DOI: 10.26820/recimundo/9.(esp).mayo.2025.436-453
URL: https://recimundo.com/index.php/es/article/view/2638
EDITORIAL: Saberes del Conocimiento
REVISTA: RECIMUNDO
ISSN: 2588-073X
TIPO DE INVESTIGACIÓN: Artículo de revisión
CÓDIGO UNESCO: 3306 Ingeniería y Tecnología Eléctricas
PAGINAS: 436-453
Implementación de una cerca eléctrica mediante el uso de un sistema
fotovoltaico en el sector de Mogotes Parroquia de Alaquez
Implementation of an electric fence using a photovoltaic use of a photovoltaic system
in the sector of Mogotes Parish of Alaquez
Execução de uma vedação eléctrica mediante a utilização de um sistema fotovoltaico
no sector de Mogotes, freguesia de Alaquez
Carlos Efrain Chicaiza Bolaños
1
; Heidy Nicole Cuñas Ashqui
2
; Carlos Francisco Pacheco Mena
3
;
Jeerson Alberto Porras Reyes
4
RECIBIDO: 10/01/2025 ACEPTADO: 19/03/2025 PUBLICADO: 08/05/2025
1. Universidad Técnica de Cotopaxi; Latacunga, Ecuador; carlos.chicaiza7852@utc.edu.ec; https://orcid.
org/0009-0006-3577-3611
2. Universidad Técnica de Cotopaxi; Latacunga, Ecuador; heidy.cunas1123@utc.edu.ec; https://orcid.
org/0009-0000-7784-4170
3. Universidad Técnica de Cotopaxi; Latacunga, Ecuador; carlos.pacheco2902@utc.edu.ec; https://orcid.
org/0000-0003-1874-7391
4. Universidad Técnica de Cotopaxi; Latacunga, Ecuador; jefferson.porras0449@utc.edu.ec; https://orcid.
org/0009-0005-9333-0934
CORRESPONDENCIA
Carlos Efrain Chicaiza Bolaños
carlos.chicaiza7852@utc.edu.ec
Latacunga, Ecuador
© RECIMUNDO; Editorial Saberes del Conocimiento, 2025
RESUMEN
El proyecto describe la implementación de un sistema de generación solar fotovoltaico para alimentar una cerca eléctrica,
diseñada para restringir el acceso de personas y animales a una zona que alberga una fuente natural de agua esen-
cial para la parroquia de Alaquez. Ante la falta de energía en el área, se realizaron estudios para aprovechar la energía
solar como recurso renovable. El sistema incluye tres paneles fotovoltaicos monocristalinos de 160 W, una batería de
plomo-ácido tipo gel de 150 Ah, un regulador de carga Powest y un energizador Hagroy HR-10 000, capaces de cubrir
2,000 m lineales. Estos equipos operan a 12 V en corriente continua. Los datos climáticos de la zona, obtenidos de la
NASA POWER, indican una radiación solar promedio de 3.54 kWh/m². Pese a las condiciones adversas a 4,000 m.s.n.m.,
se dimensionó el sistema para una potencia instalada de 64.5 W y una demanda diaria de 748 Wh/día. En condiciones
climáticas favorables, se alcanzó una potencia de hasta 151 W, garantizando el funcionamiento continuo del sistema. Este
proyecto contribuye a la protección del suministro de agua potable y satisface las necesidades energéticas del sector,
reforzando el compromiso con la sostenibilidad y la vinculación comunitaria.
Palabras clave: Energía Renovable, Eficiencia energética, Radiación solar, Generación solar fotovoltaica, Cerca eléc-
trica.
ABSTRACT
The project describes the implementation of a solar photovoltaic generation system to power an electric fence, designed
to restrict the access of people and animals to an area that houses a natural water source essential to the Alaquez parish.
Given the lack of energy in the area, studies were conducted to harness solar energy as a renewable resource. The system
includes three 160 W monocrystalline photovoltaic panels, a 150 Ah gel-type lead-acid battery, a Powest charge regulator
and a Hagroy HR-10 000 energizer, capable of covering 2,000 linear meters. This equipment operates at 12 V direct cur-
rent. Climate data for the area, obtained from NASA POWER, indicate an average solar radiation of 3.54 kWh/m². Despite
the adverse conditions at 4,000 m.a.s.l., the system was sized for an installed power of 64.5 W and a daily demand of 748
Wh/day. Under favorable climatic conditions, a power output of up to 151 W was achieved, guaranteeing the continuous
operation of the system. This project contributes to the protection of the drinking water supply and meets the energy needs
of the sector, reinforcing the commitment to sustainability and community involvement.
Keywords: Renewable Energy, Energy Efficiency, Solar Radiation, Solar Photovoltaic Generation solar photovoltaic, Elec-
tric fence.
RESUMO
O projeto descreve a implementação de um sistema de geração solar fotovoltaica para alimentar uma vedação eléctrica,
concebida para restringir o acesso de pessoas e animais a uma área que alberga uma fonte de água natural essencial
para a freguesia de Alaquez. Dada a falta de energia na zona, foram efectuados estudos para o aproveitamento da ener-
gia solar como recurso renovável. O sistema é composto por três painéis fotovoltaicos monocristalinos de 160 W, uma
bateria de chumbo-ácido tipo gel de 150 Ah, um regulador de carga Powest e um energizador Hagroy HR-10 000, com ca-
pacidade para cobrir 2.000 metros lineares. Este equipamento funciona a 12 V de corrente contínua. Os dados climáticos
da zona, obtidos através da NASA POWER, indicam uma radiação solar média de 3,54 kWh/m². Apesar das condições
adversas a 4.000 m.a.s.l., o sistema foi dimensionado para uma potência instalada de 64,5 W e uma demanda diária de
748 Wh/dia. Em condições climatéricas favoráveis, foi atingida uma potência de até 151 W, garantindo o funcionamento
contínuo do sistema. Este projeto contribui para a proteção do abastecimento de água potável e satisfaz as necessidades
energéticas do sector, reforçando o compromisso com a sustentabilidade e o envolvimento da comunidade.
Palavras-chave: Energias Renováveis, Eficiência Energética, Radiação Solar, Geração Solar Fotovoltaica, Cerca Eléc-
trica.
438
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
Introducción
En Ecuador, el uso de energías renovables
representa una estrategia clave para redu-
cir la dependencia de combustibles fósiles
y fomentar el desarrollo sostenible. Recur-
sos como la energía solar, eólica e hidráulica
ofrecen importantes beneficios al ser inago-
tables y respetuosos con el medio ambiente.
Este proyecto aborda un problema crítico en
la parroquia de Alaquez, sector Mogotes: la
falta de seguridad en una fuente de agua na-
tural esencial para la comunidad. Esta fuente,
ubicada a una altitud aproximada de 4,000
metros sobre el nivel del mar, está expuesta
a riesgos de contaminación y manipulación
debido al acceso no controlado de personas
y animales, además de encontrarse en una
ubicación aislada sin acceso a redes eléctri-
cas convencionales.
Para enfrentar esta problemática, se pro-
pone implementar un sistema fotovoltaico
autónomo para alimentar una cerca eléc-
trica, garantizando así la protección de la
fuente de agua y su calidad para los 5,481
habitantes de la parroquia. El proyecto se
fundamenta en principios de energías re-
novables, sistemas fotovoltaicos y cercas
eléctricas, destacando la energía solar por
su capacidad para generar electricidad en
áreas remotas. Los sistemas fotovoltaicos
ofrecen una solución versátil y sostenible,
con aplicaciones que van desde la genera-
ción eléctrica hasta la desalinización.
El diseño del sistema se adapta a las con-
diciones locales, considerando factores
como la radiación solar, la inclinación de los
paneles y la demanda energética. Según
datos de NASA POWER, la radiación solar
promedio en la zona es de 3.54 kWh/m². El
sistema incluye baterías de plomo-ácido
tipo gel para almacenar la energía genera-
da, un regulador de carga para optimizar el
flujo eléctrico y un energizador para operar
la cerca. Los cálculos realizados determi-
nan una potencia instalada de 64.5 W y una
demanda diaria de 748 Wh/día, asegurando
un diseño eficiente que responde a las ne-
CHICAIZA BOLAÑOS, C. E., CUÑAS ASHQUI, H. N., PACHECO MENA, C. F., & PORRAS REYES, J. A.
cesidades específicas del sector Mogotes
(Nasa Power, 2024).
Problemática y relevancia
La principal problemática identificada es la
falta de protección de una fuente de agua
crucial para la comunidad, lo que la hace
vulnerable a riesgos de contaminación y
manipulación. Este desafío se ve agravado
por la ausencia de una red eléctrica públi-
ca en la zona, lo que limita la implementa-
ción de soluciones convencionales. Para
abordar esta situación, se propuso la ins-
talación de una cerca eléctrica alimentada
por un sistema fotovoltaico autónomo. Esta
solución no solo responde a la necesidad
específica de protección, sino que también
fomenta el uso de tecnologías limpias y
sostenibles, adecuadas para comunidades
rurales. Adicionalmente, el proyecto busca
generar soluciones tecnológicas que pue-
dan ser replicadas en otras áreas con con-
diciones similares. La implementación de
sistemas fotovoltaicos no solo asegura un
suministro energético confiable, sino que
también impulsa el desarrollo de capacida-
des técnicas dentro de la comunidad. Esto,
a su vez, promueve la autosuficiencia y la
sostenibilidad a largo plazo, consolidando
el impacto positivo del proyecto en términos
sociales, económicos y ambientales (Wea-
therSpark, 2024).
Radiación solar y condiciones climáticas
La ubicación del proyecto, a 4,000 metros
sobre el nivel del mar, plantea retos impor-
tantes debido a las bajas temperaturas y a
la variabilidad de la radiación solar. Los da-
tos recopilados confirman que la radiación
solar en la zona es suficiente para alimentar
el sistema, aunque con fluctuaciones sig-
nificativas entre días soleados y nublados.
Para garantizar la eficiencia del sistema, se
realizaron mediciones de irradiación e irra-
diancia que permitieron dimensionar ade-
cuadamente sus componentes (Zambrano,
2022). El impacto del proyecto es notable
en diversos aspectos. Desde una perspec-
tiva técnica, asegura un suministro eléctrico
439
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
confiable para la cerca eléctrica, protegien-
do una fuente de agua esencial y preser-
vando su calidad. Socialmente, mejora la
calidad de vida de la comunidad al garanti-
zar el acceso a un recurso crítico bajo con-
diciones óptimas. Ambientalmente, fomenta
el uso de energías limpias, contribuyendo
a la reducción de emisiones de carbono y
promoviendo la sostenibilidad. Esta solu-
ción innovadora aborda una problemáti-
ca específica en la parroquia de Alaquez
al combinar tecnologías fotovoltaicas con
cercas eléctricas. El proyecto demuestra el
potencial de las energías renovables para
transformar la calidad de vida en comuni-
dades rurales, promoviendo la autosuficien-
cia y estableciendo un modelo replicable en
otras regiones del país (Velasco, 2018).
Metodología
La fuente natural de Agua, se encuentra
ubicado en la provincia de Cotopaxi, can-
tón Latacunga parroquia de Alaquez, sec-
tor Mogotes. Ubicación geográfica: Lati-
tud: -0,87254556, Longitud: -78,42103258,
aproximadamente a 3 992 m.s.n.m.
Artefacto
Cantida
d
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Energizador
Hagroy HR-
0000.
1
4,5
24
108
Cámaras de
vigilancia
HIK-VISION
3
10
8
240
Perifoneo
1
50
8
400
Total
64,5
748 (Wh/día)
Artefacto
Cantidad
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Lámparas led
DC
2
9
1
18
TOTAL
18 (Wh/día)
Tipo de batería
DOD
Tipo de proyecto
Capacidad (Ah)
Gel
70
%
Rural
Menor 1 500 Ah
Tubulares (OPZv)
85
%
Industrial
Mayor 1 500 Ah
Litio
98
%
Telecomunicaciones
Ec 1.5 𝐴( ) =
𝐴
í
( )
*í(í)
í( )*
𝐴( ) =
915,6
𝐴
í
*1
12 *0,7
𝐴( ) = 109 𝐴
Figura 1. Ubicación Geográfica del sector Mogotes
Cálculo de inclinación optima
Para la posición de inclinación que tuvieron
los paneles fotovoltaicos se utiliza la Ecua-
ción 1.1., donde la latitud donde se encuen-
tra el sector es de -0,87254556° conside-
rando este valor de manera positiva para el
cálculo de inclinación (Pólit, 2005).
𝛽𝑜𝑝 = 3,7 + 0,69 ∗ |𝛷| Ec 1.1
𝛽𝑜𝑝 = 3,7 + 0,69 ∗ |−0,87254556|
𝛽𝑜𝑝 = 4,30°
Con este valor obtenido se tiene un ángulo
de inclinación en los paneles fotovoltaicos de
4,30°, donde no tiene mucha variación con
respecto a los 0°, mientras tanto se toma en
cuenta 15° de inclinación con el fin de procu-
rar que no se acumule mucho polvo o algún
otro elemento que pueda obstruir la captación
de la radiación solar.
Cálculo de cargas en corriente alterna
Para el desarrollo del cálculo de las cargas
en corriente alterna, se considera la cantidad
de artefactos o equipos a utilizar, la potencia
y el tiempo de uso de cada uno de los equi-
pos a instalarse, ya que con los datos ob-
tenidos se determina la energía en corriente
continua. Para el cálculo de esta energía se
utiliza la Ecuación 1.2 (Predes, 2022).
𝐸𝐴𝐶 = ∗∗ Ec. 1.2
Donde:
= 𝐶𝑎𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑 𝑎𝑟𝑓𝑎𝑐𝑜 𝑜 𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜.
= 𝑜𝑐𝑖𝑎 (𝑊).
𝑖𝑚𝑝𝑜 𝑑 𝑐𝑜𝑢𝑚𝑜 𝑎 𝑑𝑖𝑎 (h/día).
440
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
Artefacto
Cantida
d
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Energizador
Hagroy HR-
0000.
1
4,5
24
108
Cámaras de
vigilancia
HIK-VISION
3
10
8
240
Perifoneo
1
50
8
400
Total
64,5
748 (Wh/día)
Artefacto
Cantidad
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Lámparas led
DC
2
9
1
18
TOTAL
18 (Wh/día)
Tipo de batería
DOD
Tipo de proyecto
Capacidad (Ah)
Gel
70
%
Rural
Menor 1 500 Ah
Tubulares (OPZv)
85
%
Industrial
Mayor 1 500 Ah
Litio
98
%
Telecomunicaciones
Ec 1.5 𝐴( ) =
𝐴
í
( )
*í(í)
í( )*
𝐴( ) =
915,6
𝐴
í
*1
12 *0,7
𝐴( ) = 109 𝐴
Tabla 1. Determinación de las cargas en corriente alterna
Con base en los cálculos realizados, se de-
terminó que la carga total diaria en corriente
alterna es de 748 Wh/día, considerando las
horas de consumo. Para el cerco eléctrico,
se estimó un tiempo de funcionamiento con-
tinuo de 24 horas al día, asegurando así la
confiabilidad del sistema en todo momento.
En el caso de las cámaras de vigilancia, se
consideró un consumo diario limitado, ya
que el sistema fotovoltaico está diseñado
para abastecerlas durante un período de 8
horas al día. Esto se planteó con vistas a fu-
turos proyectos de generación eléctrica que
permitan cubrir las 16 horas restantes, ase-
gurando así un funcionamiento completo y
continuo del sistema en fases posteriores.
Cálculo de cargas en corriente continua
Con los datos obtenidos de la Tabla 1 se
realiza el producto entre las cargas en AC
y un factor de conversión que se estable-
ce por el uso de un inversor DC - AC para
proyectos futuros. El aumento de este factor
de seguridad del 20 % a la estimación de la
energía eléctrica requerida para el sistema
y se dimensiona la instalación para satisfa-
cer la demanda aumentada (Castellano Ar-
bito & Vargas Vizcaíno, 2021).
𝐸𝐷𝐶 = 𝐸𝐴𝐶 ∗ 1,2 Ec. 1.3
𝐸𝐷𝐶 = (748 ∗ 1,2) 𝑊h/𝑑í𝑎
𝐸𝐷𝐶 = 897,6 𝑊h/𝑑í𝑎
Dentro del diseño de iluminación se con-
sideran luminarias led de consumo de co-
rriente continua, el cual se le sumara a la
carga total DC (Aparicio, 2006).
Artefacto
Cantida
d
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Energizador
Hagroy HR-
0000.
1
4,5
24
108
Cámaras de
vigilancia
HIK-VISION
3
10
8
240
Perifoneo
1
50
8
400
Total
64,5
748 (Wh/día)
Artefacto
Cantidad
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Lámparas led
DC
2
9
1
18
TOTAL
18 (Wh/día)
Tipo de batería
DOD
Tipo de proyecto
Capacidad (Ah)
Gel
70
%
Rural
Menor 1 500 Ah
Tubulares (OPZv)
85
%
Industrial
Mayor 1 500 Ah
Litio
98
%
Telecomunicaciones
Ec 1.5 𝐴( ) =
𝐴
í
( )
*í(í)
í( )*
𝐴( ) =
915,6
𝐴
í
*1
12 *0,7
𝐴( ) = 109 𝐴
Tabla 2. Cálculo de cargas en corriente continua
𝐸𝐷𝐶𝑜𝑎 = 𝐸𝐷𝐶 + 𝐸𝐷𝐶𝑢𝑚𝑢𝑎𝑟𝑖𝑎 Ec. 1.4
𝐸𝐷𝐶𝑜𝑎 = (897,6 + 18) 𝑊h/𝑑𝑖𝑎
𝐸𝐷𝐶𝑜𝑎 = 915,6 𝑊h/𝑑𝑖𝑎
Selección de voltaje del sistema
CHICAIZA BOLAÑOS, C. E., CUÑAS ASHQUI, H. N., PACHECO MENA, C. F., & PORRAS REYES, J. A.
441
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
Una vez establecido la potencia que se va
a instalar al sistema fotovoltaico, se selec-
ciona el voltaje con el que van a operar los
equipos. Conocemos la potencia que se va
a instalar que es = 64,5 𝑊, como se ob-
serva en la tabla 1., podremos seleccionar
el voltaje, donde el voltaje del sistema es
𝑉𝑖 = 12 𝑉 (Clamper, 2020).
Cálculo de la capacidad Amperios - Hora
(Ah)
Una vez establecido el consumo energético
por día, utilizamos la Ecuación 1.4., donde
se determinará la profundidad de descar-
ga. Para establecer el DOD (Profundidad de
Descarga) se analizará la Tabla 3., teniendo
en cuenta el tipo de batería, profundidad de
descarga máxima (Flores Larico J. A, 2018).
Artefacto
Cantida
d
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Energizador
Hagroy HR-
0000.
1
4,5
24
108
Cámaras de
vigilancia
HIK-VISION
3
10
8
240
Perifoneo
1
50
8
400
Total
64,5
748 (Wh/día)
Artefacto
Cantidad
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Lámparas led
DC
2
9
1
18
TOTAL
18 (Wh/día)
Tipo de batería
DOD
Tipo de proyecto
Capacidad (Ah)
Gel
70
%
Rural
Menor 1 500 Ah
Tubulares (OPZv)
85
%
Industrial
Mayor 1 500 Ah
Litio
98
%
Telecomunicaciones
Ec 1.5 𝐴( ) =
𝐴
í
( )
*í(í)
í( )*
𝐴( ) =
915,6
𝐴
í
*1
12 *0,7
𝐴( ) = 109 𝐴
Tabla 3. Profundidad de descarga con el tipo de batería.
El sistema de profundidad de descarga para
el sistema es igual 70 % por ser un proyecto
ubicado en un sector rural. Los días de au-
tonomía establecido para el sistema es de
1 día con la finalidad de garantizar el fun-
cionamiento, cuando no exista generación
fotovoltaica (Constante Acosta & Chipugsi
Albán, 2023).
Artefacto
Cantida
d
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Energizador
Hagroy HR-
0000.
1
4,5
24
108
Cámaras de
vigilancia
HIK-VISION
3
10
8
240
Perifoneo
1
50
8
400
Total
64,5
748 (Wh/día)
Artefacto
Cantidad
Potencia
(W)
Tiempo
(h/día)
Energía
(Wh/día)
Lámparas led
DC
2
9
1
18
TOTAL
18 (Wh/día)
Tipo de batería
DOD
Tipo de proyecto
Capacidad (Ah)
Gel
70
%
Rural
Menor 1 500 Ah
Tubulares (OPZv)
85
%
Industrial
Mayor 1 500 Ah
Litio
98
%
Telecomunicaciones
Ec 1.5
𝐴( ) =
𝐴
í
( )
*í(í)
í( )*
𝐴( ) =
915,6
𝐴
í
*1
12 *0,7
𝐴( ) = 109 𝐴
Cálculo dimensionamiento paneles solares
Las horas solares pico se obtuvo de la pá-
gina web NASA POWER, donde se obtiene
el valor histórico anual de los últimos 4 años
considerando el año, 2 022 los últimos datos
como se observa la figura 2., para la obtener
la radiación expresada en kW - h/m2𝑎 𝑑𝑖𝑎,
se considera la longitud y latitud en donde
se va implementar el sistema de generación
fotovoltaico (Guaranga Allauca, 2018).
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
442
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
Figura 2. Resolución Nativa Mensual y Anual de las HSD [20]
Ec. 1.6
=
*ƞ
=
915,6 ℎ/
3,54 /
2
*0,72
Ec. 1.8 =
*ƞ*
Características
Conexión Serie
Conexión Paralelo
FUNCIONAMIENTO
Un solo conjunto
Cada panel es
independiente
CABLEADO
Un solo camino y sentido
de
circulación de corriente
a través de todos los
paneles
Múltiples caminos para
la circulación
de corriente
FLUJO DE
CORRIENTE
La corriente es la misma
para todos los paneles.
Diferente cantidad de
corrientes
VOLTAJE
Se suman
Se mantiene
El parámetro seleccionado para determinar
la radiación fue la Irradiación Descendente
de Onda Corta en la Superficie del Cielo
Despejado (ALLSKY SURFACE SHORTWA-
VE), que corresponde a una onda corta de
radiación no ionizante. Este tipo de radia-
ción contribuye al aumento de la tempera-
tura y a la intensificación del campo mag-
nético generado. Tras verificar los datos
de radiación correspondientes a los años
2019 a 2022, se identificó que en febrero
de 2022 se registró una radiación de 3.54
kWh/m², siendo este el valor más bajo en
el periodo analizado. Este valor fue selec-
cionado para el dimensionamiento del sis-
tema, asegurando que pueda operar de
manera eficiente incluso en condiciones
menos favorables. En el dimensionamien-
to, utilizando la Ecuación 1.6, se calculó la
eficiencia del sistema para evaluar la po-
tencia generada por los paneles fotovoltai-
cos. Se consideraron dos escenarios: para
sistemas fotovoltaicos conectados a la red
(SFCR), se utilizó una eficiencia del 81 %,
mientras que para sistemas fotovoltaicos
autónomos (SFA), se aplicó una eficiencia
del 72% (Sebastian, 2022). Estas métricas
permiten garantizar el rendimiento del sis-
tema en condiciones reales, optimizando
su capacidad de generación.
Para el cálculo de la Ecuación 1.7., se con-
sidera el factor de seguridad de del 15 % to-
mando en cuenta el rendimiento de un panel
fotovoltaico monocristalino que comprende
entre el 15 y 17 %, se obtuvo la información
de la radiación del NASA POWER y los valo-
res pueden variar al realizar medición en el
lugar de implementación del sistema.
𝐺𝐹𝑉 = 359,22 𝑊∗ 1,15 Ec. 1.7
𝐺𝐹𝑉 = 413,10 𝑊
Cálculo cantidad de paneles a utilizar
Ec. 1.6
=
*ƞ
=
915,6 ℎ/
3,54 /
2
*0,72
Ec. 1.8 =
*ƞ*
Características
Conexión Serie
Conexión Paralelo
FUNCIONAMIENTO
Un solo conjunto
Cada panel es
independiente
CABLEADO
Un solo camino y sentido
de
circulación de corriente
a través de todos los
paneles
Múltiples caminos para
la circulación
de corriente
FLUJO DE
CORRIENTE
La corriente es la misma
para todos los paneles.
Diferente cantidad de
corrientes
VOLTAJE
Se suman
Se mantiene
Ec. 1.6
=
*ƞ
=
915,6 ℎ/
3,54 /
2
*0,72
Ec.
1.8 =
*ƞ*
Características
Conexión Serie
Conexión Paralelo
FUNCIONAMIENTO
Un solo conjunto
Cada panel es
independiente
CABLEADO
Un solo camino y sentido
de
circulación de corriente
a través de todos los
paneles
Múltiples caminos para
la circulación
de corriente
FLUJO DE
CORRIENTE
La corriente es la misma
para todos los paneles.
Diferente cantidad de
corrientes
VOLTAJE
Se suman
Se mantiene
Ec.
1.8 =
*ƞ*
Donde:
𝑇 =Potencia de trabajo del diseño del sis-
tema.
𝐻𝑆 =Hora solar de la radiación solar.
ƞ=eficiencia del panel solar determinado
por el fabricante.
Wpanel = Potencia del panel solar.
Cálculo de protecciones en corriente
continua
En los sistemas de generación fotovoltaica, es
fundamental incluir protecciones adecuadas
CHICAIZA BOLAÑOS, C. E., CUÑAS ASHQUI, H. N., PACHECO MENA, C. F., & PORRAS REYES, J. A.
443
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
Ec. 1.6
=
*ƞ
=
915,6 ℎ/
3,54 /
2
*0,72
Ec. 1.8 =
*ƞ*
Características
Conexión Serie
Conexión Paralelo
FUNCIONAMIENTO
Un solo conjunto
Cada panel es
independiente
CABLEADO
Un solo camino y sentido
de
circulación de corriente
a través de todos los
paneles
Múltiples caminos para
la circulación
de corriente
FLUJO DE
CORRIENTE
La corriente es la misma
para todos los paneles.
Diferente cantidad de
corrientes
VOLTAJE
Se suman
Se mantiene
para prevenir descargas eléctricas peligrosas
y disipar rápidamente el exceso de voltaje an-
tes de que este alcance los equipos. El cálcu-
lo del tamaño de las protecciones, tal como
se describe en la Ecuación 1.9, se basa en
la información técnica proporcionada en las
fichas de los paneles solares. La International
Electrotechnical Commission (IEC) reconoce
que los requerimientos de protección en sis-
temas fotovoltaicos difieren de las instalacio-
nes eléctricas tradicionales. Esto se detalla
en la norma IEC 60269-6, que especifica las
características técnicas que deben cumplir
estas protecciones (Mersen, 2018). En cuan-
to a los factores de seguridad, se establece
un margen del 20 % para la tensión. Para la
intensidad, la norma NEC 690.8(A)(2) define
que la corriente máxima del circuito debe cal-
cularse como 1.25 (o el 25 %) multiplicado
por la corriente nominal de cortocircuito del
módulo fotovoltaico (EATON, 2014). Estas
consideraciones garantizan un diseño seguro
y eficiente, minimizando riesgos para el siste-
ma y sus componentes.
𝑇𝑖ó 𝑉
𝐷𝐶
∗ 𝑁𝑜. 𝑝𝑎 (𝑟𝑖) ∗ 1,20
Ec. 1.9
Donde:
𝑉
𝐷𝐶
: Voltaje de cortocircuito de los panes so-
lares.
1,20: Factor de corrección
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖 𝐼
𝑆𝐶
∗ 1,25 Ec. 2.0
Donde:
𝐼
𝑆𝐶
: Corriente de cortocircuito de los paneles
solares
1,25: Factor de corrección
Conductores eléctricos
Las propiedades que cuenta cada cable
de todo un sistema fotovoltaico deben es-
tar diseñados con el objetivo de generar
sistemas más fiables y duraderos. La sec-
ción del cable dependerá de la intensidad
máxima que se puede someter al conductor
como indica la Figura 3 (MERSEN, 2018).
Figura 3. Calibre del conductor en fun-
ción de la corriente [22]
Batería
Para este proyecto, se seleccionó una batería
de tipo gel de la marca POWEST, diseñada
específicamente para aplicaciones de ciclo
profundo, como se ilustra en la Figura 4. Este
tipo de batería es ideal para instalaciones
fotovoltaicas de escala media, con capaci-
dades menores a 1,500 Ah. La batería esco-
gida opera a 12 V y proporciona un día de
autonomía, garantizando el funcionamiento
del sistema en ausencia de generación fo-
tovoltaica. En el mercado nacional, la marca
POWEST ofrece baterías de ciclo profundo
con capacidades que varían entre 100 y 250
Ah. En este caso, se optó por una batería de
150 Ah/12 V, asegurando un equilibrio entre
capacidad y funcionalidad para las necesi-
dades del sistema (Morales, 2022).
Características y benecios de la batería
Las baterías tipo gel posee mayor durabi-
lidad y excelente rendimiento recomenda-
bles para instalaciones de proyectos de ge-
neración fotovoltaica.
Ec. 1.6
=
*ƞ
=
915,6 ℎ/
3,54 /
2
*0,72
Ec. 1.8 =
*ƞ*
Características
Conexión Serie
Conexión Paralelo
FUNCIONAMIENTO
Un solo conjunto
Cada panel es
independiente
CABLEADO
Un solo camino y sentido
de
circulación de corriente
a través de todos los
paneles
Múltiples caminos para
la circulación
de corriente
FLUJO DE
CORRIENTE
La corriente es la misma
para todos los paneles.
Diferente cantidad de
corrientes
VOLTAJE
Se suman
Se mantiene
Figura 4. Batería gel ciclo profundo 150
Ah – 12
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
444
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
Estructuralmente cuenta con una composi-
ción interna de electrolíticos de gel distribui-
do homogéneamente en un ácido sulfúrico.
Cuenta con válvulas de ventilación de dise-
ño especial utilizadas para controlar la tasa
de gasificación y perdida de agua donde
no requieren de un mantenimiento.
Paneles solares
Para la selección de los paneles solares
consideramos la potencia total del sistema
calculado de la Ecuación 1.7, que es de
413,1 W y su tipo de conexión se analizara
de la Tabla 4 (Guaranga Allauca, 2018).
Ec. 1.6
=
*ƞ
=
915,6 ℎ/
3,54 /
2
*0,72
Ec. 1.8 =
*ƞ*
Características
Conexión Serie
Conexión Paralelo
FUNCIONAMIENTO
Un solo conjunto
Cada panel es
independiente
CABLEADO
Un solo camino y sentido
de
circulación de corriente
a través de todos los
paneles
Múltiples caminos para
la circulación
de corriente
FLUJO DE
CORRIENTE
La corriente es la misma
para todos los paneles.
Diferente cantidad de
corrientes
VOLTAJE
Se suman
Se mantiene
Tabla 4. Características conexión serie y paralelo
Antes del análisis, se realizaron las cone-
xiones de los paneles solares en serie para
garantizar el correcto funcionamiento del
sistema. Se seleccionaron paneles solares
de tecnología monocristalina de la marca
POWEST, debido a su alta eficiencia. El cál-
culo del número de paneles necesarios se
realizó utilizando la Ecuación 1.8, basada
en los datos principales proporcionados
por el fabricante. Según los resultados ob-
tenidos, se determinaron tres paneles sola-
res como requerimiento para abastecer el
sistema. Para este proyecto, se eligieron
paneles monocristalinos POWEST de 160
W, identificados con el código NERM-160-
8160, como se muestra en la Figura 5.
Ec. 1.6
=
*ƞ
=
915,6 ℎ/
3,54 /
2
*0,72
Ec. 1.8 =
*ƞ*
Características
Conexión Serie
Conexión Paralelo
FUNCIONAMIENTO
Un solo conjunto
Cada panel es
independiente
CABLEADO
Un solo camino y sentido
de
circulación de corriente
a través de todos los
paneles
Múltiples caminos para
la circulación
de corriente
FLUJO DE
CORRIENTE
La corriente es la misma
para todos los paneles.
Diferente cantidad de
corrientes
VOLTAJE
Se suman
Se mantiene
Figura 5. Panel monocristalino 160 W
Controlador de carga
Una vez identificados los datos técnicos
del panel solar 𝑉𝑜𝑐 = 21,8 𝑉𝐷𝐶 𝑉𝑚𝑝 = 18,24
𝑉𝐷𝐶 como se indica en el Anexo C y la car-
ga necesaria a implementarse al sistema
= 480 𝑊, se analizó, las características de
los controladores MPPT y PWM detallados
en la Tabla 5., para su respectiva selección.
CHICAIZA BOLAÑOS, C. E., CUÑAS ASHQUI, H. N., PACHECO MENA, C. F., & PORRAS REYES, J. A.
445
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
PWM (Modulación por anchos
de pulsos)
MPPT (Seguidor del punto de máxima
potencia)
Son más económicos utilizados
para pequeños sistemas de bajo
costo.
Mucho más eficientes.
La tensión nominal de los
paneles solares y de las
baterías deben ser las mismas.
Se ajustan a la tensión de los paneles a la que
precisa la batería según su etapa de carga,
alrededor de un 30 % más de energía de un
PWM.
Debido a la simplicidad de
componentes, son
muy longevos y sufren poco
estrés térmico.
Mejor eficiencia de carga especialmente en
climas fríos.
PROTECCIONES DC
FUSIBLES
INTERRUPTORES MAGNETOTERMICOS
Protección contra sobre
intensidades.
Protección contra cortocircuitos y
sobreintensidades.
Al pasar corriente por el
conductor se calienta se
destruye y se abre el circuito.
Protege corrientes con un valor superior al
nominal, cuando el dispositivo actúa se separan
los polos y se abre el circuito.
Es necesaria su reposición.
No es necesaria su reposición después de actuar.
Bajo costo.
Alto costo.
Tabla 5. Características Controlador PWM y MPPT
𝑉
𝐷𝑐
= 21,8 ∗ 3 = 65,4 𝑉𝐷𝐶 Ec. 2.1
𝑉
𝑚𝑝
= 18,24 ∗ 3 = 54,72 𝑉𝐷𝐶
= 480 𝑊
Considerando la conexión de 3 paneles so-
lares de 160 W en serie, donde los voltajes
se suman tenemos una potencia a generar de
480 W. Se seleccionó un controlador de carga
SCC-MPPT 3KW como se muestra en la Figu-
ra 6, compatible para el sistema de 12 V.
PWM (Modulación por anchos
de pulsos)
MPPT (Seguidor del punto de máxima
potencia)
Son más económicos utilizados
para pequeños sistemas de bajo
costo.
Mucho más eficientes.
La tensión nominal de los
paneles solares y de las
baterías deben ser las mismas.
Se ajustan a la tensión de los paneles a la que
precisa la batería según su etapa de carga,
alrededor de un 30 % más de energía de un
PWM.
Debido a la simplicidad de
componentes, son
muy longevos y sufren poco
estrés térmico.
Mejor eficiencia de carga especialmente en
climas fríos.
PROTECCIONES DC
FUSIBLES
INTERRUPTORES MAGNETOTERMICOS
Protección contra sobre
intensidades.
Protección contra cortocircuitos y
sobreintensidades.
Al pasar corriente por el
conductor se calienta se
destruye y se abre el circuito.
Protege corrientes con un valor superior al
nominal, cuando el dispositivo actúa se separan
los polos y se abre el circuito.
Es necesaria su reposición.
No es necesaria su reposición después de actuar.
Bajo costo.
Alto costo.
Figura 6. Controlador de Carga SCC-MPPT 3KM
Energizador cerco eléctrico
Para la implementación del cerco eléctrico,
se seleccionó el electrificador de marca
HAGROY, específicamente el modelo HR-
10 000, diseñado para cubrir las necesida-
des de protección perimetral. Este equipo
destaca por su tecnología que facilita tan-
to la instalación como la configuración. Tal
como se ilustra en la Figura 7, el energiza-
dor tiene un consumo de potencia de 4.5 W
durante las 24 horas del día, lo que supone
un consumo diario continuo. Este disposi-
tivo electrifica un cerco con una longitud
total de 2,000 metros lineales, distribuidos
en 5 líneas a lo largo del área perimetral.
Además, el energizador cuenta con un al-
cance de hasta 3,000 metros lineales de
alimentación, asegurando una cobertura
adecuada para el sistema implementado
(Aparicio, 2006).
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
446
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
PWM (Modulación por anchos
de pulsos)
MPPT (Seguidor del punto de máxima
potencia)
Son más económicos utilizados
para pequeños sistemas de bajo
costo.
Mucho más eficientes.
La tensión nominal de los
paneles solares y de las
baterías deben ser las mismas.
Se ajustan a la tensión de los paneles a la que
precisa la batería según su etapa de carga,
alrededor de un 30 % más de energía de un
PWM.
Debido a la simplicidad de
componentes, son
muy longevos y sufren poco
estrés térmico.
Mejor eficiencia de carga especialmente en
climas fríos.
PROTECCIONES DC
FUSIBLES
INTERRUPTORES MAGNETOTERMICOS
Protección contra sobre
intensidades.
Protección contra cortocircuitos y
sobreintensidades.
Al pasar corriente por el
conductor se calienta se
destruye y se abre el circuito.
Protege corrientes con un valor superior al
nominal, cuando el dispositivo actúa se separan
los polos y se abre el circuito.
Es necesaria su reposición.
No es necesaria su reposición después de actuar.
Bajo costo.
Alto costo.
Figura 7. Energizador HAGROY HR 1 0000
Protecciones paneles solares
El dimensionamiento de las protecciones de
los paneles solares se realizó utilizando la
Ecuación 2.2 y 2.3 los valores de voltaje y co-
rriente de cortocircuito proporcionados por
el fabricante, como se muestra en la Tabla 5.
𝑇𝑖ó 𝑉𝐷𝐶 ∗ 𝑁𝑜. 𝑝𝑎 (𝑟𝑖) ∗ 1,20
Ec. 2.2
𝑇𝑖ó = 21,8 𝑉𝐷𝐶 ∗ 3 ∗ 1,20
𝑇𝑖ó = 78,48 𝑉
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖 𝐼𝑆𝐶 ∗ 1,25 Ec. 2.3
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖 = 9,4 𝐴∗1,25
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖 = 11,75 𝐴
Tabla 6. Características Protecciones en DC
PROTECCIONES DC
FUSIBLES
INTERRUPTORES MAGNETOTERMICOS
Protección contra sobre
intensidades.
Protección contra cortocircuitos y
sobreintensidades.
Al pasar corriente por el
conductor se calienta se
destruye y se abre el circuito.
Protege corrientes con un valor superior al
nominal, cuando el dispositivo actúa se separan
los polos y se abre el circuito.
Es necesaria su reposición.
No es necesaria su reposición después de actuar.
Bajo costo.
Alto costo.
En el análisis de la Tabla 5 se incluyó la uti-
lización de interruptores magnetotérmicos,
diseñados para actuar de manera inmedia-
ta en caso de interrupción del circuito por
corrientes superiores a su valor nominal.
Estas protecciones están específicamen-
te configuradas para corriente continua,
ya que las protecciones para corriente
alternan no son adecuadas debido a sus
aplicaciones distintas. Los interruptores
seleccionados corresponden a la marca
SIEMENS, con configuración de 2 polos,
garantizando un desempeño confiable y
seguro en el sistema (Guaranga Allauca,
2018).
Protecciones batería
La protección magnetotérmica de la batería
esta dimensionada al 125 % de la corriente
máxima. La clasificación del interruptor se
detalla en la Ecuación 2.4.
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖 𝑀𝑎𝑥. 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖 𝑑 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 ∗ 1,25
Ec. 2.4
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖 6 𝐴 ∗ 1,25
CHICAIZA BOLAÑOS, C. E., CUÑAS ASHQUI, H. N., PACHECO MENA, C. F., & PORRAS REYES, J. A.
447
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖 75 𝐴
Conexión cerca eléctrica
La conexión eléctrica cumple con la nece-
sidad que requiere la conexión del cerco
eléctrico, ya que por recomendaciones del
fabricante ver Figura 8., se recomienda las
puestas a tierra para el funcionamiento co-
rrecto de la cerca eléctrica (Castellano Arbi-
to & Vargas Vizcaíno, 2021).
PROTECCIONES DC
FUSIBLES
INTERRUPTORES MAGNETOTERMICOS
Protección contra sobre
intensidades.
Protección contra cortocircuitos y
sobreintensidades.
Al pasar corriente por el
conductor se calienta se
destruye y se abre el circuito.
Protege corrientes con un valor superior al
nominal, cuando el dispositivo actúa se separan
los polos y se abre el circuito.
Es necesaria su reposición.
No es necesaria su reposición después de actuar.
Bajo costo.
Alto costo.
Figura 8. Instrucción de conexión cerca eléctrica
Diagrama unilar
La representación del diagrama unifilar or-
dena gráficamente los componentes de la
instalación eléctrica, en nuestro proyecto
de generación de energía mediante un sis-
tema fotovoltaico para alimentar la cerca
eléctrica se tiene un diagrama unifilar, como
se evidencia en la Figura 9, el diseño del
sistema fotovoltaico es para una instalación
aislada o autónoma y de un consumo diario.
Se destaca los elementos y equipos princi-
pales de instalación, protecciones magne-
totérmicas que se localizan aguas arriba de
cada tramo de instalación paneles solares –
controlador, controlador- baterías, baterías
– carga. Y los mandos de control, paro de
emergencia y selector de posiciones que
nos permiten tener el control de manera
manual para el inicio del funcionamiento del
sistema fotovoltaico.
PROTECCIONES DC
FUSIBLES
INTERRUPTORES MAGNETOTERMICOS
Protección contra sobre
intensidades.
Protección contra cortocircuitos y
sobreintensidades.
Al pasar corriente por el
conductor se calienta se
destruye y se abre el circuito.
Protege corrientes con un valor superior al
nominal, cuando el dispositivo actúa se separan
los polos y se abre el circuito.
Es necesaria su reposición.
No es necesaria su reposición después de actuar.
Bajo costo.
Alto costo.
Figura 9. Diagrama Unifilar
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
448
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
Expone los principales logros alcanzados
con la aplicación de la metodología selec-
cionada. Es primordial una redacción clara
y adecuada, con una gran capacidad de
síntesis, sin descuidar la mención de los hi-
tos más importantes de la investigación.
Análisis de tensión estática estructura
paneles solares
Mediante el software CAD Fusion 360, se
realizó un análisis detallado de la deforma-
ción y la tensión en la estructura de sopor-
te de los paneles solares, considerando las
cargas estructurales y restricciones. El peso
individual de cada panel solar, de 7.8 kg, fue
tomado como base para el análisis. Como se
muestra en la Figura 10, los resultados indi-
can que la estructura no presenta pliegues
ni rupturas, incluso bajo condiciones adver-
sas. Además, el coeficiente de seguridad
calculado es de 4.43, lo que garantiza que la
estructura tiene la resistencia necesaria para
soportar las cargas y garantizar su estabili-
dad y funcionalidad a largo plazo.
PROTECCIONES DC
FUSIBLES
INTERRUPTORES MAGNETOTERMICOS
Protección contra sobre
intensidades.
Protección contra cortocircuitos y
sobreintensidades.
Al pasar corriente por el
conductor se calienta se
destruye y se abre el circuito.
Protege corrientes con un valor superior al
nominal, cuando el dispositivo actúa se separan
los polos y se abre el circuito.
Es necesaria su reposición.
No es necesaria su reposición después de actuar.
Bajo costo.
Alto costo.
Figura 10. Análisis de tensión estática
Discusión
Con el empleo de un piranómetro y un multí-
metro, se obtuvieron datos clave como radia-
ción, potencia, voltaje y corriente, esenciales
para evaluar la capacidad de generación
del sistema conforme a los cálculos previos
realizados. Tal como se observa en la Figura
11, estos datos fueron complementados con
información extraída de sitios web especiali-
zados, lo que permitió realizar un dimensio-
namiento preciso del sistema y garantizar su
funcionamiento óptimo.
Hora
Wm
2
Potencia
W
Voltaje
(V)
Corriente
(A)
Voltaje Batería
9:30
154,5
17
13,07
1,3
13,4
10:00
155,3
23
11,5
2
13,4
10:30
147,8
19
9,04
2,1
13,4
11:00
196
32
14,0
2,3
13,4
11:30
176
26
13,9
1,87
14
12:00
294,6
42
16,8
2,5
13,4
12:30
203,8
38
19
2
13,3
13:00
396,4
56
15,5
3,6
13
13:30
425,7
60
14,0
4,3
13,4
14:00
577,9
94
14,02
6,7
13,9
14:30
630,6
125
14,2
8,8
14,2
Figura 11. Recolección de datos con el piranómetro y multímetro
CHICAIZA BOLAÑOS, C. E., CUÑAS ASHQUI, H. N., PACHECO MENA, C. F., & PORRAS REYES, J. A.
449
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
El análisis de los datos recolectados en la
zona de implementación del sistema, ubi-
cada a una altitud de 4,000 metros sobre
el nivel del mar, muestra variaciones signi-
ficativas en las temperaturas y condiciones
climáticas. Esta zona se caracteriza por un
clima predominantemente frío, nuboso y
con pocos días soleados. En la Tabla 4.4,
se evaluó la irradiancia durante un día inter-
medio con nubosidad, que constituye una
de las condiciones climáticas clave para
el análisis de la generación de energía. En
este contexto, se obtuvo una potencia míni-
ma de 17 W y una potencia máxima de 125
W en diferentes momentos del día, resulta-
do de las mediciones realizadas. Es impor-
tante destacar que, a medida que avanzaba
el día, se observó un crecimiento progresi-
vo en la generación de energía, lo que se
evidencia claramente en la Figura 12. Esto
muestra cómo, a pesar de las condiciones
de nubosidad, el sistema sigue funcionan-
do de manera eficiente, con un incremento
en la potencia generada conforme la radia-
ción solar mejora a lo largo del día.
Hora
Wm
2
Potencia
W
Voltaje
(V)
Corriente
(A)
Voltaje Batería
9:30
154,5
17
13,07
1,3
13,4
10:00
155,3
23
11,5
2
13,4
10:30
147,8
19
9,04
2,1
13,4
11:00
196
32
14,0
2,3
13,4
11:30
176
26
13,9
1,87
14
12:00
294,6
42
16,8
2,5
13,4
12:30
203,8
38
19
2
13,3
13:00
396,4
56
15,5
3,6
13
13:30
425,7
60
14,0
4,3
13,4
14:00
577,9
94
14,02
6,7
13,9
14:30
630,6
125
14,2
8,8
14,2
Tabla 7. Irradiancia en un día intermedio de nubosidad
Hora
Wm
2
Potencia
W
Voltaje
(V)
Corriente
(A)
Voltaje Batería
9:30
154,5
17
13,07
1,3
13,4
10:00
155,3
23
11,5
2
13,4
10:30
147,8
19
9,04
2,1
13,4
11:00
196
32
14,0
2,3
13,4
11:30
176
26
13,9
1,87
14
12:00
294,6
42
16,8
2,5
13,4
12:30
203,8
38
19
2
13,3
13:00
396,4
56
15,5
3,6
13
13:30
425,7
60
14,0
4,3
13,4
14:00
577,9
94
14,02
6,7
13,9
14:30
630,6
125
14,2
8,8
14,2
Figura 12. Radiación solar y potencia día intermedio de nubosidad
Según los datos recolectados y presenta-
dos en la Figura 12, las mediciones reali-
zadas entre las 9:30 a. m. y las 2:30 p. m.
muestran una radiación solar variable a lo
largo del tiempo. En un rango mínimo de ra-
diación, que oscila entre 147.8 y 155.3 W/
m², el sistema generó potencias de 17 a 19
W. Por otro lado, en un rango máximo de
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
450
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
radiación, comprendido entre 425.7 y 630.6
W/m², las potencias generadas alcanzaron
valores entre 60 y 125 W. Estos resultados
confirman que, incluso en condiciones mí-
nimas y máximas de radiación durante este
período, las potencias generadas son su-
ficientes para el funcionamiento adecuado
del sistema.
Asimismo, en la Tabla 6 se analiza la irra-
diancia bajo las condiciones más críticas,
caracterizadas por nubosidad y bajas tem-
peraturas. En este escenario, identificado
como "el peor día", se registraron potencias
mínimas de 13 W y máximas de 67 W, como
se ilustra en la Figura 13. Estas potencias,
aunque menores, son aún suficientes para
satisfacer las necesidades del sistema, in-
cluyendo el funcionamiento de la cerca
eléctrica y las cámaras de vigilancia. Ade-
más, se observa un incremento gradual
en la generación conforme avanza el día,
lo que evidencia la capacidad del sistema
para adaptarse y operar eficientemente in-
cluso en condiciones climáticas adversas.
Tabla 8. Irradiancia en el peor día
Hora
Wm
2
Potencia W
Voltaje (V)
Corriente (A)
Voltaje Batería
7:00
95,3
13
13
1
12,9
7:30
72
10
13,2
0,8
13,20
8:00
98,4
14
13,08
1,07
13
8:30
114,6
14
13,08
1,07
13,1
9:00
123
21
13,04
1,6
13,3
9:30
132,4
15
12,93
1,16
13,4
10:00
129,8
16
13,11
1,22
13,3
10:30
178,6
27
12,37
1,94
13
11:00
203,1
32
14
2,3
13,4
11:30
311,4
43
19,02
2,36
13,6
12:00
426,8
67
15,58
4,3
13,9
Hora
Wm
2
Potencia
W
Voltaje
(V)
Corriente (A)
Voltaje Batería
10:15
975,9
94
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6,7
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7
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11:30
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137
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Hora
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Potencia W
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Hora
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Potencia
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11:30
1004,8
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7,19
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12:00
1010,2
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8,18
13,3
12:30
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13:00
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13:30
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9,08
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14:00
1037,5
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9,64
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14:45
1042,6
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9,99
13,6
15:30
1050
151
14,24
10,6
13,9
Figura 13. Irradiación solar y potencia en el peor día
Con base en los datos recolectados y pre-
sentados en la Figura 13, las mediciones
realizadas entre las 7:00 a. m. y las 12:00 p.
m. muestran una variación de radiación so-
lar a lo largo del tiempo. En un rango míni-
mo de radiación, que oscila entre 72 y 98.4
W/m², el sistema generó potencias de entre
10 y 14 W. En contraste, en un rango máxi-
mo de radiación de 203.1 a 426.8 W/m², las
potencias generadas alcanzaron valores de
32 a 67 W. Estos resultados confirman que,
tanto en condiciones mínimas como máxi-
CHICAIZA BOLAÑOS, C. E., CUÑAS ASHQUI, H. N., PACHECO MENA, C. F., & PORRAS REYES, J. A.
451
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
mas de radiación durante este período, las
potencias generadas son suficientes para
mantener el funcionamiento adecuado del
sistema. Adicionalmente, en la Tabla 7 se
evaluó la irradiancia durante un día solea-
do bajo condiciones ideales, obteniendo
resultados muy favorables para el sistema.
En estas condiciones, se generaron poten-
cias mínimas de 94 W y máximas de 151 W,
como se ilustra en la Figura 14. Estas po-
tencias, obtenidas en intervalos de tiempo y
con un crecimiento gradual, evidencian un
desempeño óptimo del sistema implemen-
tado, demostrando que este es capaz de
operar eficientemente bajo distintas condi-
ciones climáticas.
Tabla 9. Irradiancia en un día soleado
Hora
Wm
2
Potencia W
Voltaje (V)
Corriente (A)
Voltaje Batería
7:00
95,3
13
13
1
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7:30
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13,2
0,8
13,20
8:00
98,4
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13,08
1,07
13
8:30
114,6
14
13,08
1,07
13,1
9:00
123
21
13,04
1,6
13,3
9:30
132,4
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1,16
13,4
10:00
129,8
16
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1,22
13,3
10:30
178,6
27
12,37
1,94
13
11:00
203,1
32
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13,4
11:30
311,4
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2,36
13,6
12:00
426,8
67
15,58
4,3
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Hora
Wm
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Potencia
W
Voltaje
(V)
Corriente (A)
Voltaje Batería
10:15
975,9
94
14,02
6,7
13,9
10:45
983,4
96
13,6
7,8
12,8
11:00
996,1
98
14
7
13
11:30
1004,8
101
14,04
7,19
13,1
12:00
1010,2
115
14,05
8,18
13,3
12:30
1028,7
120
14,21
8,44
13,4
13:00
1034,1
125
14,2
8,8
13,3
13:30
1029
129
12,37
9,08
13
14:00
1037,5
137
14,2
9,64
13,4
14:45
1042,6
142
14,21
9,99
13,6
15:30
1050
151
14,24
10,6
13,9
Figura 4. Radiación solar y potencia día soleado
En base a los datos recolectados, como se
muestra en la Figura 14, las mediciones rea-
lizadas entre las 10:15 a. m. y las 3:30 p. m.
evidencian una radiación solar variable a lo
largo del tiempo. En un rango mínimo de ra-
diación entre 975.9 y 996.1 W/m², el sistema
generó potencias de entre 94 y 98 W. Por
otro lado, en un rango máximo de radiación,
comprendido entre 1037.5 y 1050 W/m², la
potencia generada alcanzó valores de 137
a 151 W. Estos resultados indican que, tanto
en los niveles mínimos como en los máxi-
mos de radiación, las potencias generadas
son favorables para el correcto funciona-
miento del sistema. El análisis de las tres
condiciones climáticas típicas del páramo
muestra que las potencias generadas son
aceptables dentro del rango de consumo
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
452
RECIMUNDO VOL. 9 N° ESPECIAL (2025)
requerido por el sistema. Esto asegura una
carga estable y constante a la batería, con
voltajes entre 12.9 V y 14 V, incluso en con-
diciones de baja radiación. Este comporta-
miento garantiza la autonomía del sistema,
permitiendo su operación confiable incluso
en escenarios donde la radiación solar se
encuentra en valores mínimos.
Conclusiones
Este proyecto se centró en investigar las
condiciones climáticas, el funcionamien-
to de sistemas fotovoltaicos aislados y la
implementación de cercas eléctricas en el
páramo de Mogotes. A través de diversas
fuentes bibliográficas, se recopiló infor-
mación clave sobre las tecnologías dispo-
nibles en el ámbito de los paneles solares
fotovoltaicos. Un aspecto relevante identifi-
cado fue la influencia de las variaciones cli-
máticas en la eficiencia energética de estos
sistemas, ya que las pérdidas de energía y
la incapacidad de captar toda la radiación
solar afectan su rendimiento.
Para calcular los equipos adecuados para
esta zona aislada, se emplearon datos de
radiación solar obtenidos de la plataforma
NASA POWER. La potencia requerida para
el sistema se estableció en 64.5 W, con un
voltaje de 12 V. El sistema instalado incluye
paneles fotovoltaicos con una capacidad to-
tal de 480 W, diseñados para futuras amplia-
ciones. La batería del sistema proporciona
un día de autonomía, y su adquisición contó
con el apoyo de la junta de agua de Alaquez.
En la fase de análisis, se consideraron las
particularidades de la zona, ubicada a 4,000
metros sobre el nivel del mar, donde los cam-
bios de temperatura afectan el desempeño.
Durante los días más desfavorables, el sis-
tema generó una potencia máxima de 64 W,
mientras que en días óptimos alcanzó hasta
151 W, garantizando así un suministro con-
fiable para la operación de la cerca eléctrica.
Se eligieron paneles solares monocrista-
linos por su alto rendimiento y capacidad
para captar la radiación solar de manera
eficiente. Estos paneles fueron instalados
sobre estructuras metálicas a una altura de
2.60 metros para evitar manipulaciones, con
un ángulo fijo de 15º para facilitar el mante-
nimiento. Los equipos fueron protegidos en
un gabinete con certificación IP65, mientras
que el cableado fue enterrado en tuberías
corrugadas galvanizadas para aumentar la
seguridad y durabilidad del sistema.
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CITAR ESTE ARTICULO:
Chicaiza Bolaños, C. E., Cuñas Ashqui, H. N., Pacheco Mena, C. F., & Porras
Reyes, J. A. (2025). Implementación de una cerca eléctrica mediante el uso
de un sistema fotovoltaico en el sector de Mogotes Parroquia de Alaquez. RE-
CIMUNDO, 9(Especial), 436–453. https://doi.org/10.26820/recimundo/9.(esp).
mayo.2025.436-453
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CERCA ELÉCTRICA MEDIANTE EL USO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN
EL SECTOR DE MOGOTES PARROQUIA DE ALAQUEZ
