Análisis comparativo de la eficiencia de controladores de carga en sistemas fotovoltaicos autónomos para viviendas rurales de la comuna La Masa 2

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dc.contributor.advisorLata García, Juan Carlos-
dc.contributor.authorGorotiza Cruz, Diego José-
dc.date.accessioned2025-08-30T16:26:46Z-
dc.date.available2025-08-30T16:26:46Z-
dc.date.issued2025-
dc.identifier.urihttp://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30906-
dc.descriptionEn regiones sin acceso a redes eléctricas centralizadas, los sistemas fotovoltaicos independientes se han convertido en una solución clave para satisfacer las necesidades energéticas básicas. Este artículo presenta un análisis comparativo de dos tipos de controladores de carga solar, el Seguimiento del Punto de Máxima Potencia (MPPT) y la Modulación de Ancho de Pulso (PWM), aplicados en sistemas fotovoltaicos autónomos utilizados en viviendas rurales de la comunidad La Masa 2, ubicada en Guayaquil, Ecuador. El estudio surge de la necesidad urgente de proporcionar energía confiable y eficiente en áreas aisladas donde las fuentes tradicionales, como los generadores a base de combustible, son insostenibles, contaminantes y costosas. La metodología combinó visitas de campo, observación directa de hábitos de uso de energía y simulaciones utilizando datos reales de irradiancia y temperatura obtenidos a través de software fotovoltaico especializado. El análisis incluyó cargas domésticas comunes como iluminación de bajo consumo, televisión, carga de teléfonos móviles y pequeños equipos de audio. Se estimó que la demanda diaria oscilaba entre un punto dos y un punto tres kilovatios-hora. Las simulaciones se realizaron en MATLAB para evaluar indicadores de rendimiento como la eficiencia de conversión de energía y el suministro diario de energía en condiciones solares variables. Los resultados muestran que los controladores MPPT proporcionan consistentemente un mejor rendimiento que los controladores PWM, especialmente en períodos de baja radiación solar. El controlador MPPT logró un mayor rendimiento energético y una mejor gestión de la batería, lo que garantiza una mayor autonomía y una mayor vida útil del equipo. En promedio, los sistemas basados en MPPT entregaron entre cero punto nueve ocho y un punto tres cuatro kilovatios-hora por día, mientras que los sistemas PWM se mantuvieron por debajo de un punto un kilovatio-hora. Estas diferencias afectan significativamente la capacidad de la comunidad para mantener la iluminación, la conectividad y las actividades diarias, lo que destaca la importancia de una gestión eficiente de la energía. El estudio concluye que la tecnología MPPT es más adecuada para la electrificación rural en regiones tropicales, ofreciendo un modelo sostenible y replicable para otras comunidades no interconectadas.spa
dc.description.abstractIn regions without access to centralized electricity networks, standalone photovoltaic systems have become a key solution to meet basic energy needs. This article presents a comparative analysis of two types of solar charge controllers, Maximum Power Point Tracking (MPPT) and Pulse Width Modulation (PWM), applied in autonomous photovoltaic systems used in rural homes of the community La Masa 2, located in Guayaquil, Ecuador. The study arises from the urgent need to provide reliable and efficient energy in isolated areas where traditional sources such as fuel-based generators are unsustainable, polluting, and expensive. The methodology combined field visits, direct observation of energy usage habits, and simulations using real irradiance and temperature data obtained through specialized photovoltaic software. The analysis included common household loads such as low-consumption lighting, television, mobile phone charging, and small audio equipment. The daily demand was estimated to range between one point two and one point three kilowatt-hours. Simulations were conducted in MATLAB to evaluate performance indicators such as energy conversion efficiency and daily energy supply in variable solar conditions. The results show that MPPT controllers consistently provide better performance than PWM controllers, especially in periods of low solar radiation. The MPPT controller achieved higher energy yield and better battery management, ensuring longer autonomy and extended equipment lifespan. On average, MPPT-based systems delivered between zero point nine eight and one point three four kilowatt-hours per day, while PWM systems remained below one point one kilowatt-hours. These differences significantly impact the community's ability to maintain lighting, connectivity, and daily activities, highlighting the importance of efficient energy management. The study concludes that MPPT technology is more suitable for rural electrification in tropical regions, offering a sustainable and replicable model for other non-interconnected communities.spa
dc.language.isospaspa
dc.rightsopenAccessspa
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Ecuador*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ec/*
dc.subjectSISTEMAS FOTOVOLTAICOSspa
dc.subjectEFICIENCIA ENERGÉTICAspa
dc.subjectCONTROLADOR MPPTspa
dc.subjectCONTROLADOR PWMspa
dc.subjectENERGÍA RURALspa
dc.subjectSOSTENIBILIDADspa
dc.titleAnálisis comparativo de la eficiencia de controladores de carga en sistemas fotovoltaicos autónomos para viviendas rurales de la comuna La Masa 2spa
dc.typebachelorThesisspa
ups.carreraElectricidadspa
ups.sedeSede Guayaquilspa
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