Diseño estructural de un sistema de captación solar y de seguimiento solar tipo cronológico para paneles solares fotovoltaicos bifaciales de uso industrial

Yanac Benavente, Alberto Fernando

Diseño estructural de un sistema de captación solar y de seguimiento solar tipo cronológico para paneles solares fotovoltaicos bifaciales de uso industrial

dc.contributor.advisor	Arevalo Daza, Jorge Luis
dc.contributor.author	Yanac Benavente, Alberto Fernando
dc.date.accessioned	2026-11-02T13:43:26Z
dc.date.available	2026-11-02T13:43:26Z
dc.date.issued	2026-10-13
dc.description.abstract	La transición energética ha impulsado el desarrollo y la adopción de tecnologías basadas en energías renovables, entre las cuales la energía solar fotovoltaica es fundamental. La investigación tuvo como objetivo realizar el diseño estructural de un sistema de captación solar compuesto por un panel fotovoltaico bifacial fijo y reflectores móviles de baja concentración con seguimiento solar cronológico, orientado a su instalación en techos de zonas urbanas. Para desarrollar el sistema se empleó la metodología de diseño VDI 2225, que permitió definir los requisitos, generar, evaluar alternativas y seleccionar la solución de diseño. Asimismo, se desarrolló un algoritmo de seguimiento solar cronológico basado en relaciones astronómicas y geométricas para determinar la inclinación de los reflectores durante las horas operativas. La validación se realizó mediante análisis estructurales considerando el viento según la Norma E.020, simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) con ANSYS Fluent, análisis por elementos finitos (FEM) con ANSYS Structural y SAP2000, y simulaciones ópticas mediante trazado de rayos (Ray Tracing) en SolTrace. Los resultados demostraron que el sistema diseñado cumple con los criterios estructurales establecidos y presenta un desempeño adecuado. Asimismo, las simulaciones ópticas mostraron que la incorporación de reflectores incrementa la irradiancia incidente sobre el panel bifacial, alcanzando valores del 119 % durante el solsticio de verano y del 21.4 % durante el solsticio de invierno respecto al sistema sin reflectores. Del mismo modo, la evaluación energética mostró un incremento de la energía eléctrica generada del 112 % y 20.6 %, respectivamente, en comparación con un sistema sin reflectores. Finalmente, el estudio proporciona una base técnica para el diseño e implementación.
dc.format	application/pdf
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12920/17658
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.publisher.country	PE
dc.rights	https://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	es_ES
dc.source	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.source	Repositorio de la Universidad Católica de Santa María - UCSM	es_ES
dc.subject	Celda fotovoltaica bifacial
dc.subject	Redirección solar
dc.subject	Sistemas de baja concentración solar
dc.subject	Diseño estructural
dc.subject.ocde	https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01
dc.title	Diseño estructural de un sistema de captación solar y de seguimiento solar tipo cronológico para paneles solares fotovoltaicos bifaciales de uso industrial
dc.type	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.version	http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
renati.advisor.dni	29460348
renati.advisor.orcid	https://orcid.org/0000-0001-5516-8642
renati.author.dni	70983868
renati.discipline	71300111
renati.juror	Alvarez Florez, Darwin Reynaldo
renati.juror	Alcázar Rojas, Hermann Enrique
renati.juror	Donayre Cahua, Jesus Manuel
renati.level	https://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.type	https://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.discipline	Ingeniería Mecánica, Mecánica-Eléctrica y Mecatrónica
thesis.degree.grantor	Universidad Católica de Santa María.Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales	es_ES
thesis.degree.name	Ingeniero Mecánico