Actividad 4 Grupo 358054

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: ESCUELA DE CIENCIAS AGRARIAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE Programa: Ingeniería Ambiental Curso: Energía Solar Térmica y Fotovoltaica:358054

UNIDAD 3 ACTIVIDAD 4 ENTREGA DEL PROYECTO.

Por: Carlos Julián Barrera Orduz Código: 1.057.595.374 1.057.595.374 Daniel Andrés Bello Código: 1.057.595.820 1.057.595.820 Oscar Alberto Flechas Rodríguez Código: 1.070.971.531 1.070.971.531

Grupo: 358054A_360

Para: Ángela Patricia Álvarez

Universidad Universidad nacional Abierta y a distancia (UNAD) ECAPMA (Escuela de Ciencias Agrarias, Pecuarias y del Medio ambiente) Energía solar térmica y fotovoltaica Mayo 2017


Introducción La energía solar fotovoltaica consiste en la captación de la radiación producida por el sol, convirtiéndola en energía eléctrica a través de celdas fotovoltaicas. Este tipo de energía es una de las más puras que se conoce hasta ahora ya que no afecta de ninguna manera al medio ambiente. Este tipo de energía se está empleando en muchos países en especial en Europa en donde se han visto grandes avances tecnológicos con respecto a este tipo de energía desde la implementación de las baterías tesla, las cuales tienen un periodo de vida mucho más extendido que una batería convencional, además de poseer una mayor capacidad de almacenaje hasta el punto de triplicar una batería de carbono. En el presente trabajo se establecerán los procesos, pasos y elementos para la implementación de este tipo de sistema en el municipio de Facatativá, esto con el fin de dar a conocer la importancia de estos sistemas y el ahorro que representa al utilizar este tipo de energía. Se tomara en cuenta aspectos muy importantes como el consumo de Kw/h por habitante del municipio para saber el tipo de celda fotovoltaica y batería que se requieren para la sustentación del sistema. Con este tipo de trabajo se demostrara si la anergia solar fotovoltaica es una medida viable para implementar en las zonas del país en donde el servicio de energía eléctrica es muy escaso o incluso para implementarlo en nuestros propios hogares ya que el ahorro que representa la implementación de un sistema fotovoltaico es muy grande en comparación con el la energía eléctrica convencional.


FORMATO COLCIENCIAS Convocatoria: Convocatoria015 –2017. Financiación de proyectos de Investigación presentados por Semilleros de Investigación institucionalizados en la universidad Distrital y registrados en el sistema de Información del CIDC - SICIUD. Título del proyecto: Establecer los lineamientos a seguir para la realización de un proyecto de energía solar en la comunidad de villas de manjuy del municipio de Facatativá, Cundinamarca. C.C. : Investigador(es) principal(es): 1.070.971.531 Oscar Alberto Flechas Rodríguez 1.057.595.374 Carlos Julián Barrera Orduz 1.057.595.820 Daniel Andrés Bello Guarín Correo electrónico: Teléfono: [email protected]

3118206297

[email protected] 3106138206 Dirección correspondencia: Nombre del Semillero/Grupo de Total de investigadores : Investigación: 358054A_360 3 Líneas de Investigación: Estudios fundamentales: Energía solar disponible en Facatativá, radiación solar mensual, tipos de energía solar y marco geográfico de Facatativá. Sistemas Fotovoltaicos: Paneles solares y conexión con la red de energía Costos: Consumo de electricidad por habitante, numero de la población de Facatativá, número de casas y costo de la implementación del sistema. Facultad: ECAPMA (Escuela de Ciencias Agrarias, Pecuarias y del Medioambiente) Lugar de ejecución del proyecto: Barrio De Villas De Manjuy Ciudad: Facatativá Departamento: Cundinamarca Duración del proyecto en meses: 6 meses Tipo de proyecto: Energía Renovable Investigación Básica: Investigación Desarrollo tecnológico o Tipos de energía solar Aplicada: experimental: Sistemas fotovoltaicos Sistema autónomo y proyectos comunitarios Energía solar ahorrativo, generador de solares en Colombia energía pura. Financiación solicitada en modalidad de recuperación contingente: Valor solicitado a CIDC: $6.000.000 Valor contrapartida: $0 Valor Total (Solicitado + contrapartida): $6.000.000 Descripción Palabras clave: Teoría literaria de Respuesta del Lector, Literatura, Cultura, Lenguaje, Lectura, Manifestaciones artísticas Posibles evaluadores: Ángela Patricia Álvarez 

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1. DOCUMENTACIÓN REQUERIDA PARA LA

PRESENTACIÓN DE LOS

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN. 1.1.

Descripción del sistema a implementar

El sistema que se pretende implementar es un sistema fotovoltaico, que también se le conoce como Generadores Eléctricos Solares. Estos trasforman la energía del sol que para ser más exacto es la radiación solar en energía eléctrica la cual se puede utilizar de diferentes formas. Este sistema fotovoltaico estará conformado por 500 módulos fotovoltaicos, cada uno con su estructura y soporte. Se necesitan de todos estos módulos fotovoltaicos ya que la energía consumida por los habitantes de la zona es muy elevada.

En cuanto a las baterías de almacenamiento se requeriránBatería Tesla Powerwall de un mínimo de 20 por cada casa de la zona seleccionada.

Para la protección del sistema fotovoltaico, para evitar que un sobrecarga queme todo el sistema se requieren 8 Inversores TRIO ABB20, 0/27,6 TL OUTD que tengan protección corriente directa.

El sistema fotovoltaico debe contar con un switch de desconexión de corriente alterna y continua. En total se necesitarían 8 de estos.


Se requieren 8 inversores de corriente eléctrica trifásico de marca ongrid ABB27600Wac con un interruptor de desconexión de corriente alterna a continua.

Para la supervisión y control del sistema fotovoltaico (En caso de una falla como bajones de corriente en el sistema) se requieren 3 Tarjetas Logger Wifi VSN300 con conexión inalámbrica para que todos puedan monitorear sus sistema fotovoltaico desde cualquier parte atraves de Wifi.

Todo sistema fotovoltaico contara con un banco de 5 contactares normalmente abierto y normalmente cerrado que también sirvan para proteger el sistema en caso de una sobrecarga.

Para el cableado de los módulos solares y para la conexión del trasformador de AC/DC se requiere cable solar de 48 mm de grueso. El grosor del cable se seleccionó de esta medida para evitar calentamiento del mismo ya que entre menor grosor tenga el cable, menor energía eléctrica puede pasar.


2. Planos sobre el diseño a implementar 1imagen. Plano de diseño interior del sistema de paneles solares en vivienda individual. 1. Paneles solares. 2. Baterías de almacenamiento.

1

Área: zona de implementación sistema de paneles solares. 2


2 imágenes. Plano de diseño exterior del sistema de paneles solares.

1. Baterías de almacenamiento. 2. Paneles solares.


3. Descripción del mantenimiento (seguimiento y control) PLAN DE MANTENIMIENTO SISTEMA DE ENERGIA SOLAR BARRIO VILLAS DE MANJUY, FACATATIVA, CUNDINAMARCA PLAN DE MANTENIMIENTO. Medida: Preventiva y de Mitigación Control: Mantenimiento de las celdas solares, revisión de voltajes y mantenimiento de la red eléctrica. Área y alcance: Todas las casas del barrio villas de manjuy que tengan implementado el sistema solar, el mantenimiento es de tipo preventivo para que las celdas absorban la mayor cantidad de energía solar y que la red eléctrica funcione correctamente. Objetivos: Definir el proceso de mantenimiento de los sistemas solares instalados en las casas del barrio villas de manjuy. Determinar los costos por este mantenimiento preventivo que garanticen que cada sistema solar funcione correctamente.. Personas con responsabilidad directa y cargo: Alcaldía municipal. CAR. Presidente del barrio villas de manjuy. Empresa contratista ECOPAWER S.A Documentos de referencia: Planos e ingeniería del sistema solar. Procedimientos para la operación y control del sistema solar. Equipo de trabajo: Director de proyectos e ingeniería. Firma del contratista para el montaje Analistas HSEQ Representantes de la alcaldía, car y presidente de la junta de acción comunal.


Lugar y fecha de implementación del mantenimiento: Barrio villas de manjuy junio 2018 Actividades

Responsable

duración prevista:

Inspección visual del sistema solar

Director de proyectos e ingeniería-ECOPAWERFamilias

1 semana

Limpieza de celdas solares con aceites lubricantes.

ECOPAWER-Familias

2 semana

Toma de voltajes en breakers, cableado, inversores y baterías.

ECOPAWER-Familias

2 meses

Acondicionamiento de líneas eléctricas

ECOPAWER-Familias

3 semanas

Pruebas pilotos a las celdas para determinar su porcentaje de recepción de energía.

ECOPAWER-Familias

3 dias

Definir cambios de partes (cable, tacos, inversores o baterías)

ECOPAWER-Familias

1 dia

Actualización de información.


1 semana

Entrega de mantenimiento del sistema solar con sus recomendaciones por medio de la orden de trabajo recibida por el cliente.


1 semana

Diligenciamiento del formato de Director de proyectos e control de mantenimientos anuales. ingeniería-ECOPAWERFamilias

1 semana

Firmas de recibido del mantenimiento.


1 semana

Entrega de mantenimiento a familias por sistema solar.


1 semana


4. Costos reales de los materiales utilizados para la implementación del proyecto presentado. PRESUPUESTO PROYECTO ENERGIA SOLAR BARRIO VILLAS DE MAJUY, FACATATIVA, CUNDINAMARCA Presupuesto por casa.

ITEM

CANTIDAD

VALOR UNITARIO

VALOR TOTAL

PANEL SOLAR 150 W

1

$ 500 000

$ 500 000

BATERIA 150 AH

1

$ 562 500

$ 562 500

CONTROLADOR 1

$ 200 000

$ 200 000

INVERSOR

1

$ 250 000

$ 250 000

MATERIALES

1

$ 250 000

$ 250 000

INSTALACION

1

$ 600 000

$ 600 000

TOTAL:

$ 1 862 500

Presupuesto por barrio villas de manjuy compuesto por mil casas.

ITEM

CANTIDAD

VALOR UNITARIO

VALOR TOTAL

PANEL SOLAR 150 W

1000

$ 500 000

$ 500 000 000

BATERIA 150 AH

1000

$ 562 500

$ 562 500 000

CONTROLADOR 1000

$ 200 000

$ 200 000 000

INVERSOR

1000

$ 250 000

$ 250 000 000

MATERIALES

1000

$ 250 000

$ 250 000 000

INSTALACION

1000

$ 600 000

$ 600 000 000

TOTAL: Cotización por la empresa ECOPOWER.

Av. Boyacá No 79a-08 oficina: 404 - Tel.: +57 (1) 702 90 32 www.ecopower.com.co Bogotá D.C. - Colombia

$ 1 862 500 000


5. Permisos ambientales y el trámite Gracias a la necesidad de buscar nuevas fuente de energía alternativa el gobierno nacional busca nuevas maneras para llegar a una sostenibilidad tal es el caso de su ingreso a la agencia internacional de energías renovables (irena). Donde nace la ley 1715 a partir de la alianza estratégica la cual promueve el uso de estas energías de fuentes no convencionales fomentando la investigación y desarrollos de estas tecnologías. Por lo cual en disposición de lo que establece la presente ley no agrega condiciones, impuestos al contrario el gobierno promueve el uso y promueve la utilización de una energía fotovoltaica libre. Dando así entender que para la instalación del sistema solar No necesita ninguna índole de pápelo para la obtención de permisos.


6. Conclusiones

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El sistema fotovoltaico que se pretende implementar en Facatativá puede ser viable a medida que transcurre el tiempo; sin embargo al momento de llevar acabo su instalación puede resultar demasiado costoso, esto debido al elevado consumo de energía eléctrica en la zona, además de que el sistema es relativamente grande por lo que se necesitaría un gran número de paneles solares o también se requeriría de la instalación de paneles solares mucho más costosos con una alta capacidad de almacenamiento de radiación solar; así como también unas baterías de mayores costos que tengan la capacidad suficiente para cubrir la demanda de energía que requiere la población de Facatativá. Sin embargo en Facatativá los niveles de radiación solar son elevados incluso en épocas de invierno. Esto vendría siendo muy benéfico para el sistema fotovoltaico debido a que se podría almacenar la suficiente energía para abastecer las necesidades de la población en tan solo el transcurso de las horas hasta el mediodía. El sistema tendrá que contar con un regulador de corriente eléctrica que proteja todos los componentes del mismo en caso de que ocurra una descarga eléctrica; así como un polo a tierra en caso de que un rayo impacte el sistema. Las energías alternativas como la solar actualmente en el mundo en temas de montaje son demasiado costosas pero entra a jugar el papel de costo-beneficio, de esa manera la instalación de este sistema solar en el barrio de villas de manjuy, permitirá un ahorro importante en el consumo de la energía convencional, eliminando impactos adversos que se producen por dicha energía, seria a nivel mundial el primer barrio sostenible por medio de la energía solar y la construcción de los avances en este campo ambiental que ayudara a compensar la contaminación actual de la región y del mundo. Aplica y radica en la forma en que se busque minimizar los impactos producidos a corto y mediano plazo de los procesos antrópicos que conminan l ambiente tal es el caso de los sistemas de energía convencionales cual en su medida de producción genera afectaciones al ambiente siendo estos los principales afectados y como segundos la comunidad residente. ahora bien las energías alternativas han llegado con el fin de reducir costos y obtener beneficios donde van en pro del cuidado del ambiente generando los mismos resultados para así llegar una sostenibilidad socio ambiental en la presente comunidad. Los procesos de implementación generaran beneficios a largo plazo minimizando costos a los beneficiario donde se pretende dar mayor disponibilidad a las personas, A su vez todo esto. Buscar Proporcionar medios de con bases de fundamentos básicos, teóricos, sobre las mediciones e interpretaciones presentes.


7. Recomendaciones 

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Buscar la manera de reducir los costos de adquisición de cada componente del sistema fotovoltaico, tomando como ejemplo la instalación de otros sistemas fotovoltaicos en el país, averiguando los precios de adquisición de los componentes del sistema empleado para tomar como base los componentes que estos requirieron. Otra manera de reducir costos seria investigar mucho en páginas de internet sobre los componentes más eficientes y económicos para un sistema fotovoltaico. Definir un programa de capacitación a las familias que tienen acceso al sistema solar para que conozcan como trabajo y sepan realizar los mantenimientos, de esa manera la alcaldía municipal podrá tener un ahorro por la contratación de personal calificado que realice el mantenimiento, de esa manera se genera la cultura de apropiarse cada familia de su sistema solar y que cada una se haga responsable del mismo. Llevar a continuidad la búsqueda de principios de desarrollo sostenible mediante la gestión que garantice el correcto funcionamiento de las políticas adoptadas como primer pilar de cumplimiento. para así Obtener procesos de disponibilidad y calidad en el que se busque tomar como punto de referencia mejorar la calidad de vida sin afectar al ambiente facilitando así una continuidad de principios de desarrollo sostenible en la comunidad, con el fin de reducir la pérdida de recursos naturales llevando como primer pilar, una importancia en el factor social acceso, beneficio.


BIBLIOGRAFIA (INCLUIDAS LAS IMÁGENES). 

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Alcaldía mayor de Bogotá, 2008, proyecto de acuerdo No. 162 de 2008, "Por medio del cual se establecen unos incentivos tributarios para quienes modifiquen sus fuentes de generación de energía tradicional a energías alternativas renovables y limpias para generar energía eléctrica y para quienes implementen mecanismos de aprovechamiento óptimo y uso racional y eficiente de energía tradicional que disminuyan el impacto ambiental", [recuperado el 22 de mayo] de:http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=29525 solar, l. g. (s.f.). ¿Necesito permiso para instalar un panel solar en Colombia? Obtenido de http://www.laguiasolar.com/necesito-permisopara-instalar-un-panel-solar-en-colombia/ BANCOLDEX. (2013). Línea Bancóldex Eficiencia Energética y Energía Renovable. 18 de Abril de 2017, de BANCOLDEX Sitio web: https://www.bancoldex.com/Cupos-especiales-de-creditonacionales339/Lnea-Bancldex-Eficiencia-Energtica.aspx Cuytronic, 2014, Instalaciones solares térmicas, [recuperado el 22 de mayo de 2014] de: http://www.electricidad-gratuita.com/energia-termica.html. Calculador.2017.Energia solar cm, Recuperado de: http://www.energiasolarcm.com/index.php/site-administrator FINANZAS. (MAYO 14 DE 2014). Colombia, con marco legal para energías alternativas. 17 de Abril de 2017, de Protafolio Sitio web: http://www.portafolio.co/economia/finanzas/colombia-marco-legalenergias-alternativas-48856 Guerrero, P. R. (2011). Replanteo y funcionamiento de las instalaciones solares fotovoltaicas (UF0150). Málaga, ES: IC Editorial. [recuperado el 28 deNoviembre]:http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/detail. action?docID=10693238&p00=paneles+solares International Energy Agency. 2011, Solar Energy Perspectives. (pp.23-46). [recuperado el 11 de Diciembre de 2015] de:http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/solar_ene rgy_pers Potencial solar Facatativá.2017, ideam. Recuperado de: http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasRadiacion.html República de Colombia. (25 de noviembre de 2008). FORO DE NORMALIZACIÓN Y CONTEXTO NACIONAL EN ENERGÍA SOLAR Y EÓLICA. 17 de Abril de 2017, de Ministerio de Minas y Energia Sitio web: http://www.upme.gov.co/Eventos/Foro_Normalizacion/MME_POLITICA%2 0Y%20LEGISLACION%20V.0.pdf UPME. (2015). Marco Reglamentario de las FNCE. 17 de Abril de 2017, de SIMEC Sitio web: http://www.si3ea.gov.co/Home/MarcoReglamentariodelasFNCEenColombia


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/tabid/80/language/es-ES/Default.aspX Ubicambio climático. (2016). Entidades financiadoras de proyectos energéticos. Recuperado de: http://www.fontagro.org

Actividad 4 Grupo 358054

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