Diseño y construcción de un prototipo solar para incrementar el rendimiento energético de los paneles solares

Abstract

El presente proyecto tiene como objetivo construir un prototipo de seguidor solar, que tenga como función aumentar la eficiencia energética de los paneles solares en condiciones climáticas del departamento de Santander, Colombia. Mediante una metodología aplicada y experimental, se establecieron los parámetros técnicos del entorno también se diseñó una estructura modular fabricada en PLA mediante impresión 3D, y se integró un sistema de control basado en microcontrolador, sensores de tipo digital con fotodiodo y servomotores MG 996R. El prototipo fue sometido a pruebas comparativas frente a un panel estático, demostrando un incremento del 21,3% en la producción energética durante días de alta irradiación. Los resultados validan el uso de tecnologías de bajo costo para aplicaciones académicas, rurales o institucionales, y evidencian el impacto positivo de los sistemas de seguimiento solar en zonas tropicales. Este trabajo no solo contribuye al desarrollo de soluciones sostenibles, sino que sirve como referente para investigaciones futuras en energías renovables.

This project aims to build a solar tracker prototype designed to increase the energy efficiency of solar panels under the climatic conditions of the department of Santander, Colombia. Through an applied and experimental methodology, the technical parameters of the environment were established. A modular structure was designed and fabricated using PLA through 3D printing, and a control system was integrated based on a microcontroller, digital photodiode sensors, and MG 996R servomotors. The prototype was subjected to comparative testing against a static panel, showing a 21.3% increase in energy production during days of high solar irradiance. The results validate the use of low-cost technologies for academic, rural, or institutional applications and demonstrate the positive impact of solar tracking systems in tropical regions. This work not only contributes to the development of sustainable solutions but also serves as a reference for future research in renewable energy.