Escuela De Ciencias Básicas Pecuarias y Del Medio Ambiente ECAPMA
EVALUACIÓN INTERMEDIA - FASE 4: SEGUNDA ENTREGA DEL PROYECTO ENERGIA SOLAR TERMICA Y FOTOVOLTAICA
GRUPO: 358054_9
SANDRA PATRICIA GONZALEZ CODIGO: 1.047.439.126 EVER LUIS LLORENTE CODIGO: 1.082.886.244 YERITH JOSE PICHON CODIGO: 84.095.867 MISAEL ARDILA BONILLA CODIGO: 1.079.390.007 ALVARO CASTRO CODIGO: 1.078.750.357
TUTOR (A): ANGELA ALVAREZ
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE-ECAPMA AMBIENTE-ECAPMA MAYO 2016 Página 1 de 9
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DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA A IMPLEMENTAR Sistema de energía solar fotovoltaico independiente de la red propuesto para la ciudad de Manaure en el departamento de la Guajira. En razón de que se Considera el potencial solar del municipio de Manaure con 6.16kwh/día, Estrategia Dirigida para viviendas unifamiliares que es típica en la región para empezar a construir el sistema fotovoltaico apropiado y que se establece a partir de las siguientes características de consumo en las viviendas. La Energía en kW/día promedio es de 3400 wh/día para vivienda unifamiliar sin apoyo a red de energía, Potencia media: 188 w, Potencia máxima: 375 w. El Diseño se compone de la estructura soporte la cual debe cumplir con las especificaciones de diseño de la instalación (orientación y ángulo de inclinación) para nuestro caso los paneles se ubican en los techos teniendo en cuenta las pautas halladas durante la investigación en cuanto a la ubicación de la vivienda. El sistema cuenta con Paneles solares que son Las placas o módulos solares fotovoltaicos que usan ciertos materiales semiconductores, como el silicio, que absorben los fotones y los convierten en una corriente continua de electrones, es decir, en electricidad. Esta electricidad se recoge mediante unos hilos metálicos que al final la conducen hacia el regulador, Durante las horas de insolación, los paneles fotovoltaicos producen energía eléctrica en forma de corriente continua que es almacenada en los acumuladores. En los momentos de consumo energético, los acumuladores suministran a los receptores esta electricidad, que es transformada en corriente alterna por el inversor. El Regulador de carga es la que Controla la entrada de electricidad en la batería y la protege de sobrecargas o bajadas de tensión que podrían dañarla. Los modelos avanzados ponen en marcha el grupo electrógeno para producir electricidad cuando la batería corre riesgos para nuestro caso este viene integrada con la batería. La Baterías y/o cargador es la encargada de almacenar la energía diaria que se consumirá de tal forma que es necesario inyectar la energía en baterías para que se encuentre disponible cuando haga falta, generalmente por la noche. Es lo que ocurre con las instalaciones fotovoltaicas en viviendas unifamiliares, o en circunstancias en las que existe más demanda de potencia de la que dan las placas. Finalmente además de las líneas de transmisión se encuentra el convertidor o inversor que Sirve para convertir la corriente continua producida por el campo fotovoltaico en corriente alterna de onda seinoidal, que es la única que se puede usar en la alimentación de electrodomésticos para las viviendas unifamiliares. (soliclima, 2016) La razón en Teoría nos dice que cada panel nos producirá 1000 w de energía por día considerando la tecnología a continuación descrita por lo cual para una casa unifamiliar se necesita de: 4 panel ECO-240, 1 inversor MKP5K48-60 y 1 batería OPZS - 7OP-802 Compatibles, la tasa de energía producida teórica corresponde a 4000 w Aproximados suficiente para suplir la necesidad del consumo Básico. Consideraciones tecnológicas y referencia tecnológica por ENAIR 2016
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PLANOS SOBRE EL DISEÑO A IMPLEMENTAR Modelo Casa Unifamiliar para un consumo mayor de 5000 w/dia
Diseño Disponible en: http://es.floorplanner.com/projects/40133691-insustria/edit#assets By Ardila
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DESCRIPCIÓN DEL MANTENIMIENTO, SEGUIMIENTO Y CONTROL DEL SISTEMA ESCOGIDO. Mantenimiento Consiste en la revisión regular de los aparatos según las indicaciones del fabricante. Las averías, en caso de correcto uso, son muy infrecuentes, y las condiciones meteorológicas habituales tampoco le afectan. Es mejor optar por un servicio técnico especializado que puede encargarse del mantenimiento y reparación de los equipos fotovoltaicos. Sin embargo, el mantenimiento preventivo permite detectar y corregir posibles problemas. El mantenimiento correctivo de reemplazo de equipos por averías, regulación y ajustes de sistemas ante fallos por lo general está incluido en el contrato con la empresa encargada del montaje y mantenimiento. (soliclima, 2016) Las operaciones de mantenimiento incluyen:
Limpieza periódica de los módulos una vez al año o según el requerimiento observado. Vigilancia del inversor (leds, indicadores de estado y alarmas) en diferentes condiciones de irradiación solar. (Consideración técnica por el fabricante) Control de las conexiones eléctricas y del cableado de módulos Conocer el funcionamiento del sistema para evitar problemas innecesarios y en caso de la presencia de problemas, consultar al técnico. (soliclima, 2016)
Seguimiento En cuanto a seguimiento, es importante inspeccionar visualmente los módulos para comprobar roturas del vidrio, penetración de humedad en el interior del módulo, fallos de conexionado en el caso de que se produzcan averías. Para el control, será la comprobación de los elementos de protección eléctrica para la seguridad del personal y el funcionamiento de la instalación. En general, se revisarán los equipos, cableado, conexiones y estructuras de soporte. Colegio oficial de ingenieros de telecomunic ación. (2002)
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PERMISOS AMBIENTALES Y EL TRÁMITE PERMISOS AMBIENTALES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO EN COLOMBIA Gracias a la necesidad de buscar nuevas opciones energéticas y ver en las energías renovables una alternativa para lograr una mayor sostenibilidad, Colombia ingresó recientemente a la Agencia Internacional de Energías Renovables (Irena), de la cual hacen parte 50 países, con el fin de buscar nuevas tecnologías de producción limpia y amigables con el medio ambiente. Luego de esta alianza estratégica con la Irena, para el 13 de mayo de 2014 nace la ley 1715 que principalmente promueve el desarrollo de fuentes no convencionales de energía, en la que se habla sobre fomentar la inversión, investigación y desarrollo de tecnologías limpias para producir energía renovable. El gobierno Colombiano está proponiendo convertir estos excedentes en una especie de saldo a favor en la factura de energía eléctrica. Por lo que para los que se preguntaron si necesitaban permiso para instalar un sistema de energía solar en casa, la respuesta es: NO, no necesitan ningún tipo de permiso. La guía solar. (2015)
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CONCLUSIONES
Los sistemas limpios, renovables, directa y elegante; tiende a proyectarse como una de las mejores alternativas a nivel mundial para obtener energía eléctrica, ya que constituyen la manera más segura de solventar la contaminación y destrucción de ecosistemas y de los recursos no renovables. El uso e implementación de esta energía renovable y limpia trae consigo beneficios tanto medioambientales, educativos, económicos y sociales. Como el ser inagotable, no contaminante, optimización de la energía para mejorar la calidad de vida de las personas, gratuita, entre otras. Una de las aplicaciones más importantes de estos sistemas es la de darle energía a las zonas rurales o muy asiladas, en las cuales no es posible utilizar la red de energía eléctrica convencional, asimismo, por los altos costos en el tiempo que esto representa. Las células fotovoltaicas de tercera generación de alto rendimiento, son necesarias para abrir camino a una electrificación solar masiva, en donde nuestras comunidades sean las más beneficiadas y en donde no tendrán que preocuparse más por esta necesidad energética. No necesita mantenimientos constantes, pero es necesario para una vida útil más larga en cuanto a equipos, elementos e instalación. El gobierno colombiano promueve este tipo de energías alternativas según la ley 1715 de 2014, por lo que está proponiendo convertir estos excedentes en una especie de saldo a favor en la factura de energía eléctrica. Por lo tanto, no existe ningún tipo de inconvenientes ni de permisos especiales para montar estos tipos de sistemas energéticos. A pesar de los costos primarios de la instalación, no se necesita mayor inversión a través del tiempo, ya que estos equipos pueden durar años sin tener que pagar una factura o mensualidad durante toda la vida; generando costos de reinstalación y mantenimientos excesivos, además de los impuestos que esto ocasione. Gracias al marco legal nacional y el Congreso de Colombia promueve el desarrollo y la utilización de las fuentes no convencionales de energía, para nuestro caso energía fotovoltaica que es de carácter renovable, su participación es muy bien vista para nuestro proyecto para aplicarse en zonas no interconectadas o de difícil acceso por la red.
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El proyecto planteado es una alternativa de generación de energía limpia, la cual contribuye al desarrollo energético del país, actualmente Colombia enfrenta problemas de abastecimiento energético debido al fenómeno del niño, lo cual conlleva al alza de tarifas que personas de escasos recursos no tendrán la disponibilidad económica de adaptarse a esta reforma, este proyecto es una alternativa viable, pues se está promoviendo el uso de fuentes de energía no convencionales, lo cual el gobierno nacional apoya, además de obtenerse un beneficio ambiental y económico para el Municipio de Manaure en el departamento de la Guajira Finalmente con este tipo de proyectos se promueve la gestión eficiente de la energía, que comprende tanto la eficiencia energética como la respuesta de la demanda y para zonas aisladas como Manaure que cuentan con un potencial tan bondadoso la hace ambiciosamente viable.
RECOMENDACIONES Página 7 de 9
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Se necesita impartir fundamentos o conocimientos básicos y esenciales para la implementación de sistemas fotovoltaicos en el país, en mutua acción con las entidades encargadas de ejecutarlas y regularlas mediante lineamientos específicos. Incentivar este tipo de proyectos, a nivel local, regional y nacional para satisfacer el déficit energético en el que se encuentra nuestro país. Concientizar a la sociedad en general que la implementación de los sistemas fotovoltaicos, son fuentes alternativas que dan soluciones integrales, con beneficios particulares y sociales que deben ser aprovechados. Para mayor efectividad en la región de implementación del proyecto, se sugiere establecer este tipo de energía con otro tipo de energía renovable c omo lo es la eólica, como sistema mixto que ayude a cubrir las necesidades energéticas en bajo índice de luminiscencia o irradiación como lo es en meses de poca luz por invierno. Antes de realizar la instalación, sugiero tener en cuenta las características de la vivienda, para luego saber qué tipo de instalación se llevará a cabo según las características técnicas de los equipos, las precauciones necesarias, los elementos básicos de la instalación, entre otros. Se recomienda Acceder a los instrumentos de información, para la promoción del aprovechamiento de las fuentes no convencionales de energía, principalmente aquellas de carácter renovable que son poco conocidas o económicamente inalcanzables para fomentar la información, los recursos, el tipo de investigación el desarrollo tecnológico y generaliza el tipo de inversión para dar a conocer la eficiencia energética de este proyecto. Aprovechar los beneficios que ofrece el gobierno nacional a las personas naturales y jurídicas que toman la iniciativa de investigar, implementar sistemas solares fotovoltaicos como fuente de generación de energía limpia, esto además de suplir la demanda de energía eléctrica en el Municipio de Manaure, además también se puede implementar en zonas aledañas al departamento de la Guajira donde es característico por tener
REFERENCIAS BIBLIOGRAFIA
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Floorplanner(2016) Programa de Diseño de planos para el Hogar disponible en: http://es.floorplanner.com/dashboard ENAIR. (2016). Diseña tu Solución, Configura en 3 Pasos tu Instalación de Renovables. [En línea]. Fecha Última consulta [24/04/2016]. Recuperado de: http://www.enair.es/app/1 Alcaldía de Manaure. (2016). Nuestro municipio. Extraído el 14 de abril de 2016 de http://www.manaure-laguajira.gov.co/indicadores.shtml#servicios Colegio oficial de ingenieros de telecomunicación. (2002). Energía solar fotovoltaica. Extraído el 11 de mayo, 2016 de http://www.coitaoc.org/files/estudios/energia_solar_fotovoltaica_2e5c69a6.pdf Soliclima. (2016). Fotovoltaica aisalada. Extraído http://www.soliclima.es/fotovoltaica-aislada
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La guía solar. (2015). ¿Necesito permiso para instalar un panel solar en Colombia?. Extraido el 11 de mayo, 2016 de http://www.laguiasolar.com/necesito-permiso-para-instalar-unpanel-solar-en-colombia/ García, A. (2013). Componentes de una instalación solar fotovoltaica. Extraído el 12 de abril de 2016 de http://es.slideshare.net/AndresGarcia71/sistema-solar-28317098 Procobre (2014). Componentes de las instalaciones solares térmicas, Extraído el 10 de abril de 2016 de http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358054/componentes_de_las_instalaciones_sol ares.pdf Terra. (2009). Guía práctica de una instalación de energía solar térmica, Extraído el 11 de abril de 2016 de http://www.terra.org/categorias/articulos/guia-practica-de-una-instalacionde-energia-solar-termica. COLOMBIA, C. (s.f.). LEY 1715 DE http://www.fedebiocombustibles.com/files/1715.pdf
2014.
Obtenido
de
Fernández, M. C. (2012). MANUAL DE MANTENIMIENTO. Sevilla.
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