Investigadores de la UNAL desarrollan sistema que mejora cómo operan los paneles solares en zonas sin conexión eléctrica
Para las comunidades sin conexión a la red, los paneles solares podrían ser una oportunidad en regiones del país donde no existe conexión a la red eléctrica.
Un artículo publicado por la Agencia de Noticias de la Universidad Nacional de Colombia, mostró cómo la Universidad desarrolló un sistema de control automatizado que podría mejorar el funcionamiento de los paneles solares instalados en regiones del país donde no existe conexión a la red eléctrica.
El dispositivo, descrito por sus autores como un “cerebro solar”, surgió por la necesidad de facilitar el mantenimiento y operación de estas soluciones energéticas en territorios remotos como La Guajira y el Guaviare.
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¿Cómo los paneles solares apoyan a los hogares rurales?
El prototipo, creado por el investigador Vicrley Andrés Gil Chaparro, magíster en Física de la UNAL, reemplaza equipos comerciales importados que suelen ser costosos y difíciles de reparar. Su propósito es responder a una dificultad persistente: miles de colombianos continúan sin acceso confiable a electricidad. Según Promigas, cerca de 8.400.000 personas vivían en 2023 en condiciones de “pobreza energética”, una situación caracterizada por la falta de un suministro estable, seguro o asequible para tareas básicas del hogar.
Los paneles solares son una alternativa para hogares rurales. El Gobierno nacional creó en septiembre de 2024 el programa Colombia Solar, mediante el cual los subsidios de energía pueden convertirse en sistemas de autogeneración con paneles solares para familias de estratos 1, 2 y 3. Las metas del programa incluyen llegar a más de un millón de usuarios.
A pesar de estos esfuerzos, la participación de la energía solar en la matriz energética sigue siendo baja. Datos presentados por el investigador indican que apenas un 0,6% corresponde a esta fuente, con barreras como el costo inicial de instalación y la ausencia de técnicos en zonas rurales para realizar mantenimientos. El prototipo desarrollado busca atender precisamente esta última dificultad.
¿Cómo funciona el “cerebro solar”?
El dispositivo se conecta directamente a los paneles solares y permite hacer ajustes automáticos o resolver fallas desde un centro remoto. Su software, construido desde cero en LabVIEW, incorpora un conjunto de alertas que facilita la identificación de anomalías. Según pruebas de laboratorio, logró operar durante 90 días consecutivos sin sobrecargas ni fallas.
El investigador probó el sistema conectándolo a los 34 paneles solares ubicados en la Facultad de Ciencias de la UNAL en Bogotá. Durante tres meses alimentó computadores, un televisor y otros electrodomésticos similares a los de una vivienda rural. En ese tiempo el controlador mantuvo parámetros estables y evitó sobrecargas superiores a 13 voltios, valores que suelen presentarse en reguladores comerciales sin sistemas de ajuste automático.
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Lo que más sobresale en su funcionamiento es:
- Control remoto ante fallas y sobrecargas.
- Alertas automáticas que permiten diagnóstico inmediato.
- Ajuste para trabajar en el punto óptimo de potencia.
- Registro de radiación solar mediante piranómetro integrado.
Estos componentes permiten que el sistema se adapte a las condiciones de cada región, lo que resulta relevante para zonas con climas variados o donde la exposición solar varía durante el día.
Capacidades del prototipo y su posible implementación
La investigación incluyó cálculos para adaptar el modelo a un sistema de 10 kilovatios, suficiente para abastecer a 20 viviendas de aproximadamente 50 metros cuadrados. También integra cuatro baterías de 24 vatios y cuatro inversores de 2.500 W. A diferencia de los reguladores comerciales, el prototipo puede abrirse, ajustarse y monitorearse, lo que facilita reparaciones en campo y reduce costos asociados a reemplazos.
Las pruebas en laboratorio mostraron que mantiene estable la carga y descarga de las baterías bajo variaciones de luz, lo que indica que podría funcionar tanto en zonas muy soleadas como en regiones donde el brillo fluctúa. Además, el software incorporado permitiría aprovechar al máximo los 25 años de vida útil de los paneles solares, para evitar pérdidas de potencia por falta de mantenimiento.
Hasta el momento, el prototipo solo se ha evaluado en condiciones controladas, pero las evidencias sugieren que es técnicamente viable y que podría reducir costos de adopción de energía solar en territorios aislados. El siguiente paso sería instalarlo en una comunidad piloto y evaluar su desempeño real como alternativa creada en el país para hogares que aún no cuentan con acceso a electricidad.
