Diseño de un sistema de alimentación eléctrico fotovoltaico para señalización luminosa en carreteras

Abstract

Las dificultades para acceder a la red eléctrica convencional en ciertos tramos de carretera, junto con factores climáticos adversos que reducen la visibilidad, como la lluvia y niebla, justifican el diseño de sistemas autónomos de señalización como una alternativa técnica relevante. Este trabajo de investigación expone el diseño de un sistema de señalización vertical luminosa basado en energía fotovoltaica, orientado en la carretera E35 específicamente entre San Pablo y Otavalo, provincia de Imbabura, donde la visibilidad es reducida por la noche y periodos nubosos. Se empleó el método cuantitativo, que implica la recopilación, análisis y aplicación de valores numéricos para el dimensionamiento fotovoltaico a través de ecuaciones matemáticas, parámetros de diseño, modelado y simulación con softwares como Revit y Arduino IDE. Se consideró variables como irradiación solar, consumo diario, autonomía y capacidad de almacenamiento. Los parámetros eléctricos resultantes permitieron determinar el panel solar adecuado y los demás equipos del sistema. Además, se definieron los parámetros técnicos de la señal vertical para cumplir con la normativa nacional y ajustarse al diseño desarrollado, elaborando una propuesta técnica acorde a los requerimientos establecidos. Los resultados de este estudio muestran que la propuesta cumple con los requerimientos funcionales y normativos para su implementación en zonas caracterizadas por acceso limitado a la red eléctrica o condiciones meteorológicas adversas, representando una solución viable para mejorar la señalización y seguridad vial. Para futuros estudios, se sugiere validar los cálculos y el comportamiento del sistema mediante un prototipo.