Implementación de una biblioteca digital móvil abastecida con energía solar fotovoltaica para promover el acceso a recursos educativos en áreas remotas, 2023

Abstract

La presente investigación se desarrolló en la región de Puno, donde las comunidades rurales enfrentan limitaciones en el acceso a recursos educativos debido a la ausencia de infraestructura eléctrica. Frente a esta problemática, se implementó una biblioteca digital móvil alimentada por un sistema fotovoltaico autónomo, instalada en un microbús, concebido para su eventual implementación en zonas remotas, con el propósito de mejorar la disponibilidad de recursos educativos digitales. Se empleó una metodología aplicada con enfoque cuantitativo y diseño no experimental, realizando cálculos energéticos, respetando normativas eléctricas vigentes y empleando herramientas de diseño como AutoCAD. La validación inicial se realizó en el laboratorio de energía fotovoltaica de la UNAJ-EPIER, utilizando un generador de 3 kW de un sistema de bombeo solar. Posteriormente, el sistema fue integrado al microbús, incorporando un módulo fotovoltaico de 550 W, un controlador MPPT de 40 A, una batería de 150 Ah, el sistema de protección en DC, dos convertidores DC–DC para la alimentación de las diez computadoras, ventilación auxiliar y dos módulos de monitoreo basados en ESP32 con cinco sensores INA219 cada uno, con envío de datos en tiempo real a una hoja de cálculo en la nube. Esta configuración permitió evaluar el desempeño del prototipo en condiciones reales. Finalmente, se comprobó que el sistema satisface una demanda energética diaria de 1904 Wh, garantizando su autonomía y estabilidad. En conclusión, el prototipo constituye una alternativa tecnológica sostenible con potencial real para fortalecer la inclusión educativa mediante el uso de energías renovables en contextos rurales.