Implementación Implementación de una vivienda típica tipo “D” con energía solar fotovoltaica
provincia de Areq A. Cáceres Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Perú.
INF. DEL ARTÍCULO Keywords:
Energía Solar Energía Solar Fotovoltaica Energía Renovable
ABSTRACT he paper aims to explain th in Peru and to deepen those as water and soils, in addition social inclusion and environm research project is more evoked energy with photovoltaic panel This document was based on th Peru, but with a greater focus on we can see how renewable ener We will find the correspondin house with photovoltaic panels corresponding specifications sh
T
Contenido: Introducción .............................................................. 1 Energía Renovable en el Perú ................................... 1 1.- CAPITULO I ....................................................... 2 1.1 Generalidades del Proyecto............................. 2 2.- CAPITULO II-Marco Teórico ............................. 2 2.1 Generalidades ................................................. 2 2.2 Componentes del Sistema ............................... .................... ........... 3 3.- CAPITULO III-Cálculos Justificados .................. 5
4.- CA
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eficiencia del sistema eléctrico, mejorar el monitoreo y el control del consumo eficiente de electricidad, y contribuir a un mayor uso de energías renovables y generación distribuida, proporcionando un beneficio mayor que los costos correspondientes. Según información del Congreso de la República, este proyecto de ley se encuentra en la Comisión de Energía y Minas desde la fecha en la que se presentó.
B) FAS C) D)
1.1.4
Obje
Obje
Fig. 1 Mapa Energético Renovable del Perú. Fuente: MEM.
1.- CAPITULO I 1.1 Generalidades del Proyecto 1.1.1 Ubicación del Proyecto El proyecto se realizara en una vivienda ubicada
2.1 G
E
fotov de el vivie
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calida que p
Fig. 3 Efecto Fotovoltaico.
En efecto, cuando el fotón es absorbido por la célula, la energía que porta el fotón es transferida a los átomos que componen el material de la célula fotovoltaica. Con esta nueva energía transferida, los electrones que están situados en las capas más alejadas son capaces de saltar y desprenderse de su posición normal asociada al átomo y entrar a formar parte de un circuito eléctrico que se genera. Por lo tanto, un factor crucial para que pueda generarse el efecto fotovoltaico es que las células de los paneles solares estén compuestas por un tipo determinado de material, tales que sus átomos sean capaces de liberar electrones para crear una corriente eléctrica al recibir energía. En la actualidad, la mayoría de las células solares están construidas con material semiconductor el silicio, en sus formas mono o policristalina. Las células solares de silicio monocristalino se
2.1.3
Fig.
2.2 C 2.2.1
P
electr (CC)
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Exis los cu Cont
Estos carac •
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Fig. 7 Curvas de Funcionamiento de módulos Fotovoltaicos.
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Cuando se habla de temperatura alcanzada en las células del módulo, se entiende que es la temperatura que tiene la superficie del panel fotovoltaico, que evidentemente no tiene que ser igual a la de la temperatura ambiente, puesto que la superficie del módulo se calienta por la radiación solar que recibe. Un módulo fotovoltaico suele trabajar dentro de un rango determinado de valores de intensidad y voltaje, dependiendo de la intensidad de radiación solar recibida, de la temperatura alcanzada en su superficie o el valor de la carga eléctrica que alimenta.
2.2.2 Regulador de Carga
U
n regulador de carga, cuyo emplazamiento se indica con la letra B en la figura adjunta, es un equipo encargado de controlar y regular el paso de corriente eléctrica desde los módulos
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Estos controladores de carga están disponibles en muchos tamaños y para una gran variedad de aplicaciones. El voltaje nominal debe ser el mismo que el del banco de baterías.
Fig. 11 Comportamiento del Controlador PWM.
En ot los s en Ah de fotov La vi la cor caiga deber desca 50% 2.2.4
L
Fig. 12 Imagen del Controlador PWM.
2.2.3 Baterías y Sistema acumuladores Solares
las b propo poten entre para eléctr gener
La m
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Para este proyecto estamos trabajando con los datos de una vivienda típica de nivel socioeconómico tipo “D”.
(*) Incluye 10W de consumos del reactor de cada fluorescente.
3.2 Calculo Solar 3.2.1 Datos considerados
Fig. 15 Muestra la radiación de Arequipa en el mes de Junio.
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EL m 29.8,
#Mod Fig. 18 Modelo de Controlador.
Podemos observar que apartir de los Controladores 150/45 hasta 150/100 cumple con soportar mas de 1600W con un banco de 48Vdc. La selección del controlador se realiza considerando la inversión y si en algún futuro se desea aumentar las cargas (Paneles y baterías). Para este proyecto seleccionamos el controlador 150/45.
Para cantid estos evalu conex los pa Para
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34.8 x 4 = 139.2 Vdc Esto es transportar 12 amperios a 139.2 Vdc. Para una perdida de 3% soporta hasta 18 metros con un cable de 10AWG (5.3mm2).
En el
Fig. 19 4 Paneles en serie y 2 paralelo.
En el caso de modulos de 250Wp dado que requieren 5 paneles la unica opción es instalar 5 modulos en paralelo. -8.39 x 5 = 41.95Amperios -29.8V x 1=29.8 Vdc Esto es transportar 42 Amperios a 29.8Vdc. Para un perdida de 3% soporta hasta 3.27metros con un cable de 10AWG (5.3mm2) De todas las opcionas planteadas se debe elegir aquella que se acomede mas para nuestra instalación.Es mas recomedable instalar la mayor cantidad de modulos en serie. Para casos practicos podemos trabajar con los modulos de 200Wp con 4 en serie y 2 en paralelo, lo cual permite en un futuro crecer.
3.4 Calculo de Baterías
3.4.3
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1705x1.25 = 2267.28 W 0.94 Se puede seleccionar un inversor de 48 V /3000VA pero es importante considerar el arranque de la nevera.
3.6 Resumen Para este caso se ha decidido emplear los siguientes equipos: 8 módulos de 200Wp 1 Controlador MPPT de 150/45 8 Batería de 230Ah 1 Inversor de 48V/3000VA Dimensionar lo siguiente: Datos Considerados Radiación Arequipa: 4.2 kWh/m2.día Eficiencias: 77% Voltaje del sistema: 48Vdc Panel tipo policristalino.
4.- C 4.1 S
4.2 S
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4.4 Selección de Inversor
REF
CONCLUSIONES En el peru esta evolucionando el uso de las energias renovables ya sean energia eolica, solar, geotermica, biomasa, mareomotriz. El sistema solar fotovolatico es una sistema queno spermite generar energia electrica