Gestión de intermitencia en la generación fotovoltaica mediante microrred con mecanismo power to heat y drs del laboratorio de energías renovables de la USTA

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dc.contributor.advisorPaternina Durán, José Luis
dc.contributor.advisorMojica Casallas, Carlos Javier
dc.contributor.advisorGélvez Lizarazo, Óscar Mauricio
dc.contributor.authorSánchez Torres, Glenda Victoria
dc.contributor.authorBeltrán Salgado, Santiago
dc.contributor.corporatenameUniversidad Santo Tomás
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001652171
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000639214
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001342623
dc.contributor.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?user=VEsFa94AAAAJ&hl=es&oi=ao
dc.contributor.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?user=XOhDruwAAAAJ&hl=es&oi=ao
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8138-9588
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3757-9410
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6858-5293
dc.date.accessioned2026-04-29T12:13:42Z
dc.date.available2026-04-29T12:13:42Z
dc.date.issued2026-04-28
dc.descriptionEn el presente documento se implementa una microrred experimental orientada a la gestión de la energía solar fotovoltaica mediante mecanismos Power-to-Heat (PtH) y el uso de fuentes distribuidas de energía (DERs) disponibles en el Laboratorio de Energías Renovables de la Universidad Santo Tomás. El propósito de este trabajo es diseñar un sistema que permita aprovechar la generación fotovoltaica variable a través del acoplamiento con cargas térmicas controladas, contribuyendo a la flexibilidad y eficiencia del sistema energético. En el desarrollo de la investigación se identifican las principales técnicas de modelado matemático empleadas para la caracterización de tecnologías PtH, con base en una revisión bibliográfica especializada. Posteriormente, se selecciona y valida el modelo matemático del horno eléctrico disponible en el laboratorio, a partir de pruebas experimentales que permiten representar su comportamiento térmico y su capacidad de almacenamiento de energía. Finalmente, se implementa una microrred que integra el horno como carga térmica flexible para la gestión de la generación fotovoltaica, junto con un conjunto de paneles solares, un inversor, cargas eléctricas complementarias y un analizador de redes. La comunicación entre dispositivos se realiza mediante el protocolo Modbus RS-485, gestionada por un sistema embebido basado en Raspberry Pi Pico 2. Los resultados obtenidos demuestran que la aplicación del mecanismo Power-to-Heat permite un mejor aprovechamiento de la energía fotovoltaica disponible, reduciendo la dependencia de la red eléctrica y mejorando los índices de autoconsumo y autosuficiencia. Asimismo, se evidencia que la correcta programación térmica del horno contribuye a mitigar la intermitencia de la generación solar, haciendo un mejor uso del sistema.
dc.description.abstractThis document presents the implementation of an experimental microgrid aimed at managing solar photovoltaic energy through Power-to-Heat (PtH) mechanisms and the use of distributed energy resources (DERs) available in the Renewable Energy Laboratory at Universidad Santo Tomás. The purpose of this work is to design a system that enables the utilization of variable photovoltaic generation through coupling with controlled thermal loads, contributing to the flexibility and efficiency of the energy system. In the development of this research, the main mathematical modeling techniques used for the characterization of PtH technologies are identified based on a specialized literature review. Subsequently, the mathematical model of the electric furnace available in the laboratory is selected and validated through experimental tests, allowing the representation of its thermal behavior and energy storage capacity. Finally, a microgrid is implemented integrating the furnace as a flexible thermal load for the management of photovoltaic generation, together with a set of solar panels, an inverter, complementary electrical loads, and a network analyzer. Communication between devices is carried out through the Modbus RS-485 protocol, managed by an embedded system based on the Raspberry Pi Pico 2. The results demonstrate that the application of the Power-to-Heat mechanism allows for better utilization of the available photovoltaic energy, reducing dependence on the electrical grid and improving self-consumption and self-sufficiency indices. Likewise, it is shown that the proper thermal programming of the furnace contributes to mitigating solar generation intermittency, leading to a more efficient use of the system.
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero Electronicospa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationBeltrán Salgado, S. y Sanchez Torres, G. V. (2026). Gestión de intermitencia en la generación fotovoltaica mediante microrred con mecanismo power to heat y drs del laboratorio de energías renovables de la USTA. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.usta.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11634/72223
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Santo Tomásspa
dc.publisher.branchCRAI-USTA Bogotá
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería Electrónicaspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Electrónicaspa
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dc.subject.keywordPower-to-Heat
dc.subject.keywordMicrogrid
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dc.subject.lembIngeniería Electrónica
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dc.titleGestión de intermitencia en la generación fotovoltaica mediante microrred con mecanismo power to heat y drs del laboratorio de energías renovables de la USTA
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