Prototipo de sistema inteligente de paneles fotovoltáicos móviles para uso particular
Fecha
2025
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Profe guía
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Universidad Finis Terrae (Chile) Facultad de Ingeniería
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ISSNe
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Resumen
El presente trabajo de título aborda el desarrollo de un prototipo de panel solar inteligente móvil, diseñado para optimizar la captación de energía solar mediante un sistema de seguimiento en dos ejes (vertical y horizontal). Durante más de nueve meses de investigación y dos meses de construcción, se seleccionaron e integraron cuidadosamente los componentes clave: motores paso a paso NEMA 17, controladores DRV8825, sensores de luz (LDR), sensores de fin de carrera, una Shield CNC V3, y una batería de plomo-ácido sellada de 12V y 12Ah.
El sistema está basado en un microcontrolador Arduino Uno R4, encargado de coordinar de forma autónoma el movimiento del panel solar según las variaciones de luz detectadas por los sensores distribuidos en los extremos del módulo fotovoltaico. La lógica de control implementada considera rutinas de homing, seguimiento activo durante el día, y retorno nocturno al punto de origen. Las pruebas realizadas confirmaron una autonomía promedio de 3,39 horas en modo activo y 85,71 horas en modo pasivo, con desplazamientos suaves y precisos, y un consumo energético altamente controlado gracias a la implementación de microstepping y optimización de ciclos de trabajo.
Durante el proceso de desarrollo se abordaron múltiples desafíos técnicos, como el calentamiento excesivo de motores, vibraciones mecánicas, desalineaciones estructurales, y errores en la lógica de decisión. Estos fueron resueltos mediante ajustes en el diseño mecánico, uso de materiales aislantes, impresión de piezas personalizadas en 3D y refinamiento progresivo del algoritmo de control. Este prototipo representa un avance significativo hacia la implementación de sistemas solares inteligentes escalables, con potencial de integración futura de inteligencia artificial, conectividad remota y sensores ambientales complementarios.
Descripción
Trabajo de Título (Ingeniero Civil en Informática y Telecomunicaciones)--Universidad Finis Terrae, 2025
Lugar de Publicación
Santiago, Chile
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Citación
Palabras clave
Panel solar inteligente, Seguimiento solar, Motores NEMA 17, Arduino Uno, DRV8825, Shiel CNC V3, Eficiencia energética, Prototipado
Licencia
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