Prototipo de sistema de limpieza para la superficie de paneles solares fotovoltaicos
Prototype of a cleaning system for the surface of photovoltaic solar panels
Autor
Briceño, Belissa
Coba, Sebastian
Moreno, Santiago
Fecha
2025-05-24Resumen
Este proyecto presenta el diseño, desarrollo y evaluación de un prototipo funcional de robot limpiador para paneles solares fotovoltaicos, con el objetivo principal de establecer un sistema para remover el polvo superficial de estas instalaciones. El prototipo se basa en un sistema de limpieza en seco, compuesto por una estructura móvil construida en PVC, que se desplaza de forma lineal sobre la superficie de los paneles solares. Está equipado con escobas para la remoción mecánica del polvo y un sistema de control implementado con tecnología Arduino. El diseño del sistema se desarrolló conforme a normativas internacionales de seguridad y diseño, incluyendo las normas ISO 10218-1, ISO 10218-2, IEC 60204-1, e integrando, fundamentalmente, la ISO 12100. Además, se incorporaron mecanismos de protección como un botón de parada de emergencia y se aplicó un análisis de gestión de riesgos que abarcó todas las fases del proyecto, desde su concepción hasta la validación experimental. Como parte de la metodología, se exploraron y evaluaron tres tecnologías distintas de limpieza. Las pruebas realizadas demostraron que el prototipo logró una efectividad del 33.3% en la remoción de polvo superficial, lo cual valida su funcionalidad básica y justifica su implementación como una solución preliminar para la remoción de polvo superficial en la superficie de los paneles solares. En conclusión, el proyecto alcanzó sus objetivos principales al diseñar, construir y evaluar un sistema de limpieza funcional y alineado con normativas internacionales. Como recomendación, se sugiere fortalecer la robustez estructural del prototipo y mejorar su adaptabilidad a distintos entornos y configuraciones de paneles, con el fin de facilitar su escalamiento hacia versiones más avanzadas, orientadas a producción masiva o aplicaciones comerciales. This project presents the design, development, and evaluation of a functional prototype of a cleaning robot for photovoltaic solar panels, with the main objective of establishing a system to remove surface dust from these installations. The prototype is based on a dry cleaning system, composed of a mobile structure built in PVC, which moves linearly over the surface of the solar panels. It is equipped with brushes for the mechanical removal of dust and a control system implemented with Arduino technology. The system design was developed in accordance with international safety and design standards, including ISO 10218-1, ISO 10218-2, IEC 60204-1, and fundamentally integrating ISO 12100. In addition, protection mechanisms such as an emergency stop button were incorporated, and a risk management analysis was applied that covered all phases of the project, from its conception to experimental validation. As part of the methodology, three different cleaning technologies were explored and evaluated. The tests carried out demonstrated that the prototype achieved an effectiveness of 33.3% in removing surface dust, which validates its basic functionality and justifies its implementation as a preliminary solution for removing surface dust from the surface of solar panels. In conclusion, the project achieved its main objectives by designing, building, and evaluating a functional cleaning system aligned with international standards. As a recommendation, it is suggested to strengthen the structural robustness of the prototype and improve its adaptability to different environments and panel configurations, in order to facilitate its scaling towards more advanced versions, oriented towards mass production or commercial applications.