Medición y monitoreo de eventos extremos de irradiancia solar mediante una plataforma sensorial de bajo costo en las condiciones geográficas y climatológicas de Juliaca

Abstract

En la presente investigación, se presenta una plataforma sensorial de adquisición de datos autónomo de bajo costo para el monitoreo in situ de parámetros ambientales, analizado en las condiciones geográficas y climatológicas de Juliaca, durante el periodo de cuatro meses desde enero hasta abril del 2020. El objetivo del trabajo es realizar el registro, monitoreo, procesamiento para la identificación de irradiancia solar muy extrema (irradiancia solar >1367 ) e irradiancia solar extrema (irradiancia solar >1000 ) utilizando como sensor de medición una celda fotovoltaica calibrada. La implementación de la plataforma sensorial se construyó utilizando celda fotovoltaica de 1.3Wp para la medición de irradiancia, una celda fotovoltaica de 2.5Wp para la autonomía y un microcontrolador ESP8266 para la comunicación y monitoreo de datos mediante Wi-fi con el estándar IEEE 80211, se emplearon baterías de ion litio para la autonomía, sensores de corriente, temperatura del aire ambiente y presión atmosférica, lo que permite el desarrollo de soluciones de medición y monitoreo de datos en cualquier parte de la región sin necesidad de estar conectado a la red eléctrica convencional para poder registrar datos de una manera fácil y económica. El costo de inversión del sistema de medición asciende a (S/.610.00). Los valores de irradiancia se estimaron a partir de mediciones de corriente de corto circuito (Isc) adquiridas por un sensor de corriente. Las pruebas de calibración y validación de los datos se realizaron con el empleo y comparación de un módulo fotovoltaico patrón calibrado. Los resultados obtenidos del registro y procesamiento de datos de la plataforma sensorial dan como resultado la ocurrencia de eventos muy extremos de irradiancia solar, con un valor máximo de 1566.87 , el 04 de marzo del 2020 a las 12:19:26 hrs., con una duración de 13seg., haciendo un total de 28 días de ocurrencia entre [1460.86-1566.87 ] y la ocurrencia de eventos extremos de irradiancia solar con un valor máximo de 1366.78 , el 17 de enero a las 11:26:29 hrs., con una duración de 17 seg., haciendo un total de 70 días de ocurrencia entre [1354.89-1366.78 ], en una latitud de -15.488052, longitud. -70.14974 y una altitud de 3832 m.s.n.m.