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Tarea Final Diseño de Investigación Cuantitativa
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5/17/2018 Tarea Final DCI - slidepdf.com
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UNIVERSIDAD YACAMBÚ
VICERRECTORADO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
DISMINUCIÓN DEL GASTO ENERGÉTICO CON EL USO DE LA ENERGÍASOLAR FOTOVOLTAICA EN LA UNIVERSIDAD YACAMBÚ, CAMPUS 2.
Autor: Omar Vásquez.
Tutor: Nohemy Yépez
Barquisimeto, Abril 2012.
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UNIVERSIDAD YACAMBÚ
VICERRECTORADO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
DISMINUCIÓN DEL GASTO ENERGÉTICO CON EL USO DE LA ENERGÍASOLAR FOTOVOLTAICA EN LA UNIVERSIDAD YACAMBÚ, CAMPUS 2.
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título:Maestría en Ciencias Ambientales.
Mención: Evaluación del Impacto Ambiental.
Autor: Omar Vásquez.
Tutor: Nohemy Yépez
Barquisimeto, Abril 2012.
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APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi carácter de tutor del trabajo de grado presentado por el ciudadano Omar
José Vásquez Paradas , titular de la cedula de identidad Nº V-09.546.887 , titulado
“DISMINUCIÓN DEL GASTO ENERGÉTICO CON EL USO DE LA ENERGÍASOLAR FOTOVOLTAICA EN LA UNIVERSIDAD YACAMBÚ, CAMPUS 2” paraoptar al grado de Maestría en Ciencias Ambientales. Mención: Evaluación delImpacto Ambiental, considero que dicho trabajo reúnelos requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y evaluación por parte del
jurado examinador que se designe.
En la ciudad de Cabudare, a los quince (15) días del mes de Abril de dos mil
doce (2012)
______________________ Nohemy Yépez
CI.
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DECLARACION DE AUTORIA
Quien suscribe, Omar José Vásquez Paradas , titular de la Cedula de IdentidadNo, 095.46.887 , hace constar que el autor del trabajo grado, titulado el“DISMINUCIÓN DEL GASTO ENERGÉTICO CON EL USO DE LAENERGÍASOLAR FOTOVOLTAICA EN LA UNIVERSIDAD YACAMBÚ,CAMPUS 2” cual constituye una elaboración personal realizada únicamente conla dirección del tutor de dicho trabajo, Omar Vásquez , titular de la Cedula deIdentidad No. 9.546.887; en tal sentido, manifiesto a la originalidad de laconceptualización del trabajo, interpretación de los datos y la elaboración de lasconclusiones, dejando establecido que aquellos aportes intelectuales de otrosautores se han referenciado debidamente en el texto del mismo.
En la ciudad de Cabudare, a los quince (15) días del mes de Abril de dos mil
doce (2012)
_____________________
Omar José Vásquez ParadasC.I 09.546.887
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ÍNDICE GENERAL
LISTA DE CUADROSRESUMEN
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INTRODUCCIÓN 1
CAPITULOI EL PROBLEMA 2
Planteamiento del Problema 2Objetivos del Estudio 5Justificación 6
Alcances 7
II MARCO TEÓRICO 8Antecedentes de la Investigación 8Bases Conceptuales 10Bases Legales 15Sistema de Variable 20
III MARCO METODOLÓGICO 22Naturaleza de la Investigación 22
Variables 22Población y Muestra 24
IV ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS 25
REFERENCIAS 27ANEXOS 28
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LISTA DE CUADRO
CUADRO
1. Variables 21
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UNIVERSIDAD YACAMBÚ
VICERRECTORADO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
Autor: Omar VásquezTutor: Nohemy YépezFecha: Abril 2012
RESUMEN
El presente trabajo, estudia la utilidad de la energía solar con fines fotovoltaicosaplicados a la iluminación del Edificio Inteligente de Mora 2. Parroquia JoséGregorio Bastidas del Municipio Palavecino del Estado Lara, con la intención dedisminuir el gasto energético en dicho Campus y así contribuir al plan Nacional deahorro que lleva adelante el Gobierno Nacional. La utilización de una fuenteinagotable como lo es el sol y su aprovechamiento con paneles solares, impulsarácolocará a la vanguardia dicha Universidad que lleva como bandera su carácterAmbientalista. Es de hacer notar que la misma posee una línea de Investigaciónen el área de la Energías Alternativas la cual es de reciente creación. Para ello lapropuesta de apoyo en la iluminación de los pasillos con la intención de cumplir
con sus principios Ambientalistas.
Descriptores : Energías Alternativas, Gobierno Nacional, Energía SolarFotovoltaica.
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INTRODUCCIÓN
Desde el inicio de los tiempos, el hombre ha tenido la necesidad del uso de
diferentes energías para el aprovechamiento de los recursos, en un principio era
un ser nómada, se desplazaba de un lugar a otro en busca de satisfacer ciertas
necesidades, hasta que comenzó a establecerse en hordas, que luego pasaron a
ser comunidades, al vivir con otros seres humanos, el hombre debió aprender
estrategias para calentar y cocinar, con el fin de subsistencia.
Por otra parte, se han desarrollado tecnologías que nos permiten aprovechar
ciertos recursos, por ejemplo la energía que se obtiene de los combustibles fósiles
como el petróleo y sus derivados, que mueven las actividades de la actual época,
resultando muy contaminantes.En este mismo contexto tecnológico también se nos es posible aprovechar la
energía solar, transformándola en energía aprovechable mediante paneles
solares, convertidores y baterías, transformándola en Energía Fotovoltaica (EV)
pudiendo ser beneficiosa para la sociedad.
El presente trabajo de investigación, sentará las bases, para el
aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica aplicada a un proyecto de
iluminación con el fin de disminuir el gasto energético así como colaborar ymantener los lineamientos de ahorro energético llevado a cabo por el Gobierno
Nacional.
Luego de la recopilación de información y el análisis de la misma, aplicada a un
proyecto institucional se reflejarán las ventajas y las desventajas de esta
propuesta, para de esta manera seguir contribuyendo al uso de las Energías
Alternativas como fuente de energía limpia y sustentable.
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CAPITULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del Problema
La utilización de la Energía Solar Fotovoltaica, representa un vía para
minimizar el uso de energía fósil, así como contribuir a la disminución de emisiones
del CO2 a la atmosfera la cual contribuye al efecto invernadero y cambio climático
que bien sabemos hará estragos en la Humanidad. En muchas ocasiones el servicio
eléctrico Nacional ha colapsado por la alta demanda que la población requiere, más
aún hacen uso abusivo e innecesario de éste.
Por ello estamos llamados a buscar y hacer práctica en nuevas alternativas
de explotación energética para lograr equilibrar la oferta y demanda de este servicio.
La Universidad Yacambú no escapa de esta demanda por las dimensiones
de sus áreas, así como el uso eléctrico con fines de iluminación, inclusive en horas
donde no hay actividad académica, pero necesario para el resguardo de sus
instalaciones y brindar apoyo al personal de seguridad. Una excelente estrategia
para la obtención de esta iluminación de respaldo es la Energía Solar Fotovoltaica,tema que desarrollaremos para demostrar su factibilidad.
La disponibilidad de recursos energéticos es uno de los factores más
importantes en el desarrollo tecnológico de las naciones. A su vez, el desarrollo
tecnológico determina la utilización de ciertos tipos de energía y, por tanto, la
disponibilidad de ese recurso.
Los combustibles fósiles comprenden principalmente el petróleo y sus
derivados (gasolinas, diesel, turbosina, etc.), el gas natural y el carbón mineral. Alprincipio de la explotación de estos recursos, se consideraban ilimitados y su
impacto ambiental era despreciable. Sin embargo, debido al extraordinario
crecimiento de la población mundial (y nacional), junto con el aumento en el
consumo per cápita de estos recursos, sólo queda petróleo disponible para su
explotación económica durante la primera mitad del siglo XXI. Cruz, (Fidel 2000)
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La conservación ambiental juega un papel preponderante como garante de
la permanencia del hombre sobre la faz de la tierra, podemos afirmar que según
debe retomar, re-direccionar y hasta romper paradigmas que le otorguen el éxito
como ser racional. No podemos ofertar sin apostar a que con ello lograremos
saltar obstáculos que hoy día se han hecho más inalcanzables.
En tal sentido el calentamiento global es un problema real y se están
haciendo grandes esfuerzos alrededor del mundo para retrasarlo. Uno de los
mayores causantes del calentamiento global es la intensa generación de bióxido
de carbono (CO2) por la quema de combustibles fósiles, generados por los
aviones, automóviles, hogares. La progresiva acumulación de este compuesto en
la atmósfera está perturbando los patrones climáticos.
Una energía alternativa es aquella que se busca para suplir a las energíasactuales, en razón de su menor efecto contaminante y de su capacidad de
renovación, es lo que requiere la Humanidad ante el colapso Ambiental.
Por ello la energía es fundamental para el desarrollo económico de un país
y para el bienestar de su población. Forma parte del instrumental económico, pues
se la requiere para activar todo tipo de maquinaria o herramienta y, aunque no se
incorpora materialmente a los bienes o servicios producidos, tiene incidencia en
los costos de producción. Además, es un bien de consumo final que se utiliza parala satisfacción (es decir, confort) humana. En la actualidad, se están buscando
soluciones para resolver y prevenir esta crisis y también se están buscando los
métodos precisos para evitar que se extienda.
Es por ello que se emplearon las energías alternativas, ya que tienen la
capacidad de no contaminar al ambiente y no afectan por lo tanto a la sociedad y
además son renovables. La derivación del término "crisis energética" corresponde
a la caída o descenso de la actividad económica, como por ejemplo, la producción
y el consumo, pero a su vez, tiende a la escasez, a la necesidad, a la carestía, etc.
Esto quiere decir que hay una crisis. La energía es la forma de producir el trabajo
que tiene la materia, ya sea en forma de movimiento, de luz, calor, etc. Es por eso
que la crisis energética hace referencia a escasez y carestía de la energía.
Estas energías renovables son: la energía eólica (que es producida por el
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movimiento del viento y se puede obtener a través de aerogeneradores. Esta
energía es muy efectiva, pero el único problema es que no es posible instalar
aerogeneradores en cualquier zona, porque es necesario que el viento sea
constante); la energía hidráulica, (que es producida por la utilización del agua), la
energía oceánica o mareomotriz, (que es obtenida por la utilización del agua en
los océanos y los mares. Ésta se pone en uso, cuando el agua de la marea alta se
embalsa); la energía solar (que utiliza la radiación solar con el uso de paneles
solares. El único inconveniente es que los paneles solares son muy costosos en la
actualidad); la energía geotérmica (que es el uso del agua que surge bajo presión
desde el subsuelo. Ésta se obtiene a través de una perforación en la tierra y luego
de ésta, se añade agua. Esta agua, al llegar a cierta temperatura se calienta
produciendo vapor, el cual mueve alternadores de generación eléctrica); y labiomasa (que utiliza la descomposición de residuos orgánicos).
Tanto por razones económicas (próxima escasez de hidrocarburos) como
ecológicas (alteración de la atmósfera y el suelo), es imperativo el desarrollo de
nuevas alternativas energéticas, que sean menos agresivas contra el ambiente.
Es por ello que virar hacia la obtención de energía eléctrica, con fines de
iluminación en los pasillos del Edificio Inteligente, del Campus 2 en la
Universidad Yacambú con paneles solares (fotovoltaicos), representa un aportetanto a la crisis energética Nacional como un aporte al consumo Mundial. Así
mismo el uso de energía con fines de iluminación en horas nocturnas (entre las
11:00 pm y las 6:00 am) donde solo se requiere para resguardo y vigilancia de las
instalaciones bajaría el consumo eléctrico comercial y por ende la tarifa de pago,
siendo en todo sentido una ganancia para la Institución. Entonces
determinaremos: ¿Es factible el uso de esta alternativa como estrategia para la
disminución del gasto energético? ¿Contamos con las condiciones climáticas para
establecer este tipo de Energía Alternativa? ¿Se logrará la justificación técnico
financiera para establecer dicha actividad?
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Objetivos de la Investigación
General
Determinar la disminución del gasto energético con el uso de la energía
solar fotovoltaica en los pasillos del Edificio Inteligente del Campus 2 en la
Universidad Yacambú.
Específicos
Medir el consumo eléctrico generado en los pasillos del Edificio Inteligente,
del Campus 2, durante el lapso 2012-1
Evaluar el gasto energético en los pasillos del Edificio Inteligente del
Campus 2, de la Universidad Yacambú. Durante el lapso 2012-1
Comparar el uso de la energía alternativa (fotovoltaica), con el consumo
eléctrico comercial en los pasillos del Edificio Inteligente del Campus 2, de
la Universidad Yacambú. Durante el lapso 2012-1
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Justificación
El presente estudio cuantitativo constituye un valioso aporte para evaluar la
utilización de paneles solares (fotovoltaicos), en las instalaciones del Campus 2,
de la Universidad Yacambú. La utilización de una fuente de energía que brinde el
apoyo para disminuir el consumo eléctrico en los pasillos esta ganado, por la
excelente ubicación geográfica de la edificación que no presenta interferencias de
obras civiles y la radiación solar es acorde para la implantación de dicho sistema.
Debido a la creciente demanda de energía eléctrica por el crecimiento residencial,
industrial y comercial en el Municipio Palavecino, debemos atender al aporte de la
reducción en dicho gasto. La Universidad Yacambú no escapa a este llamado porlo que este estudio arrojaría una visión futurista en el posible colapso energético.
Así mismo, como Universidad Ambientalista seria una identidad real de esta
premisa. También representaría una línea de Investigación no practicada en la
actualidad, para con ello preparar más a sus egresados en un campo laboral no
distante y altamente rentable. A su vez la metodología aplicada es de fácil
comprensión y entendimiento para lograr así una mayor claridad e interés por
parte de quienes consideran esta opción, ya que existe el paradigma de que solo
expertos pueden hacer este tipo de estudio. Se espera que las autoridades
Universitarias inviertan en este tipo de estudios y energías alternativas para lograr
certificaciones ambientales internacionales que elevaran su prestigio y visión. Para
con ello ofertar un perfil laboral más atractivo . Ampliando así la recién creada
Línea de Investigación en Energías Alternativas para el Desarrollo la cual cuenta
con adeptos y conocedores del tema. Es de hacer notar que estudiantes de la
carrera programa Estudios Ambientales están desarrollando prototipos factibles
con excelentes resultados en esta Línea Investigativa.
Este trabajo es un aporte a la recién creada Línea en Energías Alternativas
en la Universidad.
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Alcances
La siguiente investigación se desarrollará mediante un análisis comparativo
del consumo energético comercial y la del uso de energía solar fotovoltaica para
los pasillos del Edificio Inteligente del Campus 2 en la Universidad Yacambú en el
periodo 2012-1.Los resultados que se obtengan en la presente investigación
contribuirán al conocimiento de las autoridades, personal administrativo y obrero
de la Institución, así como a los estudiantes de pre y posgrado de la Universidad
Yacambú, sobre el uso de las energías alternativas y como contribuir al ahorro
energético.
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CAPITULO II
MARCO TEORICO
Antecedentes Históricos
Para nadie es un secreto que los rayos de sol son una fuente de energía
prácticamente inagotable y que la energía que genera llega a la tierra en forma de
radiación electromagnética, la cual puede aprovecharse para diversas
aplicaciones, entre ellas calefacción, agua caliente y electricidad. La energía solar
tiene dos aplicaciones principales: por un lado, está la energía térmica que es
cuando se aprovechan los rayos solares para producir agua caliente; por otro, estála energía fotovoltaica que consiste en generar electricidad a partir de la radicación
solar, para lo cual se necesitan unas celdas conocidas como fotovoltaicas.
Una celda fotovoltaica es un dispositivo que convierte la energía solar en
energía eléctrica, fueron descubiertas por el físico francés Henri Becquerel en el
siglo XIX, aplicándose su uso hasta bien entrado el siglo XX. La energía solar
fotovoltaica puede aprovecharse de dos formas diferentes: la primera sirve para
aquellos lugares que no cuentan con servicio eléctrico y permite elalmacenamiento en baterías para utilizarlo cuando haya demanda; y la segunda
serviría para abastecer núcleos mayores que requieren de una central o planta de
producción formada por una serie de paneles solares (heliostatos) que reflejen la
luz recibida hacia un punto en particular. De igual forma se han instalado unas 60
plantas potabilizadoras de agua que utilizan energía solar, en el marco del
programa Sembrando Luz, que también instaló en zonas completamente aisladas
otros 768 sistemas fotovoltaicos. Estos recursos apuntan a que Venezuela es un
país con gran potencial para el desarrollo de la energía solar, donde se promedia
que si se recibe una insolación solar promedio de cinco horas diarias, se puede
incrementar hasta en un 10% la adecuación de nuevas plantas ubicadas a las
posiciones del sol con esta novedosa tecnología.
Schramm (1993) concluye que la electrificación a través de la red ordinaria,
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aunque es versátil una vez instalada, constituye la inversión más costosa en
energía y que, en principio, todas las necesidades de electricidad que se pueden
atender con la extensión de esa red también se pueden satisfacer con la mezcla
adecuada de opciones de suministro de energía (FV, keroseno, leña, diesel,
eólica). En muchos países en desarrollo se han llevado a cabo recientemente
programas de reformas al sector eléctrico, a menudo a partir de procesos de
desreglamentación y privatización. La viabilidad económica ha sido uno de los
criterios prioritarios de esas nuevas estructuras respecto a los recientes proyectos
de electrificación rural. En busca de las opciones de electrificación rural menos
costosas, cada vez se toman más en cuenta las de energía descentralizada como
opción a la extensión de la red ordinaria. Estas tecnologías descentralizadas
presentan ventajas, aunque también ciertas limitaciones, sobre todo respecto a laescala y la carga. En los últimos años de nuevo se piensa en el suministro de
electricidad al medio rural y en la relación entre energía (electricidad) y pobreza.
Cecesmil (2000) somete a examen varios “factores del éxito” de la extensión del
servicio eléctrico en el medio rural: los subsidios, el crédito y las opciones de
alquiler de los sistemas FV. Cecelski (opcit), reconoce que aun en esas
circunstancias, la electrificación probablemente no llegue a más de entre 50 y 75
por ciento de la población rural, y que puede beneficiar a los menos pobres. Lamayor atención que se está dando actualmente a la mitigación de la pobreza ha
devuelto importancia a las repercusiones de la electrificación rural, pero muy
pocos estudios empíricos convincentes demuestran que haya un vínculo efectivo
entre energía y pobreza. Si para los pobres existe ese vínculo, suele ser porque
significa mayores oportunidades de empleo y de generar ingresos. Contar con
mejores servicios comunales, como el suministro de agua y mejor atención
sanitaria (refrigeración de vacunas) puede beneficiar a todos los pobladores de las
zonas rurales, siempre que se ponga atención en que los grupos marginados
tengan acceso a esos beneficios. En el año 2001 la población de los Cedros en el
Estado Sucre, fueron los pioneros de la utilización del aprovechamiento energético
fotovoltaico en Venezuela, ya que algunas de sus casas colocaron paneles solares
para el aprovechamiento de la misma. Instalándose también aproximadamente 60
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plantas potabilizadoras de agua mediante el uso de la energía solar mediante un
programa denominado Sembrando Luz. El gobierno nacional en el año 2006 crea
la misión revolución energética, en la que una de sus premisas, es el uso de las
energías alternativas en el país, como por ejemplo la energía eólica y la energía
solar. Llevando a cabo la instalación en la avenida Bolívar de Caracas, capital de
la República, un sistema de iluminación solar, pues unos paneles se cargan de la
luz solar y en las noches se activan para mantener iluminada a la importante
arteria vial. Este proyecto fue puesto en marcha el 17 de noviembre del año
2006.En el año 2011 la alcaldía de Barquisimeto la cual es manejada por Amalia
Sáenz realizó la instalación de un alumbrado y semáforos alimentados por energía
solar, esta iniciativa fue bien recibida por el ingeniero Henry Rodríguez, director de
la AMTT, el cual se mostro complacido y ordenaron la instalación de esos equiposfotovoltaicos. La avenida Vargas con carrera 28, muy cerca de la Dirección
Regional de Salud a lo largo de esta avenida desde el distribuidor Uruguay hasta
la carrera 28 y la avenida Venezuela desde el centro comercial Los Próceres,
hasta la intersección de la Av. Bracamonte.
Bases Teóricas
Toda energía utilizada en los procesos naturales proviene del sol. Las
energías alternativas son renovables es decir:
Villalobos. JJH (1995) .Energías Renovables: las cuales las podemos definir como
"Energías presentes de forma potencial en la naturaleza, y con posibilidades deutilización prácticamente ilimitadas". Entonces, Entendemos como energía
renovable aquella cuya fuente de obtención se renueva constantemente. La
energía renovable, también llamada energía alternativa o blanda, este término
engloba una serie de fuentes energéticas que en teoría no se agotarían con el
paso del tiempo. Estas fuentes serían una alternativa a otras tradicionales y
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producirían un impacto ambiental mínimo, pero que en sentido estricto ni son
renovables, como es el caso de la geotermia, ni se utilizan de forma blanda. Las
energías renovables comprenden: la energía solar, la hidroeléctrica (se genera
haciendo pasar una corriente de agua a través de una turbina), la eólica (derivada
de la solar, ya que se produce por un calentamiento diferencial del aire y de las
irregularidades del relieve terrestre), la geotérmica (producida por el gradiente
térmico entre la temperatura del centro de la Tierra y la de la superficie), la
hidráulica (derivada de la evaporación del agua) y la procedente de la biomasa (se
genera a partir del tratamiento de la materia orgánica).
Energía eólica
Villalobos. JJH (1995). Energía producida por el viento la cual esta
ocasionada por las diferencias térmicas en la atmósfera. La energía eólica Ha sido
siempre ejercida por el hombre en forma secundaria, para la navegación y en 1a
utilización local como los molinos de vientos. El viento es una fuente inagotable y
no contaminante, pero es irregular y el sistema de almacenaje en baterías ha sido
desarrollado, pero necesita mayor perfección. El viento es una manifestación
indirecta de la energía del sol, el 0.7 % de esta relación es transmitida en energía
cinética de los vientos.La energía del viento se deriva del calentamiento diferencial
de la atmósfera por el sol, y las irregularidades de la superficie terrestre. Aunque
sólo una pequeña parte de la energía solar que llega a la tierra se convierte en
energía cinética del viento, la cantidad total es enorme. La potencia de los
sistemas conversores de energía eólica es proporcional al cubo de la velocidad delviento, por lo que la velocidad promedio del viento y su distribución en un sitio
dado son factores muy importantes en la economía de los sistemas. El recurso
energético eólico es muy variable tanto en el tiempo como en su localización. La
variación con el tiempo ocurre en intervalos de segundos y minutos (rachas),
horas (ciclos diarios), y meses (variaciones estaciónales).
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Energía geotérmica
Villalobos. JJH (1995) .Él término geotermia se refiere a la energía térmicaproducida en el interior de la tierra. El calor telúrico es conducido a través del
manto hacia la superficie terrestre que asciende con un flujo promedio haciéndose
difuso para las aplicaciones prácticas, dado que existen zonas anómalas en las
cuales la variación de la temperatura es mayor; esto puede ser en las zonas
volcánicas, o en contacto entre placas corticales. Los sistemas conectivos de agua
subterránea captan dicho calor, alcanzando la superficie a través de rocas porosas
o fallas geológicas. Su aplicación práctica principal es la localización de
yacimientos naturales de agua caliente, fuente de la energía geotérmica, para su
uso en generación de energía eléctrica, en calefacción o en procesos de secado
industrial. El calor se produce entre la corteza y el manto superior de la Tierra,
sobre todo por desintegración de elementos radiactivos. Esta energía geotérmica
se transfiere a la superficie por difusión, por movimientos de convección en el
magma (roca fundida) y por circulación de agua en las profundidades. Sus
manifestaciones hidrotérmicas superficiales son, entre otras, los manantiales
calientes, los géiseres y las fumarolas. Los primeros han sido usados desde laantigüedad con propósitos terapéuticos y recreativos. Los colonos escandinavos
en Islandia llevaban agua desde las fuentes calientes cercanas hasta sus
viviendas a través de conductos de madera.
Energía biomasa
Villalobos. JJH (1995) .La biomasa, al igual que la eólica, proviene en última
instancia de la energía solar convertida por la vegetación, por medio de la
fotosíntesis en materia orgánica. Dicha conversión puede ser por combustión
directa o por la transformación de la materia en otros combustibles.
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La biomasa es materia viva que ha estado viva recientemente. Pueden ser
un conjunto de materia biológicamente renovable, (madera, células, resto de
comida), por extensión, la energía que proviene de la fermentación o la
combustión, o sea del quemado de los desechos o por la fermentación de los
desechos orgánicos que están sepultados. De las dos Formas se puede obtener
gas o electricidad. El término es utilizado con mayor frecuencia en las discusiones
relativas a la energía de biomasa, es decir, al combustible energético que se
obtiene directa o indirectamente de recursos biológicos. La energía de biomasa
que procede de la madera, residuos agrícolas y estiércol, continúa siendo la fuente
principal de energía de las zonas en desarrollo. Ejemplo en la provincia de
Sichuan, en China, donde se obtiene gas a partir de estiércol. Los combustibles
derivados de la biomasa abarcan varias formas diferentes, entre ellas loscombustibles de alcohol el estiércol y la leña.
Energía hidráulica
Villalobos. JJH (1995) La energía hidráulica es una energía limpia, y
autosuficiente, es la que se obtiene del aprovechamiento del movimiento del agua.En otras palabras, es la transformación de la energía potencial y cinética de un
curso de agua en energía eléctrica disponible. Esta obtiene de la caída del agua
desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas
hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las
zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir
pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y
equipamiento para generar electricidad. El caudal de agua se controla y se puede
mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías
forzadas, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de agua con
respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la turbina sale por los
canales de descarga. Los generadores están situados justo encima de las turbinas
y conectados con árboles verticales. El diseño de las turbinas depende del caudal
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de agua; las turbinas Francis se utilizan para caudales grandes y saltos medios y
bajos, y las turbinas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales.
Energía Mareomotriz:
Villalobos. JJH (1995) .El Mar es una enorme reserva energética, por
ocupar gran parte de la superficie del planeta. La energía de las mareas puede
emplearse para producir electricidad. En 1966 se puso en marcha una planta de
energía mareomotriz de 240.000 Kw en el río Rance, un estuario del canal de la
Mancha, en el noroeste de Francia. La marea ascendente del río fluye a través de
un dique, mueve unas turbinas y luego queda retenida tras él. Cuando la mareadesciende, el agua atrapada se libera, atraviesa el dique y mueve de nuevo las
turbinas. Estas plantas de energía mareomotriz desarrollan su máxima eficiencia
cuando la diferencia entre las mareas alta y baja es grande, como en el estuario
de Rance, donde es de 8,5 metros. Las mareas altas mayores del mundo se
producen en la bahía de Fundy en Canadá, donde hay una diferencia de unos 18
metros. Se debe distinguir entre diversas formas de aprovechamiento de su
energía: Mareas y Olas.
Mareomotriz
Villalobos. JJH (1995) .Se basa en el movimiento armónico de subida y
bajada del agua, mediante turbinas colocadas en una presa que reciben dicho
movimiento del agua. Cuando el rango (diferencia de alturas) supera los 5 metros,
podemos hablar de competitividad en la producción energética, siendo esta la
energía que se considera con mayor rentabilidad energética.
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Undimotriz
Villalobos. JJH (1995) .Se trata de aprovechar a través de bombas hidráulicas
el movimiento de cuerpos oscilantes movidos por olas, o bien otro tipo de
aprovechamiento, que se basa en que las olas llenan un depósito elevado, que aldescargarse mueven unas turbinas hidráulicas situadas en la base.
Energía solar
Energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de
fusión. Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamadosfotones, que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. En lo que se
refiere a aspectos técnicos de la energía solar, podemos observar dos vertientes:
Por un lado, tenemos la Energía Solar Fotovoltaica que, como veremos más
adelante, es el aprovechamiento del efecto fotovoltaico para transformar la
radiación solar en energía eléctrica. Por otro lado, la Energía Solar Térmica, que
es la forma de aprovechar el calor solar directamente (sin transformaciones
intermedias) para beneficio y disfrute del Ser Humano: calefacción, agua caliente,
procesos industriales,… También hay que señalar la relevancia que tiene en
nuestros días el aprovechamiento pasivo de la radiación que nos llega del sol, que
consiste en aprovechar de una forma pasiva las cualidades tanto climáticas como
lumínicas de la radiación solar para el acondicionamiento de espacios, con una
visión arquitectónica y constructiva más respetuosa con el medio ambiente (y a la
vez más inteligente), con la que se logrará ahorrar gran cantidad de energía.
Bases Legales
En cuanto a las energías alternativas, en la legislación Venezolana pueden
encontrarse leyes importantes, comenzando con la Constitución Nacional.
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Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (2000). Gaceta Oficial de la
República de Venezuela, 5453(Extraordinario), Marzo 24, 2000.
Bases Constitucionales para la Regulación de la Energía
En primer término, los artículos 110 y 127 del Texto Fundamental
Artículo 110:
El Estado reconocerá el interés público de la ciencia, la tecnología, elconocimiento, la innovación y sus aplicaciones y los servicios de información
necesarios por ser instrumentos fundamentales para el desarrollo económico,
social y político del país, así como para la seguridad y soberanía nacional. Para el
fomento y desarrollo de esas actividades, el Estado destinará recursos suficientes
y creará el sistema nacional de ciencia y tecnología de acuerdo con la ley. El
sector privado deberá aportar recursos para los mismos. El Estado garantizará el
cumplimiento de los principios éticos y legales que deben regir las actividades deinvestigación científica, humanística y tecnológica. La ley determinará los modos y
medios para dar cumplimiento a esta garantía.
Artículo 127.
Es un derecho y un deber de cada generación proteger y mantener el
ambiente en beneficio de sí misma y del mundo futuro. Toda persona tiene
derecho individual y colectivamente a disfrutar de una vida y de un ambiente
seguro, sano y ecológicamente equilibrado. El Estado protegerá el ambiente, la
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diversidad biológica, genética, los procesos ecológicos, los parques nacionales y
monumentos naturales y demás áreas de especial importancia ecológica. El
genoma de los seres vivos no podrá ser patentado, y la ley que refiera a los
principios bioéticos regulará la materia. Es una obligación fundamental del Estado,
con la activa participación de la sociedad, garantizar que la población se
desenvuelva en un ambiente libre de contaminación, en donde el aire, el agua, los
suelos, las costas, el clima, la capa de ozono, las especies vivas, sean
especialmente protegidos, de conformidad con la ley.
Ley Orgánica de la Administración Central (1999).
Artículo 49°:
Corresponde al Ministerio de Energía y Minas la regulación, formulación y
seguimiento de políticas, la planificación, realización y fiscalización de las
actividades del Ejecutivo Nacional en materia de minas, hidrocarburos y energía
en general, que comprende lo relativo al desarrollo, aprovechamiento y control delos recursos naturales no renovables y de otros recursos energéticos, así como de
las industrias mineras, eléctricas, petroleras y petroquímicas; el estudio de
mercado y el análisis y fijación de precios de los productos de la minería, del
petróleo y del servicio de la electricidad; la prevención de la contaminación del
medio ambiente derivada de las actividades mineras, energéticas y de
hidrocarburos, en coordinación con el Ministerio del Ambiente y de los Recursos
Naturales; así como las demás competencias que le atribuyan las leyes.
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Artículo 50°:
Corresponde al Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales la
regulación, formulación y seguimiento de la política ambiental del Estado
venezolano, la planificación, coordinación y realización de las actividades delEjecutivo Nacional para el fomento y mejoramiento de la calidad de vida, del
ambiente y de los recursos naturales; diseño e implementación de las políticas
educativas ambientales, el ejercicio de la autoridad nacional de las aguas; la
planificación y ordenación del territorio, la administración y gestión en cuencas
hidrográficas; la conservación, defensa, manejo, restauración, aprovechamiento,
uso racional y sostenible de los recursos naturales y de la biodiversidad; el manejo
y control de los recursos forestales; la generación y actualización de la cartografíay del catastro nacional; la evaluación, vigilancia y control de las actividades que se
ejecuten en todo el territorio nacional, en especial en las áreas marino-costeras,
capaces de degradar el ambiente; la administración de las áreas bajo régimen de
administración especial que le correspondan, la operación, mantenimiento y
saneamiento de las obras de aprovechamiento de los recursos hídricos la
normativa técnica ambiental; la elaboración de estudios y proyectos ambientales;
así corno las demás competencias que le atribuyan las leyes.
En los artículos 49 y 50, esta Ley establece las competencias de los
diferentes Ministerios con relación a la conservación, defensa y mejoramiento del
Ambiente y de los recursos naturales renovables; la fiscalización, control y
Conservación de los recursos energéticos; la producción, distribución y consumo
de las distintas clases de energía; el estudio e investigación de los recursos
energéticos para determinar su racional y oportuna explotación; la planificación,
regulación, vigilancia, protección y desarrollo de la producción de bienes yservicios; y la normalización técnica, certificación y control de calidad.
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Ley Orgánica del Ambiente (2006)
En esta Ley en los artículos 1, 2,3 y 7 establece que la conservación,
defensa y mejoramiento del ambiente son causas de utilidad pública, en cuya
virtud tales cometidos deben formar parte del Plan de la Nación y el Estado debegarantizar la existencia de normas relacionadas con el uso racional de los
recursos naturales y energéticos con las medidas a ser instrumentadas para el
logro de dichos fines.
CAPITULO I
Artículo 1.
La presente Ley tiene por objeto establecer dentro de la política del
desarrollo integral de la Nación los principios rectores para la conservación,
defensa y mejoramiento del ambiente en beneficio de la calidad de la vida.
Artículo 2.
Se declaran de utilidad Pública la conservación, la defensa y el
mejoramiento del ambiente.
Artículo 3.
A los efectos de esta Ley, la conservación, defensa y mejoramiento del
ambiente comprenderá:
1. La ordenación territorial, y la planificación de los procesos deurbanización, industrialización, poblamiento y desconcentración económica, en
función de los valores del ambiente; 2. El aprovechamiento racional de los suelos,
aguas, flora, fauna, fuentes energéticas y demás recursos naturales, continentales
y marinos, en función de los valores del ambiente; 3. La creación, protección,
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conservación y mejoramiento de parques nacionales, reservas forestales,
monumentos naturales, zonas protectoras, reservas de regiones vírgenes,
cuencas hidrográficas, reservas nacionales hidráulicas; refugios, santuarios y
reservas de faunas silvestres, parques de recreación a campo abierto o de uso
intensivo, áreas verdes en centros urbanos o de cualesquiera otros espacios
sujetos a un régimen especial en beneficio del equilibrio ecológico y del bienestar
colectivo.7. La promoción y divulgación de estudios e investigaciones
concernientes al ambiente.
Sistemas de Variables.
Según Arias (1999) una variable es una cualidad susceptible de sufrir
cambios. Un sistema de variables consiste en una serie de características por
estudiar, definidas de manera operacional, es decir, en función de sus indicadores
o unidades de medida. El sistema puede ser desarrollado mediante un cuadro,
donde además del objetivo y las variables, se especifiquen dimensiones e
indicadores, y las fuentes consultadas para el efecto, como se refleja a
continuación en la operacionalización de variables elaborado para estainvestigación.
Operacionalización de la variable.
Para medir esta variable se cuantificará la cantidad de bombillos y su
requerimiento eléctrico, según los datos que posee impresos, para así determinar
la demanda eléctrica requerida en los pasillos del Edificio Inteligente del Campus2, Implementando un sistema eléctrico fotovoltaico para así disminuir el consumo
eléctrico.
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Variables
Luminarias Bombillospor
luminarias
Watts deconsumo
porbombillo
Watts deconsumopor horade cada
luminaria
Consumototal por 7
horasdiarias de
uso.
Energíaeléctrica
Tradicional14 4 11 616 4312
EnergíaeléctricaFotovoltaica
8 2 2 32 224
La tecnología fotovoltaica, contribuye un de una manera eficaz el gasto de
energía con fines de iluminación, más aún en un área en donde la misma solo se
requiere como apoyo para seguridad y visión del personal de resguardo y
vigilancia del edificio Inteligente de Campus 2 en la Universidad Yacambú. Este
refleja una disminución de hasta un 95%.Por ende la eficacia es notable.
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MARCO METODOLOGICO
Naturaleza de la Investigación
La presente investigación, está enmarcada en la modalidad de investigación
descriptiva, ya que utiliza el método de análisis, se logra caracterizar un objeto de
estudio o una situación concreta, señalar sus características y propiedades.
Combinada con ciertos criterios de clasificación que sirven para ordenar, agrupar o
sistematizar los objetos involucrados en el trabajo indagatorio, puede servir de
base para investigaciones que requieran un mayor nivel de profundidad.
De acuerdo a la naturaleza de la investigación, el estudio es descriptivo, que
tiene el objeto de describir como se manifiesta determinado fenómeno, según
Hernández (1998)”los estudios descriptivos “buscan especificar las propiedades,
características y los perfiles de las personas, grupos, comunidades, procesos,
objetos o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis.
Variables:
La energía comercial y el desarrollo tecnológico.
La energía sigue siendo una importante mayoría en todos los países. Los
programas de las autoridades nacionales e internacionales no suelen prestar
atención a las tecnologías alternativas, ya que la mayor parte de la atención
política y económica se dirige al crecimiento económico que activa la industria. Los
recursos naturales y humanos son la piedra angular de la economía,
especialmente en los países en desarrollo, y deberían ser objeto, por lo tanto, demás atención en las prioridades del mismo.
En 1991 la FAO estableció un marco de la agricultura y desarrollo rural
sostenibles, como parte de su mandato de mejorar las condiciones de las
poblaciones rurales y la productividad agrícola: “...la ordenación y la conservación
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de la base de recursos naturales y la orientación del cambio tecnológico e
institucional de modo tal que se asegure la continua satisfacción de las
necesidades humanas para las generaciones presentes y futuras. Este desarrollo
viable (en los sectores agrícola, forestal y pesquero) conserva la tierra, el agua y
los recursos genéticos vegetales y animales, no degrada el medio ambiente y es
técnicamente apropiado, económicamente viable y socialmente aceptable”.
Rebasa el alcance de este documento un análisis detenido de la función de la
energía en el marco de la agricultura y desarrollo rural sostenible. Pero cabe
señalar que la energía desempeña una importante función para numerosas
necesidades básicas de las personas, así como para el desarrollo económico de
diversas actividades. A continuación se presentan algunos ejemplos de las
importantes actividades que requieren electricidad en diferentes sectores:
- sector agropecuario: irrigación, preparación de las tierras y fertilización;
- sector doméstico: iluminación, elaboración, preparación y conservación de
los alimentos;
- sector de la industria y los servicios comerciales rurales: iluminación,
procesos industriales.
- servicios comunales y sociales: bombeo de agua, refrigeración para loscentros de salud, iluminación de las instalaciones comunales.
El presente estudio se concentra en los sistemas solares fotovoltaicos que
pueden satisfacer una parte de las necesidades de energía para la iluminación de
las instalaciones educativas.
La investigación está enmarcada en la Investigación de Campo: consiste en
la recolección de datos directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin
manipular o controlar variable alguna.
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Población y Muestra
La población por ser caso único se omite. Según lo que se describe:
La población o universo se refiere al conjunto para el cual serán válidas las
conclusiones que se obtengan: a los elementos o unidades (personas,
instituciones o cosas) involucradas en la investigación. (Morlés, 1994, p. 17).
La muestra es un "subconjunto representativo de un universo o población."
(Morlés, 1994, p. 54).
En esta sección se describirá la población, así como el tamaño y forma deselección de la muestra, es decir, el tipo de muestreo, en el caso de que exista.
No obstante, este punto se omite en investigaciones bibliográficas y en estudios
de caso único. Veamos por qué. En el primer tipo, o sea en la investigación
bibliográfica el universo equivale al tema de estudio.
Por otra parte, los estudios de caso se concentran en uno o pocos elementos que
se asumen, no como un conjunto sino como una sola unidad.
El muestreo es Intencional y la técnica es la Observación directa usando como
instrumento la lista de cotejo.
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CAPITULO IV
ANALISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
Teniendo en cuenta la revisión bibliográfica y documental, y al revisar los
análisis estadísticos en cuanto a la cantidad de radiación solar e insolación
presentes en el estado, queda demostrada que la factibilidad de la aplicación de
energía solar con fines fotovoltaicos aplicados para la iluminación de apoyo, como
se enmarca en el presente trabajo de investigación es viable e incluso
aprovechable con otros fines, como por ejemplo la agricultura, o bien, la
satisfacción de algunas otras necesidades de la sociedad rural, y el campo, ya que
se pueden utilizar los paneles solares y las células fotovoltaicas para almacenar y
hacer aprovechable la energía solar y ser utilizada en sistemas de riego
mecanizados o automáticos, e incluso para fines domésticos. Según investigación
documental se obtuvo que la radiación promedio mensual alcanza un valor de
392,9 W por metro cuadrado. Dada la ubicación geográfica de Venezuela y la
situación del Estado Lara, la intensidad de la radiación solar es relativamente
constante, y por esta razón las regiones semiáridas presentan las mejores
condiciones para el aprovechamiento de la radiación solar (Márquez et al 2010).
El obstáculo o limitación de mayor importancia para la aplicación de este
proyecto, es el elevado costo inicial de la inversión en las células solares o
paneles, y los equipos necesarios para conversión de la radiación solar a energía
fotovoltaica, incluido el convertidor, la batería para almacenamiento, y la
infraestructura necesaria, pero esto no debe representar limitativo, ya que se ha
demostrado en experiencias a nivel mundial que la energía solar con fines de
aprovechamiento fotovoltaico en instalaciones educativas, no está limitada
solamente a grandes empresas o telecomunicaciones, sino a las actividades
domesticas y también a nivel agrícola, esto reflejado en estudios de las FAO. En
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nuestro país, la Compañía Anónima Nacional de Telefonía Venezolana o CANTV
a probado con éxito en el estado Falcón, centros comunitarios denominados
INFOCENTROS, en los cuales las comunidades beneficiadas cuentan con un
pequeño centro que sirve como centro de conexiones o de comunicación, el cual
funciona con energía solar fotovoltaica, en donde los habitantes de la comunidad
cuentan con servicio de internet, telefónico, y conjuntamente servicio médico.
Tomando en cuenta también el cuadro de la corporación eléctrica nacional
sobre el consumo de los aparatos eléctricos, tenemos que una casa de familia
promedio necesitaría para su comodidad, de aproximadamente 800 Kw.
Es por ello que al calcular la demanda requerida para la iluminación de los
pasillos en el Edificio Inteligente arrojó que 14 Luminarias de 4 bombillas de 11
watts arrojan un consumo de 616 watts/hora; Si lo llevamos a 7 horas diarias(
entre las 11:00 pm y las 6:00 am) serian un total de 4.312 watts por día.
Aunque en realidad con un 25 % de dicha demanda, se obtiene un resultado
óptimo por tecnología LED; reduciendo la inversión en paneles solares.
No olvidemos que los paneles tienen en promedio una vida útil de 25 años y
los bombillos LEDS de 5 años, siendo de fácil reemplazo y muy bajo costo. Lo que
arroja una excelente alternativa de inversión para tal fin. Con ello se contribuye aminimizar el gasto energético según el plan Gubernamental de ahorro energético,
así como vanguardistas a nivel Nacional llevando la premisa de Universidad
Ambientalista.
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REFERENCIAS
Constitución República Bolivariana de. Venezuela (2000). Gaceta OficialExtraordinaria N° 5.453 de fecha. 24/03/2000.
Ferrer E. (1994); Conservación Ambiental. Editorial Ecocosmos
FUDECO (1986). Las Tierras muy Secas en Venezuela su Problemática yPerspectivas.
FUDECO (2001). Dossier. Región Centro Occidental.
Hernández, R (1999) Metodología de la Investigación; México Editorial MacGraw-
Hill. 6ª. EdiciónLey Orgánica del Ambiente. Gaceta oficial Nº 5.833 Caracas, viernes 22 de
diciembre de 2006.
Van Campen B, D. Guidi y G. Best. (2000) Energía solar fotovoltaica para laagricultura y desarrollo rural sostenibles. Documento de Trabajo sobre MedioAmbiente y Recursos Naturales, No. 3. FAO, Roma Italia.
Villalobos. JJH (1995) Notas sobre el curso de. Energía Solar. Instituto
Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente. Departamento de ProcesosTecnológicos e Industriales. Taclepaque. Jalisco. México.
Tangient LLC. (2012). Contributions tohttp://energiasolarporlisycami.wikispaces.com/ are licensed under a CreativeCommons Attribution Share-Alike 3.0 License.
www.quimica.urv.es/~w3siiq/DALUMNES/99/siiq51/just.htmlEn caché Similares
www.geocities.ws/leon_df/cap01.htm
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ANEXOS
Datos Mensuales de Insolación en Lara
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Mapa Portencial Eolico y Solar de Venezuela
En el mapa anterior, se observa el potencial Eolico, el potencial para la
energia Solar con fines Fotovoltaicos, y el potencial hidrico en Venezuela. Se
aprecia que en el estado Lara, para fines de esta investigación, el potencial para la
energia solar se encuentra entre el 6,1 y el 6,7 kW/hr/m2. Un Kilowatt-hora (kWh)
es igual a la cantidad de electricidad necesitada para mantener encendido un
bombillo de 1000 Watts por 1 hora o, un bombillo de 100 Watts por 10 horas. Una
celda típica de un panel solar de silicio tendrá un ciclo de vida que supera
ampliamente los 25 años, genera 100 Watts y mide aproximadamente ~ 1.3x0.6
mts y su peso es de alrededor de ~11 Kls.
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Tabla de Consumo CORPOELEC
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