Planta fotovoltaica de 350 Wh para mantener el funcionamiento de los equipos electronicos

Este proyecto se centra en desarrollar una solución energética portátil para la finca Cristina, ubicada en una zona rural sin acceso confiable a la red eléctrica. Se diseñó y construyó una maleta UPS que incluye un sistema fotovoltaico capaz de generar y almacenar energía solar. El sistema se compon...

Full description

Autores:: Ramirez Rodriguez, Juan Camilo

Tipo de recurso:: https://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f

Fecha de publicación:: 2024

Institución:: Universidad El Bosque

Repositorio:: Repositorio U. El Bosque

Idioma:: spa

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description	Este proyecto se centra en desarrollar una solución energética portátil para la finca Cristina, ubicada en una zona rural sin acceso confiable a la red eléctrica. Se diseñó y construyó una maleta UPS que incluye un sistema fotovoltaico capaz de generar y almacenar energía solar. El sistema se compone de un panel solar de 445W, dos baterías GEL de 12V 150Ah conectadas en serie, y un controlador de carga MPPT que optimiza la captación de energía. El diseño se enfoca en la portabilidad y durabilidad, utilizando materiales como aluminio, madera y una base de lámina de metal, además de integrar un sistema de seguridad con breakers y fusibles para proteger los componentes internos y externos. La maleta UPS fue diseñada con especial atención a la gestión térmica y la seguridad eléctrica. Un sistema de ventilación con dos ventiladores asegura que los componentes internos se mantengan a una temperatura operativa segura, evitando el sobrecalentamiento. Las conexiones de cableado interno se realizaron siguiendo estándares como las normas establecidas por la Asociación de Conexión e Interconexión Electrónica para minimizar las pérdidas de energía y asegurar una operación confiable. Aunque las simulaciones realizadas no fueron concluyentes debido a la falta de un simulador adecuado para paneles solares, las pruebas físicas con baterías más pequeñas validaron el funcionamiento de los módulos principales, como el cargador MPPT y la fuente DC-DC boost aislada. El proyecto ha proporcionado una solución eficiente y práctica para las necesidades energéticas de la finca Cristina, demostrando la viabilidad de un sistema de energía renovable portátil y autónomo. A pesar de las limitaciones encontradas en las simulaciones, la implementación física ha sido exitosa, destacando la importancia de un diseño robusto y de una correcta gestión del cableado y la ventilación para garantizar el rendimiento y la seguridad del sistema en condiciones reales. Este trabajo sienta las bases para futuras mejoras y aplicaciones en otros contextos rurales que enfrenten desafíos energéticos similares.
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La maleta UPS fue diseñada con especial atención a la gestión térmica y la seguridad eléctrica. Un sistema de ventilación con dos ventiladores asegura que los componentes internos se mantengan a una temperatura operativa segura, evitando el sobrecalentamiento. Las conexiones de cableado interno se realizaron siguiendo estándares como las normas establecidas por la Asociación de Conexión e Interconexión Electrónica para minimizar las pérdidas de energía y asegurar una operación confiable. Aunque las simulaciones realizadas no fueron concluyentes debido a la falta de un simulador adecuado para paneles solares, las pruebas físicas con baterías más pequeñas validaron el funcionamiento de los módulos principales, como el cargador MPPT y la fuente DC-DC boost aislada. El proyecto ha proporcionado una solución eficiente y práctica para las necesidades energéticas de la finca Cristina, demostrando la viabilidad de un sistema de energía renovable portátil y autónomo. A pesar de las limitaciones encontradas en las simulaciones, la implementación física ha sido exitosa, destacando la importancia de un diseño robusto y de una correcta gestión del cableado y la ventilación para garantizar el rendimiento y la seguridad del sistema en condiciones reales. Este trabajo sienta las bases para futuras mejoras y aplicaciones en otros contextos rurales que enfrenten desafíos energéticos similares.Ingeniero ElectrónicoPregradoThis project focuses on developing a portable energy solution for the Cristina farm, located in a rural area without reliable access to the electrical grid. A UPS case was designed and built with a photovoltaic system capable of generating and storing solar energy. The system consists of a 445W solar panel, two 12V 150Ah GEL batteries connected in series, and a MPPT charge controller that optimizes energy harvesting. The design focuses on portability and durability, using materials such as aluminum, wood and a sheet metal base, as well as integrating a safety system with breakers and fuses to protect internal and external components. The UPS case was designed with special attention to thermal management and electrical safety. A ventilation system with two fans ensures that the internal components are kept at a safe operating temperature, preventing overheating. Internal wiring connections were made following standards such as those established by the Electronic Connection and Interconnection Association to minimize power losses and ensure reliable operation. Although the simulations performed were inconclusive due to the lack of a suitable simulator for solar panels, physical tests with smaller batteries validated the performance of the main modules, such as the MPPT charger and the isolated DC-DC boost source. The project has provided an efficient and practical solution for the energy needs of the Cristina farm, demonstrating the feasibility of a portable and autonomous renewable energy system. Despite the limitations encountered in the simulations, the physical implementation has been successful, highlighting the importance of a robust design and proper wiring and ventilation management to ensure system performance and safety in real conditions. This work lays the groundwork for future improvements and applications in other rural contexts facing similar energy challenges.application/pdfAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Acceso abiertohttp:/purl.org/coar/access_right/c_abf2/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Energía solarPlanta fotovoltaica portátilEnergía renovableCargador MPPTFuente DC-DC boostInversor S-PWMZonas ruralesAutonomía energética621.381Solar energyPortable photovoltaic plantRenewable energyMPPT chargerDC-DC boost converterS-PWM inverterRural areasEnergy autonomyPlanta fotovoltaica de 350 Wh para mantener el funcionamiento de los equipos electronicos350 Wh photovoltaic plant to maintain the operation of electronic equipmentIngeniería ElectrónicaUniversidad El BosqueFacultad de IngenieríaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttps://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa[1] F. 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Planta fotovoltaica de 350 Wh para mantener el funcionamiento de los equipos electronicos

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