El uso de recursos renovables como fuente de generación de energía es un tema estudiado por el Grupo de Apoyo al Sector Rural PUCP, grupo al que va dirigido el presente proyecto. Este tipo de energía también es conocida como energía limpia ya que para su utilización no se produce emisión de gases contaminantes. Dentro de este tipo de energía, específicamente dentro de la energía solar térmica, se encuentra el reflector solar parabólico Scheffler, que aprovecha y concentra el calor que provee el Sol. Este tipo de reflector solar es utilizado en la cocina de alimentos en general y su uso en el Perú tiene un gran potencial debido a la intensa radiación presente en gran parte del país. El reflector solar parabólico Scheffler, al estar formado por un arreglo de espejos en toda su superficie, ve mermada su eficiencia debido a errores de inclinación al ensamblar dichos espejos. El objetivo del presente trabajo es desarrollar el diseño de un sistema que permita la detección de la inclinación los espejos que componen un reflector solar parabólico Scheffler de 8 m2 de área. Este sistema determina el error en la inclinación tanto en el eje horizontal como en el eje vertical de cada espejo, mediante técnicas de visión por computadora y de barrido láser. El documento se divide en 4 capítulos. El primero de ellos describe la problemática que será solucionada. En el segundo capítulo se presentan los requerimientos del sistema y se plantean los conceptos de solución. A continuación, y sobre la base del concepto óptimo de solución escogido, en el capítulo 3 se describe el desarrollo del sistema de detección de la inclinación de los espejos, así como sus componentes mecánicos, electrónicos y de control. En el cuarto capítulo se detalla el presupuesto requerido para implementar el sistema y, finalmente, se presentan las conclusiones que se obtienen del desarrollo del presente trabajo. / Tesis

El uso de recursos renovables como fuente de generación de energía es un tema estudiado por el Grupo de Apoyo al Sector Rural PUCP, grupo al que va dirigido el presente proyecto. Este tipo de energía también es conocida como energía limpia ya que para su utilización no se produce emisión de gases contaminantes. Dentro de este tipo de energía, específicamente dentro de la energía solar térmica, se encuentra el reflector solar parabólico Scheffler, que aprovecha y concentra el calor que provee el Sol. Este tipo de reflector solar es utilizado en la cocina de alimentos en general y su uso en el Perú tiene un gran potencial debido a la intensa radiación presente en gran parte del país. El reflector solar parabólico Scheffler, al estar formado por un arreglo de espejos en toda su superficie, ve mermada su eficiencia debido a errores de inclinación al ensamblar dichos espejos. El objetivo del presente trabajo es desarrollar el diseño de un sistema que permita la detección de la inclinación los espejos que componen un reflector solar parabólico Scheffler de 8 m2 de área. Este sistema determina el error en la inclinación tanto en el eje horizontal como en el eje vertical de cada espejo, mediante técnicas de visión por computadora y de barrido láser. El documento se divide en 4 capítulos. El primero de ellos describe la problemática que será solucionada. En el segundo capítulo se presentan los requerimientos del sistema y se plantean los conceptos de solución. A continuación, y sobre la base del concepto óptimo de solución escogido, en el capítulo 3 se describe el desarrollo del sistema de detección de la inclinación de los espejos, así como sus componentes mecánicos, electrónicos y de control. En el cuarto capítulo se detalla el presupuesto requerido para implementar el sistema y, finalmente, se presentan las conclusiones que se obtienen del desarrollo del presente trabajo.

Anualmente, en Perú se producen alrededor de 7 millones de toneladas de basura al año, de los cuales el 18.5% corresponde a material reciclable, donde solo el 3.6% llega a ser reciclado. El aluminio es un material reciclable, cuyo proceso para su reutilización consume menos del 95% de energía que se requeriría para producir la misma cantidad de aluminio. Actualmente, Perú no cuenta con alguna empresa u organización que se encargue del reciclaje de las latas de aluminio, a pesar de que al año se consumen, por lo menos, 322 millones de latas; solo se cuenta con organizaciones que acopian las latas desechadas, las compactan y las venden a empresas extranjeras para su reciclaje. Esto ocasiona que las latas ocupen hasta 20 veces el volumen que ocuparían si el aluminio fuera transportado en lingotes en lugar de cubos de latas compactadas. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una alternativa para la reducir los residuos ocasionados por las latas de aluminio que no son recicladas, específicamente, para ser utilizada en la ciudad de Puno, con una capacidad para fundir 12 kg/día de trozos de latas de aluminio utilizando un concentrador solar tipo disco parabólico. Según los cálculos realizados para el diseño energético y estructural del sistema de fundición, se necesitan alrededor de 4.6 kW de energía térmica durante todo el horario de operación del sistema (10:00 a 14:00 horas) para lograr fundir 12 kg de trozos de latas de aluminio. El concentrador solar tipo disco parabólico utilizado en el sistema de fundición tiene 4 m de diámetro y es capaz de entregar al proceso alrededor de 5.8 kW energía solar concentrada, lo cual se traduce en un factor de seguridad de, al menos, 1.26 para el proceso de fundición y colada de los trozos de aluminio. El mes con menor irradiancia solar es Junio, por lo tanto, se tomaron los datos calculados para el día 11 de ese mes a las 14:00 horas, resultado que indica que la radiación solar en ese momento es de 834 W/m2. Los trozos de latas de aluminio ingresan al sistema de fundición en lotes de 2 kg, por lo que, dentro de las 4 horas de operación, se realizan 6 cargas de material y, es al final, que se termina el proceso al llevar los 12 kg de aluminio fundido a la temperatura de colada (760°C) y vaciar la fundición en moldes de lingotes. El sistema de fundición tiene las siguientes dimensiones principales: ancho de 4.28 m, largo de 5.07 m y una altura de 5.08 m. El sistema presenta una masa de 980 kg y el costo total del sistema es de 52 mil soles, aproximadamente.