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“Diseño e implementación de una Interfaz Hombre – Máquina para la monitorización de la eficiencia en Sistemas Fotovoltaicos utilizando celdas calibradas compensadas”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) Chimborazo Calvopiña, Jonathan David; Tigse Guishcasho. Nelson Reinaldo; Cruz Panchi, Luis Rolando
Ante la necesidad de optimizar el aprovechamiento de la energía solar y la medición de la eficiencia de los paneles solares de un sistema fotovoltaico, surge la importancia de desarrollar herramientas para la supervisión y gestión de estos elementos. En esta propuesta, se plantea una solución tecnológica: la implementación de una interfaz Hombre-Máquina diseñada específicamente monitorear y registrar la eficiencia de los paneles solares del sistema fotovoltaico perteneciente al proyecto de tecnologías de eficiencia energética (DIRGI-CP2021-008) aplicando un sistema de adquisición de datos basado en la celda calibrada compensada. El objetivo principal de esta propuesta tecnológica es proporcionar una herramienta que permita la visualización en tiempo real para posterior análisis estadístico de las variables operativas clave del sistema fotovoltaico, tales como la eficiencia del panel solar, minimizando errores comunes en las mediciones. La metodología aplicada combina investigación bibliográfica, desarrollo de software y la integración de sensores electrónicos que aseguran la fiabilidad de los datos. En pruebas se comprobó que la eficiencia en días soleados y al mediodía están en un rango del 14% al 16% existiendo un valor promedio de eficiencia del panel y su funcionamiento está dentro de los valores esperados, también en la tarde se obtuvo el 9% siendo una eficiencia baja debido a diferentes circunstancias. Con esta propuesta se puede decir que los datos en tiempo real ofrecen una solución capaz de integrarse en sistemas fotovoltaicos existentes, promoviendo el uso eficiente y sostenible de los recursos energéticos.
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“Catastro de transformadores de potencia en subestaciones eléctricas de Latacunga para la determinación del índice de salud”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) Acosta Lozano, Luis Larisson,; Mora Arboleda, Synthia Maribel; Porras Reyes, Jefferson Alberto
La investigación desarrolla el Catastro de Transformadores de Potencia en Subestaciones Eléctricas de Latacunga para la Determinación del Índice de Salud, con el objetivo de evaluar su estado operativo y optimizar su gestión y mantenimiento. La ausencia de un registro actualizado y una evaluación integral dificulta la planificación de intervenciones oportunas, aumentando el riesgo de fallas en el sistema eléctrico. Para abordar esta problemática, se aplicó la metodología del Índice de Salud (HI), un indicador basado en parámetros eléctricos, mecánicos y dieléctricos. Este índice se divide en Índice Funcional, que analiza la relación de transformación, resistencia de devanados y análisis de gases disueltos (DGA), e Índice Dieléctrico, que evalúa la calidad del aislamiento a través de pruebas físico-químicas del aceite, furanos y contenido de humedad. El estudio se realizó en diez subestaciones de Latacunga, considerando transformadores de distintas capacidades y fabricantes. Se emplearon La metodología de suma de puntajes ponderados, junto con la metodología de suma de puntajes ponderados (SPP), asegurando precisión y validez en los resultados. Los hallazgos revelaron que los transformadores analizados están en condiciones óptimas, con un Índice de Salud superior al 91.6%, clasificándolos como “Muy Bueno”. Sin embargo, en un transformador de la Subestación 4, se detectó deterioro en el aceite dieléctrico, con humedad superior a los límites recomendados, lo que podría afectar su vida útil. Desde un enfoque técnico-económico, la aplicación del Índice de Salud mejora la planificación del mantenimiento predictivo, optimizando recursos y reduciendo costos operativos. Se demostró que el monitoreo continuo y estrategias basadas en condición pueden minimizar fallas inesperadas y prolongar la vida útil de los transformadores. Se recomienda ampliar la metodología a otras subestaciones, mejorar la gestión del catastro mediante herramientas digitales y capacitar al personal de mantenimiento en la interpretación y aplicación del Índice de Salud.
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“Evaluación de la demanda energética y la hora solar pico para el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico aislado en la sala de control del proyecto DIRGI-CP2021-008 de eficiencia energética”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) Guevara Lozada, David Alexander; Venegas Lema, Anderson Saul; Cruz Panchi, Luis Rolando
En la sala de control del Proyecto DIRGI-CP2021-008 de Eficiencia Energética se han registrado frecuentes cortes de energía, afectando la continuidad operativa de los equipos. Para mitigar este problema, el estudio evalúa la demanda energética y la Hora Solar Pico (HSP) con el fin de dimensionar un sistema fotovoltaico aislado que garantice el suministro eléctrico continuo. Se realizó un análisis del consumo eléctrico mediante un analizador de calidad de energía, obteniendo un consumo promedio de 200 kWh/día y una demanda máxima de 1681 W. Para la evaluación de la irradiancia solar, se utilizaron datos de una estación meteorológica, determinando una HSP de 5,48 h/día. La metodología incluyó el procesamiento de datos con el software Fluke Analyze para caracterizar la demanda energética. Posteriormente, se dimensionó el sistema fotovoltaico considerando una potencia total instalada de 2100 W, compuesta por 10 paneles solares de 140 W cada uno, con un banco de baterías de 85,92 Ah a y un inversor de 2500 W con eficiencia del 95%. Los resultados indican que el sistema fotovoltaico diseñado puede abastecer la demanda energética de la sala de control con una autonomía de 2 días en períodos de baja irradiancia. La evaluación de la HSP permitió optimizar la cantidad de paneles solares, asegurando una generación suficiente para el proyecto.
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“Diseño de una estación meteorológica inteligente para el monitoreo continuo de variables ambientales utilizando tecnologías de internet de las cosas (IoT)”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) López Medina, Marcelo Bacilio; Paste Zambrano, Jeison Paúl; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La falta de estaciones meteorológicas accesibles limita el almacenamiento de datos climáticos en tiempo real, afectando el análisis ambiental y futuras investigaciones científicas. Para mitigar este problema se diseña una estación meteorológica inteligente con el objetivo de monitorear variables ambientales en tiempo real que garantice la obtención de una base de datos confiable en la nube. Se investigó el decreto No. INAHMI-DRO-2016-001, el cual establece que la recopilación de datos meteorológicos puede ser realizada por agentes externos, siempre que sean seleccionados por inspectores meteorológicos e hidrológicos y aprobados por los directores de observación y meteorología. Asimismo, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Bogotá determina que la precisión en la medición de variables meteorológicas debe mantenerse dentro de un margen de error entre el 3% y el 15%, de acuerdo con el protocolo de monitoreo y seguimiento de la calidad del aire. En la metodología se incluyó la selección de sensores, microcontroladores, plataforma IoT y el diseño de placa y diagramas de conexión, posteriormente se desarrolló la programación en el software Arduino 2560. Para la validación del funcionamiento se comparó los resultados medidos por parte de la estación meteorológica automática UTC 1 con otra estación meteorológica de similares características, obteniendo los siguientes resultados, en la variable de temperatura el porcentaje de error es del 6.18%, en la variable de humedad relativa el porcentaje de error es del 7.42%, en la variable de velocidad del viento el porcentaje de error es del 8.65%,en la variable de radiación solar el porcentaje de error es del 8.30% y en la variable de precipitación el porcentaje de error es del 2.38%.
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“Diseño y construcción de una hidroeléctrica portatil para caudales bajos en sitios remotos”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03) Pérez Bayas, Jefferson Israel; Luzon Celi, Klever Isaias; Gallardo Molina, Cristian Fabian
El proyecto "Diseño y construcción de una hidroeléctrica portátil para caudales bajos en sitios remotos" busca generar energía renovable en comunidades sin acceso estable a electricidad. Se diseñó una turbina hidrocinética tipo Gorlov, optimizada para operar en un canal de bajo caudal en Manzana Pamba, Latacunga. El canal tiene un ancho de 1 metro, una profundidad de 80 cm y una velocidad del agua de 0.6 m/s. La turbina tiene un diseño helicoidal con dimensiones de 40 cm de alto y 36 cm de ancho, utilizando un perfil aerodinámico NACA 0018. Su objetivo es generar 100 W para alimentar 20 focos LED de 5 W. Para ello, se utilizó un sistema eléctrico compuesto por un motor-generador BLDC, un rectificador, un regulador de voltaje y una batería de 12V 4.5Ah, en las pruebas realizadas, la turbina alcanzó 62.1 RPM a 15 cm de profundidad, 68.3 RPM a 20 cm y 83.1 RPM a 25 cm, logrando en este último caso generar 100 W. Se observó que a mayor profundidad, la velocidad de la turbina aumenta debido a un mejor aprovechamiento del flujo de agua. Con esta generación de energía, se pudo iluminar una vereda comunitaria, mejorando la iluminación de la zona.