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@ -0,0 +1,235 @@
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# Análisis de Datos Fotovoltaicos - Ciencia de Datos
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## Descripción del Proyecto
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Proyecto de análisis exploratorio de datos (EDA) utilizando R para estudiar mediciones de producción de paneles solares fotovoltaicos. El dataset contiene mediciones tomadas cada 5 minutos durante 15 días, incluyendo variables ambientales y eléctricas.
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##📁 Dataset: med.csv
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Estructura de los datos
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| Variable | Descripción | Unidades | Tipo |
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|----------|-------------------------------------------|-----------------|-----------|
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| luxes | Nivel de iluminación en el panel | Lux (lx) | Numérico |
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| temp | Temperatura ambiente | °C | Entero |
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| hum | Humedad relativa | %RH | Entero |
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| curr | Corriente eléctrica producida | Amperios (A) | Numérico |
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| volt | Voltaje eléctrico producido | Voltios (V) | Numérico |
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| power | Potencia calculada (curr × volt) | Watts (W) | Numérico |
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| dd | Día del mes | 1-31 | Entero |
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| hh | Hora del día | 0-23 | Entero |
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| mm | Minuto de la hora | 0-59 | Entero |
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Características principales
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- 4320 registros (15 días × 24 horas × 12 mediciones/hora)
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- Mediciones cada 5 minutos
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- 9 variables por registro
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- Sin valores faltantes (dataset limpio)
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## Reqsuititos
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- Tener el lenguaje R intalado en tu computadora
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- Tener unstalado el IDE R Studio, con que que vamos a ejecutar el scrip
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- Tener instalados los paquetes de tidyverse y ggplot2 con el siguiente comando:
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```r
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install.packages("tidyverse")
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install.packages("ggplot2")
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```
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## Script de Análisis Completo
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A continuación se presenta el código completo con explicaciones detalladas:
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### Configuración inicial y carga de datos
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```r
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# 1. CARGAR LIBRERÍAS (solo las esenciales)
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library(tidyverse) # Para manipulación de datos (dplyr, tidyr)
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library(ggplot2) # Para creación de gráficos
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```
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- Carga las librerías necesarias para el análisis
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- tidyverse: Conjunto de paquetes para ciencia de datos
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- ggplot2: Sistema de gráficos avanzado
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### Carga y exploración inicial
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```r
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# 2. LEER LOS DATOS
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datos <- read.csv("med.csv") # Lee el archivo CSV
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# 3. VISTAZO INICIAL
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cat("=== INFORMACIÓN BÁSICA ===\n")
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cat("Filas:", nrow(datos), "\n") # Cuenta número de filas
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cat("Columnas:", ncol(datos), "\n\n") # Cuenta número de columnas
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cat("Primeras 6 filas:\n")
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print(head(datos)) # Muestra las primeras 6 filas
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cat("\n")
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```
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- Carga los datos desde el archivo med.csv
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- Muestra información básica sobre el dataset
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- Permite verificar que los datos se cargaron correctamente
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### Análisis estadístico descriptivo
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```r
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# 4. ESTADÍSTICAS DESCRIPTIVAS
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cat("=== ESTADÍSTICAS DESCRIPTIVAS ===\n")
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print(summary(datos)) # Resumen estadístico de todas las variables
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# 5. VALORES FALTANTES
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cat("\n=== VALORES FALTANTES ===\n")
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cat("Total NA:", sum(is.na(datos)), "\n") # Cuenta valores faltantes
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```
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- summary(): Calcula estadísticas básicas (mínimo, máximo, media, cuartiles)
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- is.na(): Detecta valores faltantes en el dataset
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- Proporciona un primer vistazo a la distribución de los datos
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### Visualización de datos (Gráficos)
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```r
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# 6.1 Histograma de potencia - Distribución de valores
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ggplot(datos, aes(x = power)) +
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geom_histogram(bins = 30, fill = "blue", alpha = 0.7) +
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labs(title = "Distribución de Potencia Generada",
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x = "Potencia (W)", y = "Frecuencia") +
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theme_minimal()
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```
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- Muestra cómo se distribuyen los valores de potencia
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- Ayuda a identificar patrones y valores atípicos
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- bins=30: Divide los datos en 30 intervalos
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```r
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# 6.2 Relación entre luz y potencia - Análisis de correlación
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ggplot(datos, aes(x = luxes, y = power)) +
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geom_point(alpha = 0.3, color = "darkgreen") + # Puntos semitransparentes
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geom_smooth(method = "lm", color = "red") + # Línea de tendencia
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labs(title = "Luxes vs Potencia",
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x = "Iluminación (lux)", y = "Potencia (W)") +
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theme_minimal()
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```
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- Analiza la relación entre iluminación y potencia
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- geom_smooth(): Ajusta una línea de regresión lineal
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- alpha=0.3: Hace los puntos semitransparentes para evitar sobreposición
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```r
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# 6.3 Potencia por hora del día - Análisis temporal
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datos %>%
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group_by(hh) %>% # Agrupa por hora
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summarise(potencia_promedio = mean(power)) %>% # Calcula promedio por hora
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ggplot(aes(x = factor(hh), y = potencia_promedio)) +
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geom_col(fill = "orange") + # Gráfico de barras
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labs(title = "Potencia Promedio por Hora",
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x = "Hora del día", y = "Potencia promedio (W)") +
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theme_minimal()
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```
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- group_by(hh): Agrupa los datos por hora (0-23)
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- summarise(): Calcula el promedio de potencia para cada hora
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- Muestra el patrón diario de producción
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### Análisis de correlaciones
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```r
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# 7. CORRELACIONES BÁSICAS
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cat("\n=== CORRELACIONES ===\n")
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# Selecciona solo variables numéricas clave
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correlaciones <- cor(datos[, c("luxes", "temp", "hum", "power")])
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print(round(correlaciones, 3)) # Muestra con 3 decimales
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```
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- cor(): Calcula la matriz de correlación de Pearson
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- Las correlaciones van de -1 a 1:
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1: Correlación positiva perfecta
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0: No hay correlación
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-1: Correlación negativa perfecta
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- round(..., 3): Redondea a 3 decimales para mejor legibilidad
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### Análisis por día
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```r
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# 8. ANÁLISIS POR DÍA
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cat("\n=== PRODUCCIÓN POR DÍA ===\n")
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produccion_dia <- datos %>%
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group_by(dd) %>% # Agrupa por día del mes
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summarise(
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potencia_total = sum(power), # Suma toda la potencia del día
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potencia_promedio = mean(power), # Promedio de potencia
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mediciones = n() # Cuenta número de mediciones
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)
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print(produccion_dia) # Muestra la tabla
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```
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- group_by(dd): Separa los datos por día (dd = día del mes)
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- sum(power): Calcula la producción total diaria
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- mean(power): Calcula la potencia promedio
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- n(): Cuenta cuántas mediciones hay por día
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### Modelado predictivo simple
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```r
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# 9. MODELO LINEAL SIMPLE
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cat("\n=== MODELO LINEAL (Potencia ~ Luxes) ===\n")
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modelo_simple <- lm(power ~ luxes, data = datos) # Ajusta modelo lineal
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print(summary(modelo_simple)) # Muestra resultados del modelo
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```
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- lm(): Ajusta un modelo de regresión lineal
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- power ~ luxes: Predice potencia en función de la iluminación
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- summary(): Muestra coeficientes, R², estadísticas del modelo
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- R²: Indica qué porcentaje de la variación en potencia es explicado por luxe
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### Conclusiones y exportación
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```r
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# 10. RESUMEN FINAL
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cat("\n=== HALLAZGOS PRINCIPALES ===\n")
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cat("1. La potencia máxima observada es:", max(datos$power), "W\n")
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cat("2. Horas de mayor producción: 11:00 - 15:00\n")
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cat("3. Correlación luxes-power:", round(cor(datos$luxes, datos$power), 3), "\n")
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cat("4. Temperatura promedio:", round(mean(datos$temp), 1), "°C\n")
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cat("5. Humedad promedio:", round(mean(datos$hum), 1), "%\n")
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# Guardar resultados si es necesario
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write.csv(produccion_dia, "produccion_por_dia.csv", row.names = FALSE)
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```
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- Resumen de los hallazgos más importantes
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- write.csv(): Guarda los resultados en un archivo CSV
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- row.names=FALSE: Evita incluir números de fila en el CSV
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## Ejecucion de scrip
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1. Abrir RStudio
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2. File → New File → R Script
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3. Copiar y pegar todo el código
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4. File → Save As → "analisis.R"
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5. Session → Set Working Directory → To Source File Location
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6. Ctrl + A (seleccionar todo) → Ctrl + Enter (ejecutar)
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## Interpretación de Resultados
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1. Correlación luxes-power = 0.951
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Interpretación: Relación muy fuerte y positiva
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Significado: Cuando aumenta la iluminación, la potencia aumenta proporcionalmente
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Conclusión: La iluminación es el factor más importante para predecir producción
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2. Patrón diario de producción
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Noche (0:00-6:00): Producción cero (sin luz solar)
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Mañana (6:00-11:00): Producción creciente
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Mediodía (11:00-15:00): Producción máxima
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Tarde (15:00-20:00): Producción decreciente
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3. Eficiencia del panel
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Voltaje constante: ~14.7V (sistema estable)
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Corriente variable: Depende de la iluminación
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Potencia máxima: 2.97W (capacidad del panel)
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## Archivos Generados
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Gráficos en pantalla:
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- distribucion_potencia.png - Histograma de potencia
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- luxes_vs_potencia.png - Dispersión con línea de tendencia
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- potencia_por_hora.png - Barras de producción horaria
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## Preguntas de Investigación Respondidas
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1. ¿Qué factor ambiental afecta más la producción?
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Respuesta: La iluminación (luxes), con correlación de 0.951
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2. ¿Cuál es el patrón diario de producción?
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Respuesta: Forma de campana con pico al mediodía
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3. ¿Hay relación entre temperatura y producción?
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Respuesta: Sí, moderada (r = 0.292)
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4. ¿Cómo afecta la humedad?
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Respuesta: Poco efecto (r = -0.155)
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5. ¿Se puede predecir la potencia con la iluminación?
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Respuesta: Sí, con R² alto (aprox. 0.90)
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Israel Herrera Gonzalez
6 days ago