EcoVolt: Energía portátil híbrida para trabajos temporales en las fincas del Caribe colombiano
En este trabajo se presentan los resultados del diseño de un sistema híbrido renovable y portátil para apoyar actividades temporales en fincas del Caribe colombiano. Durante el desarrollo del proyecto se analizaron tres tecnologías para solucionar el acceso limitado a una fuente de energía confiable...
- Autores:
-
Ferrucho Maloof, Joshua Jacob
Salas Herrera, Nicolás Sebastián
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad del Norte
- Repositorio:
- Repositorio Uninorte
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/13491
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10584/13491
- Palabra clave:
- Energías renovables, Sistema híbrido portátil, Generación solar y eólica, Baterías de litio, Acceso energético rural, Caribe colombiano
Renewable Energy, Portable Hybrid System, Solar and Wind Generation, Lithium Batteries, Rural Energy Access, Colombian Caribbean
- Rights
- License
- Universidad del Norte
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En este trabajo se presentan los resultados del diseño de un sistema híbrido renovable y portátil para apoyar actividades temporales en fincas del Caribe colombiano. Durante el desarrollo del proyecto se analizaron tres tecnologías para solucionar el acceso limitado a una fuente de energía confiable y sostenible en contextos rurales e itinerantes. Esta situación afecta la continuidad de labores productivas y logísticas, y eleva los costos por el uso de generadores diésel, que además de ser contaminantes, dependen del transporte constante de combustible a zonas de difícil acceso. Como solución, se planteó el diseño, construcción y evaluación de un prototipo de sistema híbrido portátil basado en fuentes renovables, combinando tecnologías solar y eólica con respaldo en baterías de litio. El prototipo integra dichas tecnologías a través de un sistema compacto, diseñado según perfiles de carga típicos para actividades rurales y validado bajo criterios del RETIE y buenas prácticas del Código Eléctrico Colombiano (NTC 2050). Además, se garantizó que su diseño físico cumpliera con las condiciones de tránsito y transporte establecidas por la Resolución 2877 de 2022 y el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (INVIAS, 2008). Las simulaciones energéticas se realizaron empleando datos climatológicos históricos de estaciones meteorológicas del IDEAM, representando las condiciones reales del Caribe colombiano. Se analizaron distintos escenarios de uso (fincas agrícolas y eventos) y condiciones iniciales de carga de las baterías (SOC 0 % y 100 %). Se concluye que el sistema es viable para suplir necesidades energéticas temporales sin depender de la red eléctrica ni de combustibles fósiles. Su implementación representa una alternativa sostenible, económica y ambientalmente responsable. |
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2025 |
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El prototipo integra dichas tecnologías a través de un sistema compacto, diseñado según perfiles de carga típicos para actividades rurales y validado bajo criterios del RETIE y buenas prácticas del Código Eléctrico Colombiano (NTC 2050). Además, se garantizó que su diseño físico cumpliera con las condiciones de tránsito y transporte establecidas por la Resolución 2877 de 2022 y el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (INVIAS, 2008). Las simulaciones energéticas se realizaron empleando datos climatológicos históricos de estaciones meteorológicas del IDEAM, representando las condiciones reales del Caribe colombiano. Se analizaron distintos escenarios de uso (fincas agrícolas y eventos) y condiciones iniciales de carga de las baterías (SOC 0 % y 100 %). Se concluye que el sistema es viable para suplir necesidades energéticas temporales sin depender de la red eléctrica ni de combustibles fósiles. Su implementación representa una alternativa sostenible, económica y ambientalmente responsable.This paper presents the results of a portable, renewable hybrid system designed to support seasonal activities on farms in the Colombian Caribbean. During the project's development, three technologies were analyzed to address the limited access to a reliable and sustainable energy source in rural and mobile settings. This situation impacts the continuity of productive and logistical activities and increases costs due to the use of diesel generators, which, in addition to being polluting, depend on the constant transportation of fuel to hard-to-reach areas. As a solution, the project proposed the design, construction, and evaluation of a prototype portable hybrid system based on renewable sources, combining solar and wind technologies with lithium battery backup. The prototype integrates these technologies through a compact system, designed according to typical load profiles for rural activities and validated under RETIE criteria and good practices of the Colombian Electrical Code (NTC 2050). Furthermore, its physical design was guaranteed to comply with the traffic and transportation conditions established by Resolution 2877 of 2022 and the Geometric Design Manual for Highways (INVIAS, 2008). Energy simulations were conducted using historical climatological data from IDEAM meteorological stations, representing the real-life conditions of the Colombian Caribbean. Different usage scenarios (agricultural farms and events) and initial battery charging conditions (SOC 0% and 100%) were analyzed. It is concluded that the system is viable for meeting temporary energy needs without relying on the electrical grid or fossil fuels. Its implementation represents a sustainable, economically, and environmentally responsible alternative.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2025Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Energías renovables, Sistema híbrido portátil, Generación solar y eólica, Baterías de litio, Acceso energético rural, Caribe colombianoRenewable Energy, Portable Hybrid System, Solar and Wind Generation, Lithium Batteries, Rural Energy Access, Colombian CaribbeanEcoVolt: Energía portátil híbrida para trabajos temporales en las fincas del Caribe colombianoEcoVolt: Portable hybrid power for seasonal work on farms in the colombian Caribbeanarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501Soto Ortiz, José DanielORIGINALCaptura de pantalla 2025-05-20 172647.jpgCaptura de pantalla 2025-05-20 172647.jpgimage/jpeg85070https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13491/1/Captura%20de%20pantalla%202025-05-20%20172647.jpg8445595b1e119faa75fb28c91b1baa4cMD51Captura de pantalla 2025-05-20 172647.pdfCaptura de pantalla 2025-05-20 172647.pdfapplication/pdf40849https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13491/2/Captura%20de%20pantalla%202025-05-20%20172647.pdf3a8d64eb6ace000b0776348e85c7a605MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13491/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310584/13491oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/134912025-06-13 09:24:23.174Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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 |