Selección, simulación y caracterización de un sistema de energía solar fotovoltaica para alimentación de nodos wi-fi en áreas rurales

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dc.contributor.advisorAcevedo, Alfredo Rafael
dc.contributor.advisorDiaz Suarez, Ricardo Andres
dc.contributor.authorMeza Meza, Leonardo
dc.contributor.authorMoreno Diaz, Jorge Diego
dc.date.accessioned2024-03-03T18:05:28Z
dc.date.available2010
dc.date.available2024-03-03T18:05:28Z
dc.date.created2010
dc.date.issued2010
dc.description.abstractEn este trabajo se presenta una propuesta metodológica para realizar el dimensionado de un sistema de energía solar fotovoltaico (SESF) aislado específicamente para la alimentación de un nodo de comunicaciones Wi-Fi implementado en áreas rurales. Esta propuesta involucra la utilización de un modelo que representa el comportamiento del SESF, el cual incluye como entrada la estimación del recurso solar en la zona de ubicación, a partir de lo encontrado en las fuentes de información disponibles. Además, se muestran los resultados de las pruebas de campo hechas con un prototipo de nodo Wi-Fi autónomo, con lo que se validó el desempeño individual de cada uno de los elementos, y posteriormente de todo el SESF alimentando la carga. Esto permitió su caracterización, es decir, la determinación del comportamiento en el tiempo de las principales variables eléctricas: tensión, corriente, potencia y energía. Para realizar las pruebas de campo fue necesario utilizar un sistema de adquisición de datos, integrado principalmente por un datalogger, y la construcción de circuitos acondicionadores de señal, y así monitorear la dinámica energética que ocurre en todo momento dentro del sistema. En la simulación con Orcad Pspice se aprovecharon tanto los resultados de las pruebas y el modelado, como la estimación del recurso solar. A su vez, con los resultados de la simulación se llevó a cabo la etapa final de dimensionado, que tiene en cuenta las distintas configuraciones del nodo Wi-Fi, sus modos de operación y tiempos de funcionamiento, según lo requerido por el proyecto UIS-Colciencias Diseño construcción y caracterización de un enlace autónomo de comunicación Wi-Fi para áreas rurales alimentado con energía solar. Un dimensionado para un número finito de escenarios, incluyendo la autonomía y los costos, es presentado como resultado.
dc.description.abstractenglishThis paper proposes a method for sizing an off-grid photovoltaic solar energy system (PSES) specifically for powering a communications Wi-Fi node deployed in rural areas. This proposal involves the use of a model representing the behavior of PSES, which include as input data the estimate solar resource in the area of location, from what was found in the sources of information. In addition, we present the results of field tests made with an autonomous Wi-Fi node prototype, which validated the individual performance of each of the elements, and then around the PSES feeding the load. This allowed characterization, i.e., determining the temporal behavior of the main electrical variables: voltage, current, power and energy. For field testing was necessary to use a data acquisition system, composed mainly of a datalogger, and the construction of signal conditioning circuits, to monitor the energy dynamics and that occurs at any time within the system. In the simulation with Orcad Pspice took advantage both test results and modeling, and the estimation of solar resources. In turn, the results of the simulation was carried out sizing the final stage, which takes into account the different configurations of the Wi-Fi node, its operation modes and operating times, as required by the UIS-Colciencias project Design, construction and characterization of an autonomous communication link Wi-Fi for rural areas powered by solar energy. A sizing for a finite number of scenarios, including autonomy and costs, is presented as a result.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electricista
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/23384
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectEnergía solar fotovoltaica
dc.subjectDimensionado
dc.subjectModelado y simulación de sistemas solares fotovoltaicos
dc.subjectConsumo y caracterización de un nodo Wi-Fi
dc.subjectAdquisición de datos mediante datalogger
dc.subjectcircuitos acondicionadores de señal
dc.subjectsensor de corriente
dc.subject.keywordPhotovoltaic solar energy
dc.subject.keywordSizing
dc.subject.keywordModeling and simulation of photovoltaic systems
dc.subject.keywordCharacterization of a Wi-Fi node
dc.subject.keywordDatalogger data acquisition
dc.subject.keywordsignal conditioning circuits
dc.subject.keywordcurrent sensor
dc.titleSelección, simulación y caracterización de un sistema de energía solar fotovoltaica para alimentación de nodos wi-fi en áreas rurales
dc.title.englishSelection, characterization and simulation of a photovoltaic solar energy system to supply wi-fi nodes in rural areas
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Eléctrica