Mejora de la disponibilidad energética de una palapa fotovoltaica aislada mediante selección de componentes, como banco didáctico de ingeniería industrial

Resumen

La selección y el dimensionamiento de los componentes de un sistema fotovoltaico aislado constituyen un problema de decisión propio de la ingeniería industrial, con criterios técnicos y económicos en conflicto. El objetivo fue mejorar la disponibilidad de la energía que proporciona una palapa fotovoltaica mediante una evaluación multicriterio de sus componentes, sobre un banco didáctico de bajo costo y bajo el enfoque de aprendizaje basado en proyectos, con estudiantes de un programa nacional de verano de investigación. Se evaluaron diez configuraciones que combinaron cinco controladores de carga, de dos tecnologías, y dos inversores, sobre un arreglo fijo de dos paneles de 250 vatios y una batería sellada de plomo-ácido de 12 voltios y 18 amperios-hora, con un perfil de carga diurno y nocturno. La batería gobernó el sistema y la configuración más adecuada combinó el controlador con seguimiento del punto de máxima potencia y el inversor de menor consumo en vacío. Se propusieron dos cambios justificados —alimentar la iluminación nocturna en corriente directa y ampliar el banco de almacenamiento— con los que la operación nocturna pasó de inviable a segura. La experiencia se vinculó con competencias de ingeniería industrial y con los Objetivos de Desarrollo Sostenible.