Diseño e implementación de un sistema fotovoltaico con seguidor solar para aplicar en entornos educativos
Resumen
Se desarrolló un sistema fotovoltaico con seguidor solar para suplir las necesidades energéticas básicas de un laboratorio académico, garantizando una autonomía de dos horas con su máxima capacidad operacional sin radiación solar. Se establecieron los requerimientos técnicos y se elaboró un manual de operación y mantenimiento. Se seleccionaron los equipos del Sistema de Generación Distribuido Autónomo (SGDA) y Sistema de Transferencia Automática (STA), para operar en modo manual o automático y se integró un seguidor solar para maximizar la captación de energía. De las pruebas realizadas se determinó su fiabilidad, presentando una autonomía de 4 horas 20 minutos empleando igual tiempo de carga en condiciones de baja radiación. Además, el SGDA implementado representa un ahorro del 48,57% comparado con un sistema comercial similar. Se concluye que el sistema desarrollado es competitivo y presenta mejores características que las alternativas comerciales, además puede ser escalado para suplir deficiencias energéticas en diversas áreas académicas.
Descargas
Citas
NACIONES UNIDAS. (s.f). Energías renovables: Energías para un futuro más seguro. [online]. Disponible en: https://www.un.org/es/climatechange/raising-ambition/renewable-energy
LARREA MALDONADO, Carlos. (2024). Transición energética y crisis en el Ecuador. [Repositorio digital, Universidad Andina Simon Bolivar] [online]. Disponible en: https://repositorio.uasb.edu.ec/bitstream/10644/10341/1/Larrea%20C-CON-041-Transici%C3%B3nEnerg%C3%A9ticaEcuador.pdf
ARIDI Rima, ARIDI Mona, PANNIER Marie-Lise, LEMENAND Thierry. (2025). Eco-environmental, and social impacts of producing electricity with various renewable energy sources. Revista Energy [online]. 320, 1-10. ISSN 0360-5442. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.135139
QIN P., WANG J., XU Y A., HUSSAIN S. (2024). China's green energy growth: Economic policies, environmental economics, and strategies for resilience in the global economy. Revista Energy Strategy Reviews [online]. 54,1-17. ISSN 2211-467X. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.esr.2024.101475
BAMISILE O., ACEN C., CAI D., HUANG Q. Y STAFFELL I.. (2025). The environmental factors affecting solar photovoltaic output. Revista Renewable and Sustainable Energy Reviews [online]. 208, 1-20, ISSN 1364-0321. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115073
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY, (2025). Global Energy Review [online]. Disponible en: https://iea.blob.core.windows.net/assets/5b169aa1-bc88-4c96-b828-aaa50406ba80/GlobalEnergyReview2025.pdf
AYALNEH Girum, TESFAYE Abreham, SETARGE Yedilfana, ERMIAS Natei, ABRHAM Gebrehiwet y ASHU Renato. (2021). Opportunities and Challenges of Renewable Energy Production in Ethiopia. Revista Sustainability [online]. 13 (18), 1-2, 10381. Disponible en: https://doi.org/10.3390/su131810381
CHAMORRO Jason y MERA Erick. (2025). Estudio de la crisis energética en el ecuador por la dependencia en la generación de energía hidráulica. Revista Journal Ingeniar, Ingeniería, Tecnología e Investigación [online]. 8(15), 168-186. ISSN: 2737-6249. Disponible en: https://journalingeniar.org/index.php/ingeniar/article/view/286
MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS. (2021). Ecuador consolida la producción eléctrica a partir de fuentes renovables. [online]. Disponible en: https://www.recursosyenergia.gob.ec/ecuador-consolida-la-produccion-electrica-a-partir-de-fuentes-renovables/#:~:text=Bajo%20este%20precepto%2C%20es%20importante,%2C%20geotermia%2C%20entre%20otras
PÉREZ Vicente, PÁEZ Beto, JÁTIVA José Antonio, GALLEGOS Jóse Daniel, PAREDES Antohony, ESCOBAR Eduardo, EGAS Sergio. (2024). La crisis del sector elecrtrico vino para quedarse. USFQ Colegio de Economia [online]. 108, 1-25. Disponible en: https://www.usfq.edu.ec/es/revistas/koyuntura/koyuntura-108
NOVAES MEJDALANI Alexandre. MENDES E COSTA Roberta, HALLACK Michelle. (2019). Luz para la educación rural: más energía para reducir el abandono escolar. BID [online]. Disponible en: https://blogs.iadb.org/energia/es/una-luz-para-la-educacion-rural-mas-energia/
BARRAGÁN Antonio, JARA Darwin, ROMERO Israel, ZALAMEA Esteban, SERRANO Xavier. (2022). Barriers to renewable energy expansion: Ecuador as a case study. Revista Energy Strategy Reviews [online]. 43, 1-14. ISSN 2211-467X. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.esr.2022.100903
MINISTERIO DE EDUCACIÓN. (2024). El Ministerio de Educación implementa medidas para reforzar el aprendizaje durante la emergencia energética. [online]. Disponible en: https://educacion.gob.ec/el-ministerio-de-educacion-implementa-medidas-para-reforzar-el-aprendizaje-durante-la-emergencia-energetica/
BEDÓN MERA Darío Alejandro, BALBI SUAREZ Gabriel Antonio, OROZCO SALTOS Osaías Yarel, MANTILLA MOROCHO Daniel Andrés. (2025). Energía solar como alternativa a los problemas energéticos del Ecuador. Revista Juventud y Ciencia Solidaria [online]. 18, 64-68, E-ISSN: 2737-6265. Disponible en: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29990
INCA YAJAMÍN Gabriel Sebastían, CABRERA CARRIÓN Daniel Fernando. VILLALTA GUALÁN Dalton Fabián, BAUTISTA ZURITA Rodrigo Cristobal, CABRERA CARRION Hernan David. (2023). Evaluación de la actualidad de los sistemas fotovoltaicos en Ecuador: avances, desafíos y perspectivas. Revista Ciencia Latina [online]. 7(3), 1-17. ISSN: 2707-2207. Disponible en: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i3.6835
MINISTERIO DE EDUCACIÓN. (2024). Estadistica Educativa. 5. ISBN: 978-9942-662-45-3. [online]. Disponible en: https://educacion.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2024/10/Estadistica-Educativa-Vol-5.pdf
VARGAS CASTRO Karina, ROJAS CEBALLOS Vivian Coromoto, SAONA LOZANO Rosario Valeria, PINOS MEDRANO Viviana Fabiola. (2024). Análisis de los factores que influyen en la educación inclusiva en Ecuador. Revista Electrónica Interuniversitaria de Formación del Profesorado [online]. 27(1), 61-73. Disponible en: https://doi.org/10.6018/reifop.580821
BODERO Jorge, Guerra Daniel, (2024). Construcción de un sistema de energía fotovoltaica con seguidor de luz solar para el laboratorio de tribología de la Facultad de Mecánica. [Tesis de grado, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo] [online]. Disponible en: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/22974.
KUMBA Krishna, UPENDER Patri, BUDUMA Parusharamulu, SAKAR Mithu, P.SIMON Sishaj, GUNDU Venkateswarlu. (2024). Solar tracking systems: Advancements, challenges, and future directions: A review. Revista Energy Reports [online]. 12, 3566-3583, ISSN 2352-4847. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2024.09.038
ARCERNNR. (2023). Marco normativo de la generación distribuida para el
autoabastecimiento de consumidores regulados de energía eléctrica. [online]. Disponible en: https://arconel.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2024/07/Regulacion-ARCERNNR-00823.pdf
GUERRA-CHÁVEZ J., (2022). Propuesta de una planta fotovoltaica de 824,86 MW en Manabí, Ecuador. Revista CTU [online]. 9(1), 85-100. ISSN: 1390-7638. Disponible en: https://dx.doi.org/10.26423/rctu.v9i1.640
MATEUS OSORIO Sergio Hernán, MELO ACOSTA Nelson Alejandro. (2023). Implementación de un sistema solar fotovoltaico para la planta agroindustrial agronaime. [Tesis de grado, Universidad Autónoma de Bucaramanga] [online]. Disponible en: http://hdl.handle.net/20.500.12749/21310
TIXILIMA CUSIN Elvis Andres. (2024). Impacto de los recubrimientos nanotecnológicos en el rendimiento de los paneles fotovoltaicos. [Tesis de grado, Universidad Técnica del Norte] [online]. Disponible en: https://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/15669/2/04%20MEL%20227%20TRABAJO%20DE%20GRADO.pdf
GUERRERO CALERO Juan Manuel, ARTEAGA ZAMBRANO Melany Johanna. (2024). Diseño de un sistema fotovoltaico para la casona de la universidad estatal del sur de Manabí. [Tesis de grado, Universidad Estatal del Sur de Manabí] [online]. Disponible en: http://repositorio.unesum.edu.ec/handle/53000/6179
TAPIA Mariela, HEINEMANN Detlev, BALLARI Daniela, ZONDERVAN Edwin (2022). Spatio-temporal characterization of long-term solar resource using spatial functional data analysis: Understanding the variability and complementarity of global horizontal irradiance in Ecuador. Revista Renewable Energy [online]. 189, 1176-1193. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.03.049
VACA REVELO Diego, ORDÓÑEZ Freddy. (2019). Mapa Solar del Ecuador 2019. [online]. Disponible en: https://www.ingenieriaverde.org/wp-content/uploads/2020/01/Mapa_Solar_del_Ecuador_2019.pdf
NÚÑEZ NÚÑEZ Manuel Orlando, SALAZAR MOLINA Carlos Manuel. (2014). Diseño y construcción de un sistema eficiente de alimentación solar, mediante acumuladores de energía, para un vehículo electrico. [Tesis de grado, Universidad Tecnica de Cotopaxi] [online]. Disponible en: https://repositorio.utc.edu.ec/bitstream/27000/1886/1/T-UTC-1776.pdf
LÓPEZ PÉREZ Verónica Paulina, HERRERA PEREZ Víctor Isaac, MARCATOMA TIXI Jessica Alexandra,RAMOS ARAUJO Cristina Estefania. (2023). Validacion del modelo Bristow-Campell como método de estimación de la radiacion solar en Riobamba con fines de generación fotovoltica. Revista Polo del conocimiento [online]. 8(5), 1-23. ISSN: 2550-682X. Disponible en: https://doi.org/10.23857/pc.v8i5
NORMA ECUATORIANA DE CONSTRUCCIÓN. (2011). Comite ejecutivo de la norma ecuatoriana de construcción. [online]. Disponible en: https://inmobiliariadja.wordpress.com/wp-content/uploads/2016/09/nec2011-cap-14-energc3adas-renovables-021412.pdf
CARBAJAL CANO Jonathan Kevin, MARÍN RUIZ Edwin Erick (2023). Análisis comparativo del efecto del nivel de radiación solar en la eficiencia de un módulo fotovoltaico. [Tesis de grado, Universidad César Vallejo] [online]. Disponible en: https://repositorio.ucv.edu.pe/handle/20.500.12692/128242
DÁVALOS LAVERDE Jairo Alonso, AMAYA HERNÁNDEZ Edwin Armando. (2023). Diseño y estudio técnico-económico de prototipo de paneles solares para sustituir los sistemas convencionales de iluminación en vallas publicitarias. [Tesis de grado, Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas] [online]. Disponible en: https://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/33291
VICTRON ENERGY. (2024). Cableado sin limites, 1-74. [online]. Disponible en: https://www.victronenergy.com.es/upload/documents/The_Wiring_Unlimited_book/43562-Wiring_Unlimited-pdf-es.pdf.
SANTANA MENDOZA Nadia, VILLEDA CRUZ José, JESÚS DOMINGUEZ Daniel, CORTES ORTIZ Adrián. (2024). Celdas Solares. TEPEXI Boletín Científico de la Escuela Superior Tepeji del Río, 11(21),44-46. ISSN 2007-7629. Disponible en: https://doi.org/10.29057/estr.v11i21.11650
GUTIÉRREZ SEPÚLVEDA Trinidad Sofía. (2022). Análisis comparativo entre inversores y microinversores para la generación de energía solar fotovoltaica. [Tesis de postgrado, Universitat de Barcelona] [online]. Disponible en: https://diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/194049/1/TFM_Trinidad%20Guti%c3%a9rrez.pdf
SORIANO MANRESA Carlos. (2023). Proyecto de una instalación solar fotovoltaica de 1 mwp en la campaneta (orihuela, alicante) para vertido a red y generación y almacenamiento de hidrógeno. [Tesis de tgrado, Universitat Politècnica de València] [online]. Disponible en: https://riunet.upv.es/handle/10251/198386
INNOVACION Y CUALIFICACION, S. L. (2023) Montaje mecánico de instalaciones solares fotovoltaicas. ENAE0108. IC Editorial. [online]. Disponible en: https://elibro.net/es/lc/espoch/titulos/253134
VIDAL VIDAL Alvear. (2023). Diseño de una estructura solar fotovoltaica en altura (tracker). [Tesis de tgrado, Universitat Politècnica de València] [online]. Disponible en: https://riunet.upv.es/entities/publication/e476f510-c200-4542-abd9-965b429703f6
NORMA ECUATORIANA DE CONSTRUCCIÓN. (2018). Instalaciones Eléctricas. [online]. Disponible en: https://www.habitatyvivienda.gob.ec/wp-content/uploads/2023/03/1.-NEC-SB-Instalaciones-Electricas.pdf
LIGÑA CUMBAL Cristian Heriberto. (2024), Control Estadístico de Procesos. Editorial Deming, Quito [online]. 1(1), 68. Disponible en: https://biblioteca.deming.edu.ec/items/1ec41558-292e-4a94-bc60-444fd267d455/full
REVERTER F. (2020), Análisis de la vaianza (ANOVA), Barcelona. Universitat Oberta de Catalunya [online]. Disponible en: http://hdl.handle.net/10609/151790
Derechos de autor 2025 Daniel Tadeo Guerra Chávez; Jorge Bolívar Bodero Bravo, Fausto Ulpiano Caicedo Benavides, Joseph David Guerra Chávez
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
El titular de los derechos de autor de la obra, otorga derechos de uso a los lectores mediante la licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional. Esto permite el acceso gratuito inmediato a la obra y permite a cualquier usuario leer, descargar, copiar, distribuir, imprimir, buscar o vincular a los textos completos de los artículos, rastrearlos para su indexación, pasarlos como datos al software o usarlos para cualquier otro propósito legal.
Cuando la obra es aprobada y aceptada para su publicación, los autores conservan los derechos de autor sin restricciones, cediendo únicamente los derechos de reproducción, distribución para su explotación en formato de papel, así como en cualquier otro soporte magnético, óptico y digital.
