOR
DE RADIACIÓNSOLAR, DIGITAL, FOTOVOLTAICO.”
Presentada :
Lic. César Ramos Ancajima.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
Facultad de Ciencias
Escuela Profesional de Física
PRISEFI-2022

2. • INTRODUCCIÓN
• DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
• FORMULACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN.
• PROPÓSITO DE LA INVESTIGACIÓN
• OBJETIVOS GENERAL
-OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• MARCO METODOLÓGICO.
• MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS.
-DISEÑO DEL CIRCUITO ELÉCTRICO
-CALIBRACIÓN DEL PIRANÓMETRO
• RESULTADOS
• CONCLUSIONES.

3. INTRODUCCIÓN

4. ¿Cómo diseñar, construir y calibrar un medidor
de radiación solar, digital, fotovoltaico?

5. PROPÓSITO DE LA INVESTIGACIÓN.
OBJETO DE ESTUDIO
ELEMENTO DE
DETECCCION ELEMENTOS DE
PROCESAMIENTO
ELEMENTOS DE
COMUNICACION
OBJETO DE ESTUDIO
CIRCUITO ELÉCTRICO.

6. OBJETIVO GENERAL.
 Diseñar, construir y calibrar un medidor de radiación
solar, digital, fotovoltaico.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
 Solucionar el problema de dispositivos para medir
radiación solar.
 Construir un dispositivo que permita el registro de la
data es en tiempo real.
 Proporcionar un dispositivo portátil, para medir la
radiación solar global (W/m2) en tiempo real.

7. MARCO METODOLÓGICO
HIPOTESIS GENERAL
Existe la posibilidad de diseñar, construir y calibrar un
medidor de radiación solar, digital, fotovoltaico.

8. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS.
DISEÑO DEL CIRCUITO

9. Circuito de filtrado y selector de carga. Circuito para el sensor de temperatura.
Circuito de conexión Display Oled / Arduino nano
Circuito de conexión RTC
DS3231/Arduino nano.
CONSTRUCCIÓN Y ACOPLAMIENTO

10. Diagrama de conexiones MicroSD/Arduino nano.
Diagrama de conexiones
bluetooth HC-06/Arduino nano.
Conexiones de todo el circuito de carga hacia el Arduino Nano
CONSTRUCCIÓN Y ACOPLAMIENTO

11. MEDIDOR DE RADIACIÓN SOLAR DIGITAL
FOTOVOLTAICO CONCLUIDO

12. CALIBRACIÓN DEL PIRANÓMETRO

13. RESULTADOS

14. RESULTADOS
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100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
6:00:00
7:12:00
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9:36:00
10:48:00
12:00:00
13:12:00
14:24:00
15:36:00
16:48:00
18:00:00
19:12:00
Irradiación(W/m2)
Tiempo(h:mm:ss)
20 de Noviembre 2019
PIRANÓMETRO PIRANÓMETRO PATRÓN
Irradiancia (w/m2) solar en función del tiempo (h:mm:ss) para el día 20 de
noviembre 2019.

16. RESULTADOS
0
200
400
600
800
1000
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8:30
9:50
9:10
9:30
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14:10
14:30
14:50
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16:50
17:10
17:30
17:50
Irradiancia
(W/m2)
Tiempo(Horas)
05 de enero 2020
PiranómetroTM206 Piranómetro01
Irradiancia (w/m2) solar en función del tiempo (h:mm:ss) para el día 05 de
enero 2020.

17. CONCLUSIONES
• Se logró diseñar, construir y calibrar un medidor de
radiación solar digital fotovoltaico (piranómetro); el
cual, mide la radiación solar global (W/m2) en el
rango aproximado de 400 nm a 700 nm de longitud
de onda, correspondiente al rango del espectro
visible.
• El registro de la data es en tiempo real,
almacenándose automáticamente en la memoria
extraíble MicroSD para su posterior análisis y uso.
• Debido a las dimensiones del prototipo, es de fácil
manipulación y traslado, permitiendo movilizarlo a
lugares donde se requiera realizar una evaluación.

18. CONCLUSIONES
• La visualización de la toma de los datos puede
obtenerse mediante lectura directa en la pantalla del
prototipo o ser trasladada mediante un cable de
datos a otros equipos (laptop, celular, etc.) y de
manera inalámbrica mediante bluetooth.
• El prototipo de piranómetro fotovoltaico construido,
presenta un error del 1% para temperaturas del
ambiente menores e iguales a 40°C. Si se
incrementa la temperatura, entre 60°C o 65°C el
error, aumenta de alrededor del 7%.

19. RECOMENDACIONES
Para medir radiaciones en interiores, o irradiancias
pequeñas, mediante el prototipo, debería activarse la
escala 1, reconfigurando el algoritmo, y haciendo la
calibración respectiva.
Para la transferencia de datos inalámbricos, reemplazar
la conexión bluetooth, de tal manera que los archivos se
puedan subir directamente al Drive, y poder tener acceso
a la data desde cualquier lugar, en tiempo real.
Para reducir los efectos resistivos, de la unidad
analógica, se recomienda implementar circuitos impresos,
para desechar la parte del cableado.
El dispositivo no necesita mantenimiento debido a que el
circuito eléctrico, se encuentra totalmente encapsulado y
sellado

20. RECOMENDACIONES
Para la producción a escala del medidor de
radiación solar digital fotovoltaico, se deberían usar
microcomponentes electrónicos.
Someterlo a una evaluación rigurosa, por parte de
alguna institución dedicada a la calibración de
piranómetros.
El diseño del piranómetro, puede emularse para el
desarrollo de otros dispositivos de medición, tales
como anemómetros, medidores de temperatura,
medidores de radiación UV, sonómetros etc.
Se recomienda para un posible trabajo de
investigación futuro probar con otra calidad del
elemento sensor (celda fotovoltaica) evitando, que
la temperatura de trabajo no supere los 40°C para
corregir errores ocasionados por la temperatura.