Optimización del diseño y fabricación del prototipo de panel solar replegable y validación en aplicaciones industriales

Debido a la necesidad de reducir el consumo de combustibles fósiles en la industria en general, los sistemas fotovoltaicos representan un gran potencial al respecto, sin embargo, como parte de sus limitaciones es la aún baja eficiencia de generación por área de los paneles (Wp/m2), lo que dificulta la mayor penetración de dichos sistemas solares en aplicaciones industriales de alta exigencia como el Sector Naval y Minero. Por ello, se desarrolló y fabricó un panel solar replegable, que permitan un proceso de despliegue y repliegue rápido con 1 solo movimiento. Se inspiró en el patrón origami "Miura-Ori" debido a sus características de repliegue y a su forma que permite utilizar las celdas solares cuadradas actuales. El prototipo considera una distribución específica de celdas solares, conexiones eléctricas, los dobleces del trazado origami, además de una selección específicas de las láminas para la fabricación, pues se requiera cierta rigidez en las partes de las celdas solares y flexibilidad en los dobleces de replegado, y se maximizó el uso del área disponible dentro del patrón del origami. El invento es un panel solar replegable, aplicando origami durante su fabricación. Se ha diseñado un proceso específico para la fabricación el panel solar replegable, así como un arreglo específico de materiales que conforman el panel solar, con ello se ha logrado obtener un prototipo funcional a escala real de Panel Solar de 388Wp, de 6.2 kg de peso aproximado, con área de 1.97 m2 desplegado y 0.24 m2 replegado. Ello también significa un hito importante para el Perú, pues es la primera vez que se ha logrado fabricar paneles solares en el país y aún mejor con características especiales. En ese sentido, el prototipo obtenido es TRL3, por ello se plantea realizar la validación del prototipo en una embarcación naval y otra aplicación móvil industrial en una Zona Rural de la Región Cusco, lo que permitirá optimizar el diseño y proceso de fabricación del panel solar replegable.

El objetivo general del presente proyecto es la mejora y optimización del diseño y proceso de fabricación del prototipo de un panel solar replegable inspirado en origami de hasta 388 Wp de capacidad, así como la validación de su efectividad en aplicaciones industriales y marítimas

•Diseñar y seleccionar las herramientas, accesorios y máquinas necesarias para mejorar y automatizar el proceso de fabricación de los paneles solares plegables. •Implementar un proceso de fabricación que reduzca los problemas encontrados en la fabricación manual de los paneles solares. •Mejorar el diseño de los dobleces en función del tiempo de vida esperado determinado por la resistencia a la fatiga del doblez. •Evaluar mediante pruebas de fatiga mecánica en laboratorio la resistencia de las uniones y dobleces de origami de los paneles solares. •Validar la resistencia al entorno de los materiales seleccionados para los paneles solares, en base a pruebas en condiciones agresivas, corrosivas, salinas, y con alta radiación UV, como las encontradas en un entorno marítimo, industrial y/o en zonas rurales. •Diseñar un mecanismo de pliegue y despliegue para el sistema de origami Miura-Ori, que a la vez funcione de soporte.

Los obligatorios a la convocatoria.

Desarrollo tecnologico

Multidisciplinario

ADMINISTRADO

LIMA - LIMA - SAN MIGUEL

• 13 — Ciencias e ingeniería de la energía

Ingeniería, Tecnología - Ingeniería mecánica - Mecánica aplicada

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