PROYECTO DE AUDITORIA ENERGÉTICA SISTEMA DE ENERGIA FOTOVOLTAÍCA
SOLMIN SERVICE S.A.C.
AREQUIPA – PERÚ
AGOSTO – 2014
A
:
DE
:
ING. MARIA TERESA MENDOZA
-
UCHASARA BERMEJO ALEXIS
-
PALOMINO ROJAS LADY
-
VERGARA CHAUCHA ABEL
ESPECIALIDAD
:
ELECTROTECNIA INDUSTRIAL
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ÍNDICE Pág.
Descripción del proyecto …………………………………………………………….……… 3
Objetivo……………...………………………………….………………………………….…
3
Alcances……...…………..…………………………………………………………………… 3
Memoria descriptiva…………………………………………………………………………. 3
Cálculos justificativos…………………………………………………………….…………. 4
Determinación optima de la inclinación y la orientación de los módulos FV
Diseño de un SFV
Recomendaciones y conclusiones……………….…………………………….… .……… 11
Anexos………………………………………………………………………………….……. 13
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1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El proyecto a realizar es “Diseño e instalación de un sistema de energía voltaica” para la empresa SOLMIN SERVICE S.A.C. 2. OBJETIVOS: Hacer que la empresa utilice energía renovable para reducir el consumo de energía eléctrica mediante módulos fotovoltaicos 3. ALCANCES Mediante el presente proyecto se desarrolló una serie de actividades el cual comprende medir todas las cargas y verificar el consumo de energía en el recibo por mes, de esta manera dar una propuesta de mejorar el consumo de energía mediante la instalación de paneles solares. 4. MEMORIA DESCRIPTIVA: a. GENERALIDADES: La empresa SOLMIN SERVICE S.A.C. cuenta con un sistema de electrificación Urbana cuenta con la opción tarifaria BT5B que es la que se acomoda más a sus necesidades y económicamente es la que más le conviene, se encuentra ubicado en el Distrito de Paucarpata, Provincia y Departamento de Arequipa. b. SUMINISTRO DE ENERGIA: La energía eléctrica será suministrada desde las redes existentes del concesionario local desde un medidor trifásico al tablero general del cual saldrán alimentadores independientes a los tableros T101(alimentador monofásico 2x1x25mm² NYY) y T-102 (Alimentador Trifásico 3x1x10+1x10mm² NYY). c. DISEÑO ELECTRICO: - Conductor: Cobre electrolítico. - Máxima Caída de tensión nominal. Desde el Medidor al Tablero 2.5% de la tensión nominal. Desde Tablero hasta el punto de utilización 1.5% de la tensión nominal.
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- Factor de Potencia : 0.9 - Tensión de operación: 380v (cargas trifásicas) 220v (cargas monofásicas) - Frecuencia de Operación: 60 Hz.
5.
CALCULO JUSTIFICATIVO SOLMIN SERVICE S.A.C. Equipo
Potencia
Factor de simultaneidad
Uso diario
Energía diaria (Wh/Día)
Fluorescente 36W(8) y 40W(3)
408 W
1
3
1224
Esmeril
746 W
0.7
1
522.2
Compresora Industrial
1492 W
0.7
2
2088.8
Banco
37500 W
0.7
1
26250
Esmeril
840 W
0.7
1
588
Taladro
650 W
0.7
1
455
Tronsadora
2200 W
0.7
1
1540
1 Máquina de soldar
13500 W
0.7
3
28350
MAXIMA DEMANDA
61018
Tabla N° 1: Cargas de SOLMIN SERVICE S.A.C.
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Tabla N° 2: Panel fotovoltaico LORENZ LC175-24M
Fuente: Panel fotovoltaico_lorentz_sm_lc175-24m_en.pdf
Figura N° 1: Panel fotovoltaico.
Potencia pico
Voltaje a potencia
Corriente a potencia
Corriente a voltaje
6
175 W
pico 35
pico 5
a. RESOLUCIÓN DE LA PRIMERA MANERA: Energía necesaria= E + P E: Carga diaria en carga continúa P: Compensación por pérdidas del 20%
La entrada de nuestro regulador es de 24 V
Figura N° 2: Regulador.
Fuente: Regulador manual-rpf-60.pdf
73221.6 / 24=3050.9 Ah/ Día Consideramos 5 horas de radiación solar 3050.9 / 5 = 610.18 A Y lo dividimos entre la corriente a potencia pico. 610.18 / 5 = 122 Se necesitara 122 Paneles fotovoltaico LORENZ LC 175-24M
de operación 5.4
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Figura N° 3: Baterías. Fuente: Cat. Hispania Solar comp.pdf
Baterías: Cat. Hispania Solar comp.pdf ANEXO pág. 64 Considerar 5 días de autonomía 3050.9 Ah/ Día x 5 días =15254.5 Ah Considerar un auto descarga de 2 % 15254.5 Ah / 0.98 =15565.82 Ah 15565.82 Ah/ 3050.9 Ah = 5.1 Necesitamos 6 baterías b. RESOLUCIÓN DE LA SEGUNDA MANERA DE REALIZAR EL CÁLCULO: La energía real necesaria, se calcula teniendo en cuenta las eficiencias de los distintos subsistemas y las perdidas. De este modo:
En estos sistemas solo se utilizaran consumos en corriente alterna, por lo que la ecuación queda simplificada así:
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Wh/dia
Se calcula el cociente entre el consumo m edio total diario de energía eléctrica, y promedio de la radiación diaria disponible en el lugar de ubicación de los módulos fotovoltaicos Hs.
Para calcular el número de módulos utilizamos: Utilizamos la celda fotovoltaica OPTITEC P210/Y ANEXO: Cat. Hispania Solar comp.pdf Pág. 6
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Figura N° 4: Paneles Solares.
Calculamos la captación de energía: 97 x 210 Wp 7,24 x 97 A
Ahorra calculamos el acumulador = 5 días de autonomía. = 0.6 profundidad máxima de descarga. = 12 V es la tensión de trabajo en las baterías.
10 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 55933,16 Ah
Utilizamos la batería 20 OPZS 2500Ah ANEXO: Cat. Hispania Solar comp.pdf Pág.68
55933,16 / 2500 = 22 Necesitaríamos 22 baterías 20 OPZS 2500Ah Calculamos la regulación: A
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6. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES
En las instalaciones fotovoltaicas lo más habitual es utilizar un conjunto de baterías asociadas en serie o paralelo para almacenar la energía eléctrica generada durante las horas de radiación, para su utilización posterior en los momentos de baja o nula insolación. Hay que destacar que la fiabilidad de la instalación global de electrificación depende en gran medida de la del sistema de acumulación, siendo por ello un elemento al que hay que dar la gran importancia que le corresponde.
Una eficiencia del 100% significa que toda la energía empleada para la carga puede ser remplazada para la descarga posterior. Si la eficiencia de carga es baja, es necesario dotarse de un mayor número de paneles para realizar las mismas aplicaciones.
Al ser modular y barata permite que la ciudadanía disponga de una tecnología que le permita generar su propia energía. Esto favorece que la electricidad se consuma en el mismo lugar donde se produce, de tal manera que se evita la pérdida por transporte y se asegura la independencia energética del exterior.
Una característica importante de este sistema es la capacidad de almacenamiento de la energía, cosa que no es posible con las otras formas de generación de energía. La energía generada a través de un panel solar puede ser almacenada en baterías electrolíticas para su futura utilización.
Para hacer posible la utilización de estos dispositivos (televisiones, radios, lámparas fluorescentes, etc.) es necesario convertir la corriente directa entregada por el módulo y almacenada en la batería, en corriente alterna. Esto se hace mediante un inversor. El inversor es un dispositivo que nos permitirá convertir la señal de corriente directa en una señal de corriente alterna mediante la utilización de un oscilador. Una vez obtenida esta señal la podremos aplicar a los aparatos mencionados.
Un sistema fotovoltaico al ser una energía fundamentalmente de ámbito local, evita pistas, cables, postes, no se requieren grandes tendidos eléctricos, y su impacto visual es reducido. Tampoco tiene unos requerimientos de suelo de mayores proporciones.
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Recomendaciones:
Es importante que consideremos el uso de energía alternativa para el desarrollo de sistemas electrónicos ya que de esta forma ayudamos a la preservación de nuestro medio ambiente mediante la utilización de sistemas de generación de energía con mínima contaminación
A pesar de que las instalaciones solares ahora en la actualidad sólo se hacen para localidades muy aisladas y en países de primer mundo, se observa que tiene un gran futuro como un tipo de energía alternativa. Y además con el avance de la tecnología se disminuirá el costo por panel así como su instalación.
Se recomienda concientizar a la sociedad en general, que la implementación de los sistemas fotovoltaicos, son fuentes alternativas que dan soluciones muy buenas y
beneficios
particulares, sociales que deben ser aprovechados.
Para utilizar al máximo la radiación solar específicamente, es necesario que se realice una base de datos, que incluya información sobre radiación en Arequipa, según distintos ángulos de inclinación.
Recomendamos que la generación de energía fotovoltaica trae consigo un sinnúmero de ventajas creemos que todas las empresas deberían implementar este nuevo sistema ya que gracias a ello se contribuye con la naturaleza y este es además muy rentable en cuanto a lo económico
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7.
ANEXO
Anexo 1: Plano del taller de Solmin service S.A.C
Plano 1: circuito luminarias
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Plano 2: circuito tomacorrientes trifásico
