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Universidad Nacional de Colombia

Bogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería Electrónica · 2026

Diseño de un sistema de seguimiento solar de dos ejes para la optimización energética de paneles fotovoltaicos

Vargas Molina, Cesar AndresAsesor: Rivera Rodriguez, Sergio Raúl

Este trabajo desarrolla el diseño y modelado en simulación de un sistema de seguimiento solar de doble eje orientado a optimizar la captación energética de un panel fotovoltaico mediante tecnologías accesibles y criterios técnicos verificables. La propuesta integra un modelo mecánico con dos grados de libertad implementado en Simscape Multibody, una estrategia de referencias basada en geometría solar que genera trayectorias suaves para el azimut del poste y la inclinación del panel a partir de variables temporales y de ubicación, y un modelo energético que estima la irradiancia sobre el plano del panel y la potencia fotovoltaica instantánea a partir de componentes directa, difusa y reflejada. La metodología comprende una fase de especificación y selección de arquitectura, seguida del modelado cinemático y la calibración geométrica para asegurar consistencia entre las coordenadas mecánicas y las variables ópticas. Posteriormente, se realiza una validación comparativa frente a una configuración fija de referencia, cuantificando la energía diaria y anual captada en condiciones controladas. Adicionalmente, se estima la energía requerida por el accionamiento a partir de potencia mecánica e integración temporal, con el fin de construir un balance energético neto. Los resultados muestran un incremento consistente de energía captada con el seguimiento frente al caso fijo, así como un consumo de accionamiento reducido debido a la suavidad de las referencias y a velocidades angulares moderadas dentro del modelo. Finalmente, se incorpora un apartado de componentes, criterios de selección y costos que traduce el diseño simulado a una implementación física plausible, dejando una base replicable para futuras extensiones con pérdidas eléctricas, cargas ambientales y validación experimental. (Texto tomado de la fuente)

Texto completo 106 páginas con texto de 110

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