Desarrollo de una red de nodos inteligentes para la comunicación por radiofrecuencia de un sistema de concentración solar con tecnología de torre central

Abstract

Los sistemas de transformación de energía solar en potencia eléctrica han emergido en las últimas décadas como una fuente viable de energía limpia y renovable. La tecnología de planta de torre central solar es un buen ejemplo de este tipo de sistemas, la cual consiste en varios espejos móviles, llamados helióstatos, que reflejan la radiación del Sol hacia un mismo punto, localizado en la cima de una torre al centro del campo de helióstatos, para su recolección o transformación en otro tipo de energía. La Plataforma Solar de Hermosillo (PSH) es una instalación en la que se cuenta con un número creciente de helióstatos, con propósitos de investigación. Para continuar con el crecimiento y la mejora de este campo de pruebas, se propone en este trabajo la implementación de un sistema de comunicación inalámbrica basado en nodos inteligentes, que presente una alternativa para la comunicación y el control de los seguidores del campo. Las redes inalámbricas se componen de nodos que transmiten la información de un punto a otro, pero normalmente se limitan simplemente a la transmisión de información. Los nodos inteligentes no se limitan a la transmisión de datos, sino que también pueden realizar otras acciones, por lo que pueden adaptarse a las condiciones y limitaciones del campo de helióstatos, logrando así un sistema de comunicación efectivo. Se propone una metodología experimental mediante la cual se logre el diseño, implementación y validación de un sistema de comunicación inalámbrica basado en nodos inteligentes. Asimismo, se describen los pasos llevados a cabo durante la implementación de esta metodología. Tomando en cuenta las características y limitaciones del campo de pruebas, se optó por usar tecnología inalámbrica ZigBee, junto con microcontroladores en el ambiente de desarrollo Arduino para el desarrollo de los nodos de comunicación. Tras la implementación de los nodos en los helióstatos, se llevaron a cabo pruebas para la validación de la comunicación, para poder determinar la viabilidad del uso de las tecnologías propuestas. Los resultados de las pruebas fueron siempre positivos, superando las expectativas que se tenían sobre su funcionamiento dentro del campo de seguidores. Por lo tanto, se logró validar la viabilidad y la eficiencia del sistema de comunicación inalámbrica, para ser implementado en la PSH, permitiendo la comunicación y control de los helióstatos.