poryecto sobre el analisis de fotovoltaico

7/25/2019 poryecto sobre el analisis de fotovoltaico

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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

ESTUDIO PARA LA IMPLEMENTACIN DE ENERGA

FOTOVOLTAICA EN UN CENTRO DE RETIROS PARA LA

SUSTITUCIN DE LA RED ELECTRICA

PROYECTO DE LA ASIGNATURA DE TRANSFERENCIA DE CALOR

GABRIEL IVAN MERA MOLINA

[email protected]

FTIMA KATHERINE MARTNEZ OCAA

[email protected]

BRYAN JOSU PALACIOS SNCHEZ

[email protected]

JIMMY JAVIER QUINGA VEGA

[email protected]

Di!"#$% Ing. ngel Portilla

21!

&'i"!


2/37

1 ABSTRACT..........................................................................................................3

2 INTRODUCCIN................................................................................................3

3 OBJETIVO GENERAL......................................................................................5

4 MARCO TERICO............................................................................................5

5 RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR............................................................9

6 CARACTERSTICAS DEL LUGAR...............................................................10

7 METODOLOGA...............................................................................................11

8 DISEO DEL SISTEMA SOLAR !OTOVOLTAICO...................................11

9 C"LCULOS........................................................................................................17

10 SELECCIN DEL #ANEL...............................................................................2311 AN"LISIS ECONMICO................................................................................23

12 INSTALACIN..................................................................................................24

13 TIEM#O DE VIDA $TIL DE LOS COM#ONENTES #RINCI#ALES......26

14 MANTENIMIENTO DEL SISTEMA !OTOVOLTAICO%...........................27

SMBOLOS........................................................................................................................28

LISTADO DE TABLAS UTILI&ADAS...........................................................................29

NDICE DE !IGURAS......................................................................................................30BIBLIOGRA!A%..............................................................................................................30

ANE'OS%............................................................................................................................31

2


3/37

1 ABSTRACT

This project will show the possibility of having an alternative energy system as it is the

photovoltaic system, clearly demonstrating the many advantages. It is done in order to

show the possibilities that would have to replace the electrical system of a retirement home

located in the parish of Lita-Ibarra, to a system of photovoltaic electrification, in order to

show the feasibility of the project.

As a methodology based on previous wors, about the topic collecting information

presented in degree wors, turning them into our main tool, since they provided us

applicable data in our midst. Also addressed a group of the subject and basically te!ts of

the subject given, as well as journals, papers, and international publications.

In this wor also includes the analysis of costs, material and an economic analysis full cost

and feasibility of the project, as well as the logistic analysis and geographic location. In the

future wor would complement with visits to the site to chec various aspects will be

developed in future advancements of the project.

"ince we don#t have tabulated, taen as a conclusion that is sufficient and above all

appropriate information to start applying the methodology previously described, and they

will carry out the objectives set at the beginning of the same, concluding that it will present

innovative wor and above all applicable and feasible, since it has all the elements so that

this project is feasible.

2 INTRODUCCIN

Los sistemas solares fotovoltaicos $"%&' se introdujeron en el (cuador a fines de la

d)cada de los *+, estos aparecieron debido a la poca accesibilidad del servicio de

electrificacin en poblaciones aisladas, sin embargo, el desarrollo de "%& ha sido limitado,

debido a varias causas como

ostos elevados de la ad/uisicin e instalacin de los "%&, frente a otros

dispositivos en el mercado como generadores port0tiles. 1alas e!periencias en ciertos usuarios, como diseos inapropiados, instalacin

muy compleja, mantenimiento inadecuado. Todo lo mencionado anteriormente

gener cierta desconfian3a a la tecnolog4a solar. 5esconocimiento de las aplicaciones, caracter4sticas y beneficios /ue tiene la

energ4a solar fotovoltaica.

6


4/37

(l desconocimiento es el principal problema /ue se tiene al momento del diseo,

instalacin y uso de "%&, para superar estas adversidades desde el 2+77 el gobierno

ecuatoriano, a trav)s del onsejo 8acional de (lectrificacin $onelec', incentiva la

construccin de nuevos proyectos fotovoltaicos. 1ediante la regulacin +9:77 aprobada en

abril del 2+77 y reformada en el 2+72, el onelec fijo una tarifa preferencial de ;"5 +.9+

por ilovatio hora para la energ4a fotovoltaica, esta normativa garanti3a el pago de la tarifa

antes mencionada a los inversionista nacionales o e!tranjeros /ue presenten proyectos

fotovoltaicos sustentados en estudios de factibilidad, impacto ambiental y diseos

definitivos.

;n proyecto de un "%& debe proporcionar la informacin sobre

< argas el)ctricas< =peracin y mantenimiento< >epuestos< 5iagramas de cone!in e identificacin< 5ocumentacin< (ti/uetado< ?rograma de sostenibilidad

(l presente proyecto tiene el fin de reempla3ar el sistema el)ctrico de una casa de retiro

ubicada en la parro/uia de Lita-Ibarra, a un sistema de electrificacin fotovoltaica, ya /ue

adem0s de los beneficios econmicos se obtiene beneficios en el aspecto tur4stico debido a/ue muchos visitantes e!tranjeros prefieren hospedarse en lugares /ue usen energ4as

limpias.

?ara llegar a este cambio se utili3ar0, paneles solares fotovoltaicos los mismo /ue son

capaces de generar energ4a el)ctrica con corriente continua. Teniendo una vida @til de 2 a

6+ aos. (l tipo de panel a usarse se discutir0 m0s adelante.

"e debe tomar en cuenta /ue las placas fotovoltaicas no tienen partes mviles, esto hace

/ue el mantenimiento dependa del sitio de instalacin, ya /ue puede ser un ambientepolvoroso o h@medo, haciendo /ue tenga tipo de limpie3a especial.

Los mdulos se colocaran en el techo o en un lugar donde llega mayor tiempo el sol o

donde hay menos sombra.

9


5/37

3 OBJETIVO GENERAL

(laborar un proyecto /ue presente factibilidad, contribuya con la sociedad, con el medio

ambiente y nos ayude a desarrollar los conocimientos aprendidos, por medio de la teor4a

estudiada, as4 como material bibliogr0fico de la materia, para familiari3arnos con el

mundo laboral.

6.7. O()*+,-/ */*,/%

Aplicar otras fuentes de energ4a, /ue sean amigables con el ambiente, /ue se

conviertan en una opcin factible para la sociedad. %amiliari3arnos con nuevas tecnolog4as /ue ya se encuentran en el mercado con el

fin de encontrar alternativas a la tecnolog4a ya e!istente en nuestro medio 5ar a conocer a la sociedad de forma pr0ctica el nivel de los conocimientos

ad/uiridos en clase presentando oportunidades de futuros proyectos en este campo (!plorar el campo de aplicacin laboral de la Transferencia de alor, observando

las partes positivas negativas, as4 como las herramientas y posibles aplicaciones

ingenieriles

4 MARCO TERICO9.7. E* /

omo su nombre lo indica est0 energ4a proviene de la radiacin emitida por el "ol. (l uso

de este tipo de energ4a tiene como finalidad evitar el uso de energ4as no renovables como

lo son la energ4a fsil y la energ4a nuclear, adem0s es amigable con el medio ambiente,

motivo por la cual en las @ltimas d)cadas ha esta su estudio e implementacin en auge.

"eg@n 1)nde3 y uervo $2++*' afirman /ue e!isten diversos sistemas de captacin y

almacenamiento para la energ4a solar, las cuales se detallan a continuacin

U+,,,: ;,*+% mediante la incorporacin de acristalamientos y otros elementos

ar/uitectnicos con elevada masa y capacidad de absorcin de energ4a t)rmica, es

llamada energ4a solar t)rmica pasiva. T/


6/37

T/


7/37

!,. 2. (lementos constructivos de un panel fotovoltaico. $8(77, 2+77'

;no de los contra /ue presenta este sistema es su alto costo inicial.

"tyle $2+72' seala /ue estos sistemas se pueden clasificar de la siguiente maneraa. AI"LA5=".- "istemas fotovoltaicos /ue trabaja sin otra fuente de energ4a y no est0

conectada a red, re/uiriendo bater4as u otras formas de acumulacin.

"%&A> residenciales para una vivienda con cargas en corriente continua,

corriente alterna, o ambas. "%&A para uso comunitario centros de salud, escuela, casa comunitaria,

iglesia, etc. Feneralmente servicio en corriente alterna. "%&A( para usos especiales telecomunicaciones, bombeo de agua,

iluminacin p@blica, sistemas de seguridad, otros. Feneralmente en corrientealterna.

!,. 3. (s/uema deun "%& residencial

aislado de la red. $8(7+, 2+77'

b. =8(TA5=" A >(5.- "istemas fotovoltaicos /ue vierte energ4a el)ctrica a la red

el)ctrica en corriente alterna. (ste tipo de sistema cuenta con mdulos e inversorespara la cone!in a red, sin bater4as.

*


8/37

"%&" sin respaldo en bater4as. "%&G con respaldo en bater4as. "%&1 con microinversores.

!,. 4. (s/uema de un "%& conectado a la red. $8(7+, 2+77'

c. DHG>I5=".- "istemas fotovoltaicos /ue incluye otras fuentes /ue generanelectricidad, tales como generadores elicos o grupos electrgenos. $p. 76'

9.6. E/*,,,*/ ;* / /,/+*


9/37

I-*/ A;,,;.= onvierte la corriente continua emitida por el

generador en corriente alterna. (s de suma importancia ya /ue gracias a este se puedeemitir la energ4a producida a la red el)ctrica de distribucin.

R*?; ;* .=Faranti3a y protege el adecuado mantenimiento de la carga dela bater4a, as4 mismo evita las sobretensiones /ue se puedan suscitar.

E*


10/37

T( 1.&alores de radiacin solar para algunas provincias del (cuador $I8(8 QQ 2+7+'

6 CARACTERSTICAS DEL LUGAR

E.7. SITUACION GEOGRA!ICA%

La parro/uia de Lita se encuentra situada al 8oroccidente de la ?rovincia de Imbabura a

una distancia de 77 Rm. 5el centro de Ibarra y a 72 metros sobre el nivel del mar.

E.2. LMITES%

Al 8orte el r4o 1iraC al "ur los p0ramos de ?i0nC al (ste la /uebrada de hinambi y al

=este el >io Lita

E.6. CLIMA%?or su ubicacin geogr0fica el clima de la parro/uia es c0lido h@medo. "u temperatura

alcan3a los 7B grados bajo sombra y bajo sol a 2E grados.

Las instalaciones en donde se /uiere reali3ar el proyecto, se encuentran en el centro de

retiros Lita, el mismo consta de un inmueble de B apartamentos con bao privado los

cuales tienen capacidad de E personas, los mismo cuentan con un televisor, un 5&5 y un

computador.

7+


11/37

RadiacinSolar

Captacinen los

paneles

Generacinelctrica

Rectifcacin de Onda

Consumo

Adem0s, cuenta con un cuarto de lavado y una cocina /ue usan todos los arrendatarios.

?osee una capilla con capacidad para 2++ personas.

7 METODOLOGA?ara disear un sistema fotovoltaico se procede de la siguiente manera

a' >ecolectar datos /ue caracteri3an el lugar como la temperatura $condiciones

clim0ticas', presin, radiacin solar, altura del sitio, etc.b' 5eterminar el consumo el)ctrico del inmueblec' (specificar el "%&d' 0lculose' "eleccin del panel

8 DISEO DEL SISTEMA SOLAR !OTOVOLTAICO

B.7. D+/ (+*,;/ ;* ?

T( 2. 5atos =btenidos de la parro/uia de LitaD+/ (+*,;/ ;* L,+

#-,, Imbabura#>?, Lita

A+,+?; 72 msnmC,


12/37

en tiempo de verano es donde presenta la mayor demanda debido a /ue muchas familias

deciden pasar sus vacaciones en este sitio y la mayor4a de retiros se reali3an en estas fechas

por la disponibilidad de tiempo /ue se tiene.

"eg@n la informacin obtenida los meses de julio y agosto son los /ue presentan la mayor

demanda, ya /ue es en estos meses /ue se reali3a una serie de retiros con nios, jvenes y

familias, adem0s de algunas iglesias.

?or lo /ue se reali3ara el an0lisis en esta temporada considerando como un gran consumo y

otro como el consumo regular.

La parte de las instalaciones /ue se tomar0 en cuenta para el proyecto consta de Bhabitaciones en total, cada una con su bao particular, adem0s de una cocina y la

habitacin de lavado, las cuales se mostraran en los planos.

A continuacin se tienes una lista de los e/uipos con los /ue se cuenta y un posible

consumo en las dos temporadas para posteriormente reali3ar el an0lisis de consumo y

como satisfacerlo con energ4a alternativa.

T( 3.Lista de e/uipos con los /ue cuenta el lugar

DISPOSITIVOS ELECTRICOSCANTIDA

D

"ocos #horra$ores 2

%a&a$ora 1

'efrigera$ora 1

(ele&isores )

*+* )

,ompta$oras )icroon$as 1

T( 4.onsumo estimado de electrodom)sticos en temporada alta $"eptiembre'

72


13/37

La tabla muestra un estimado del consumo en un mes donde se tiene la mayor demanda deenerg4a el)ctrica, se ha tomado estos datos ya /ue como objetivo se tiene abastecer deenerg4a alternativa a las instalaciones y al anali3ar cuando esta es mayor se asegura su buenfuncionamiento en cual/uier situacin.

B.6. E/*,,,*/ ;* / S!V


14/37

L/ ?* /* ?/ */+* /,/+*ecommended ?ractice for Uualification of ?hotovoltaic $?&'1odules

b' Los mdulos deben contar con diodos de proteccin de corriente inversa.c' "e debe poseer un certificado del fabricante, con marca, modelo, potencia pico del

mdulo, tiempo de garant4a de produccin, condiciones t)cnicas de operacin,curvas de intensidad de corriente vs. &oltaje y curva o factor de reduccin de

capacidad por envejecimiento.d' (l marco de los paneles solares debe ser de aluminio anodi3ado, r4gido ysuficientemente resistente para soportar tensiones mec0nicas durante el transporte,instalacin y operacin.

e' Tambi)n se facilita para la fijacin de los soportes y cone!ionesf' La potencia pico $Kp' del mdulo fotovoltaico despu)s de 2+ de funcionamiento

no debe ser inferior al B+ de la potencia pico inicialg' ;n mdulo fotovoltaico de 79+ Kp de potencia tendr0 un voltaje nominal de 29 &

B+*

5urante un ciclo diario la bater4a se carga durante el d4a y se descarga durante la noche."obrepuesto al ciclado diaria hay un ciclo estacional, /ue est0 asociado a periodos dereducida disponibilidad de radiacin.

E/*,,,*/%

a' Gater4as solares deben estar fabricadas seg@n la norma I(-E792*b' 5eben ser nuevas y libres de daos f4sicos

c' Los terminales deben ser de tuerca tornillo de bronce o acero ino!idabled' Tener un r)gimen de auto descarga no mayor a por mes

79


15/37

e' "oportar al menos B eventos de descarga profundaf' (l materia de construccin de la carcasa y la tapa debe ser r4gido y de un material

retardantes a la llamag' "i se usa un banco de bater4as, este debe colocarse en lugares ventilados

h' La m0!ima profundidad de descarga, ?d5ma! $referida a la capacidad nominal dela bater4a en 2+-horas' no debe e!ceder los valores propuestos en la tabla i' La vida @til de la bater4a a 2+M, debe e!ceder un cierto n@meros de ciclo, 8=, a

una ?d5 del +

T( 5.?d5 de algunos tipos de bater4as $8(77, 2+77'

?ar0metros operativos como Temperatura ambiental, corriente, voltaje, etc., afectan a lavida @til de la bater4a, para evitar esto, hay /ue evitar algunas condiciones de operacin

Altos voltajes durante la carga

Gajos voltajes durante la descarga 5escargas profundas ?eriodos e!tensos sin recargas totales Temperaturas altas de bater4a (stratificacin del electrodo

I-*/%

(specificacionesa' (l inversor debe ser fabricado de acuerdo con lo establecido en la norma ;L 7*97

b' La potencia nominal del inversor debe ser al menos igual a la carga instalada m0sun 2c' La sobrecarga instant0nea debe ser al menos de un + de la potencia nominal del

inversord' (l inversor debe disponer de las siguientes protecciones

ontra polaridad inversa &oltajes fuera del rango de operacin. orto circuitos en la salida de corriente alterna. "obrecargas /ue e!cedan la duracin y l4mites permitidos.

e' 8o debe generar interferencias en receptores de radio y televisin.f' (l rendimiento del inversor con cargas resistivas ser0 superior a los l4mites

especificados en la tabla E.

7


16/37

T( 6.>endimiento de los inversores. $8(77, 2+77'

C(*/%

(l calibre de los diferentes conductores se debe ceir a los re/uerimientos el)ctricos de

ampacidad, ca4da de voltaje y seguridad en cada parte del sistema.

Los cables internos de los paneles fotovoltaicos /ue salen desde la caja de cone!in,deber0n cumplir con al menos una de las normas digo (l)ctrico (cuatoriano, 8(2++B

Los cables e!ternos deber0n ser aptos para operar a la intemperie seg@n el digo(l)ctrico (cuatoriano, o la norma internacional I( E+B77

E/*,,,*/

a' (l cable entre el arreglo fotovoltaico y el regulador de carga se debe seleccionar detal forma /ue su ampacidad sea 7,2 veces la corriente de cortocircuito de todo elcampo fotovoltaico. Igual para el cable entre el regulador y la bater4a.

b' Los cables deben cumplir con el cdigo de colores $rojo es positivo, negro esnegativo'

c' Los terminales de los cables no deben favorecer la corrosind' Los fusibles deben elegirse de modo tal /ue la m0!ima corriente de operacin est)

en el rango del + al B+ de la capacidad nominal del fusible.

T(*/ E*+:,/%

5ependiendo de la aplicacin y de la capacidad del "%&, se debe prever la instalacin dearmarios de cone!iones, gabinetes, tableros de proteccin y seccionamiento con elementosdimensionados para las capacidades de potencia y corriente /ue soportan. Los tableros sesujetar0n a la norma del cdigo el)ctrico ecuatoriano o similar y solamente se permitir0 eluso de elementos certificados bajo normas internacionales

9 C"LCULOS

La norma 8T-77 establece /ue el primer paso para el diseo de un "%& es determinar lademanda energ)tica, y se considera el valor de capacidad instalada total y demandaenerg)tica diaria como par0metros para el diseo.

7E


17/37

T( 7.5emanda energ)tica

EUI#O NUMERO#OTENCIA

FHORAS DE

USODADAS DE

USOMES

CONSUMODIARIO

FK;,HCONSUMO FKH

%ocosAhorradores 2+ 2+ 67 2 E2,+

Lavadora 7 2+ 2 B +, 9,+

>efrigeradora 7 9++ 67 2 E2,+

Televisores 9 6++ 9 67 9,B 79B,B

5&5 9 + 2 7+ +,9 9,+

omputadoras 9 7+ 6 67 7,B ,B

1icroondas 7 7+++ +,2 67 +,2 *,B

T+ 77,* 699,9

?ar0metros para el diseo

Consumo=344.4kWh Consumo dirio=11.75 kWh/dia

>adiacin solar

T( 8. >adiacin solar


18/37

HT=k H

K es un factor de correccin tabulado y depende de los paneles solares.

T( 9. &alores de para diferentes grados de inclinacin $8( 7+, 7E'

T(.10&alor de la radiacin solar media para diferentes inclinaciones del panel

@? ;*,,,:

;* *K T

+ 7 927+

+,E 9+97,E

7+ +,2 6B*6,2

7 +,B* 6EE2,*

A partir del valor anterior se determinan el n@mero de horas sol por d4a

HS=HT

1000 [ Wh /m2

dia

W/m2 ]

T(. 118umero de hora de sol por d4a

@? ;*,,,:

;* */

+ 9,27

9,+97E7+ 6,B*62

7B


19/37

7 6,EE2*

alculo del rendimiento global del sistema

>endimiento de operacin a diferentes temperaturas

temp=1CT(Tc25 )

5onde Tc, es la temperatura de la celda a una irradiacin de 7+++ K:m2

Tc=Ta+1.25(NOCT20)

Ta es la temperatura ambiente y 8=T es la temperatura de operacin normal de la celda

Ta=23C Temperatura media en el sector de Lita

NOCT=45C (ste valor es asumidoTc=54.25 C

oeficiente de variacin de potencia por funcionamiento

CT=0.005

temp=85.375

>endimiento global del sistema ?>

PR=tempsucregcabbatautinv

T( 12.>endimientos de los e/uipos

>endimiento de la bater4a bat=96

>endimiento del inversor inv=86

>endimiento por efectos de suciedad suc=98

>endimiento por p)rdidas de auto descarga aut=98

7


20/37

>endimiento de los cables cab=97

>endimiento de regulacin cab=92

R*;,


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"I1AQ es uno de los grandes proveedores de paneles solares y c)lulas con oficinas en

Alemania, Australia y hina

Todos los paneles "I1AQ vienen garant4a t)cnica de 72 aos de potencia limitada por 2

aos

T( 15.?aneles solares "I1AQ

27


22/37

T(.16alculo del n@mero de paneles para +M

?


23/37

?


24/37

Tabla.

,,/+, 23030V

T+P, E P*.E/P,TE.C+*

.,&+.*/ E/P*.E/

.&E1, EP*.E/ES

S'%%0-230 230 20

S'%%0-235 235 20

S'%%0-240 240 !$

S'%%0-245 245 !$

S'%%0-250 250 !&

alculo del n@mero de bater4as?ara el panel tipo "?EE+-2+ se tiene un amperaje de B.2+ VAW, las bater4as /ue se /uieren

usar tiene un voltaje de 72 VAW, entonces si son aptas para el sistema.

Las bater4as a usarse son bater4as estacionarias tipo 1A en la siguiente grafica se muestra

la caracter4sticas de esta.

%igura . bater4as 1A

(ntonces se calcula el n@mero de bater4as a usarse para cada tipo.

29


25/37

coefciente de descara 0"%

das de a!tonoa 2

potencia del sistea [W] 4&!3

potencia noinal del sistea [W] 5!2!

)olta$e de la %atera [#] !2

capacidad de ac!!lacin [*] !422

odelo *&PS ora [*]n!ero

de%ateras

%0 %0 24

!00 !00 !4

!30 !30 !!

!50 !50 $

10 RESULTADOS

(l menor n@mero de paneles se obtiene cuando el 0ngulo de inclinacin es de +M con un

panel policristalino 26+K:6+& tipo "?EE+-2+ con un total de 7B paneles, pero para los

c0lculos se escoge 2+ paneles, tambi)n se selecciona 77 bater4as estacionaria 1A tipo

76+.resultados

aparato tipo n!eroprecio

!nitariopreciototal

panelonocristalino

SP660-245 20 ( 340"00(

%)&00"00

%atera &*C 30 !3 ( !20"00(

!)5%0"00

in)ersor

+n)ersor para cararande de onda

sinodalPST3000-4

2(

!)&00"00

(

3)%00"00

ta%lero Sieens ! ( !%0"00 ( !%0"00

in)ersin ( !2)!20"00

11 AN"LISIS ECONMICO

T( 19. Lista de ?recio de elementos del sistema $?roviento, 2+77'

E*


26/37

Gater4a ;LT>A(LL ;F-72 F(L

5( IL= ?>=%;85=7 29 29

La implementacin de un sistema %otovoltaico con los re/uerimientos establecidos y

calculados para el centro de retiro oscilan entre los X **9, cabe mencionar /ue dicho

precio es tan solo la sumatoria de los precios de los paneles, bater4a e inversor. La suma

puede ascender dependiendo de /ue otros tipos de elementos se empleen dentro del

sistema.

A@,/,/ ;* *?*,: ;* ,-*/,:%

?ara este an0lisis se tom en cuenta la primera opcin ya /ue este costo representar4a un

valor mas cercano a la realidad econmica de nuestro medio y lo tomaremos como

referencia en este an0lisis.

on los datos obtenidos, se puede reali3ar un an0lisis econmico a futuro con el objetivo

de mostrar al cliente los beneficios econmicos a largo pla3o /ue se pueden obtener en el

proyecto.

5e est0 manera tenemos un costo apro!imado de inversin en el proyecto, $detallado de

mejor manera en el numeral 7+' y obteniendo un valor de

V ;* ,-*/,: ++ % 12120.00 Q

(L aspecto principal /ue se tiene en cuenta para este an0lisis es el ahorro en el consumo de

energ4a el)ctrica, como dato de referencia se toma una factura de la empresa el)ctrica del

lugar, as4 tenemos el valor de

&alor tarifa mensual de consumo el)ctrico del lugar 7E.96 X

(ste valor es referencial, pero tomando en cuenta /ue en algunos meses del ao se tiene

mayor concurrencia, podemos asumir /ue el valor para el c0lculo ser0 de

V +,


27/37

aumento de clientela en el lugar. (n un estudi de mercado en el campo de turismo se

tiene /ue este tipo de lugares con energ4a alternativa y /ue motivan al cuidado del medio

ambiente , llaman la atencin especialmente de clientes e!tranjeros lo /ue es muy

beneficioso para el aspecto econmico. Teniendo en cuenta la ubicacin llamativa para este

tipo de clientela y un buen mareting y una publicidad adecuada se ha llegado a estimar

/ue los ingresos mensuales aumentar4an en

A?


28/37

8o conecte ni desconecte los mdulos bajo carga "iga las recomendaciones del fabricante de las bater4as en caso de /ue se utilicen en

los mdulos. 5eben seguirse las leyes y normativas nacionales y locales a la horadesinstalar los mdulos. (n caso necesario, deber0 obtenerse un permiso de obras

antes de llevar a cabo dichos trabajos.

E/+?+? ;* / **/ +-+,/.

!,. 6 (s/uema paneles?ara la construccin de la estructura /ue soportar0 los paneles solares se plantearonvarias alternativas, antes de escoger la m0s adecuada, en un principio la estructura ibaa tener solamente la inclinacin del techo propio de la casa de retiro, pero despu)s dereali3ar los respectivos c0lculos del n@mero de paneles se opt por escoger un lugaradecuado en el centro, alejado para /ue no ocasiones problemas,

?ara la elaboracin se consideraron par0metros como el clima de la 3ona, los vientos,el peso de los paneles as4 como costo y facilidad de instalacin.

As4 tenemos los siguientes par0metros para la estructura

[ngulo de orientacin "era definido por nosotros [ngulo de elevacin %ijo a 6+o

Altura apro!imada 7.79 m a 2.26E m apacidad de mdulos 7 fila de mdulos 1aterial Acero galvani3ado en caliente \ Ino!idable (nsamblaje de mdulos Tornillos de acero ino!idable 5imensin m0!ima de mdulosC 7*++ mm Anclaje al terreno ?or medio de unin empernada a tornillo directo

2B


29/37

8orma ;8( .(8& 77 erocdigo &ientos soportara vientos hasta 79+ m:h Farant4a 7+ aos dada por el fabricante

72.7. V*+)/ /*+/ ;* /+*%

Tenemos facilidad de montaje, ya /ue tenemos mdulos /ue son f0ciles de colocar,teniendo ya colada la estructura en poco tiempo.

Fran capacidad de reali3ar cambios, como aumentos o disminucin de paneles ya /ueses muy f0cil de cambiar.

"e tiene una vida @til mayor a otros materiales.

;n aspecto importante es la corrosin, al ser una estructura de acero ino!idable nosbrinda la proteccin del caso.

!,? 7. ?lano de estructura reali3ado en autocad

13 TIEM#O DE VIDA $TIL DE LOS COM#ONENTES #RINCI#ALES

M;? * +-+,

;na de las marcas de paneles consultada $(Q1=>R', /ue la venden en la empresa?>=&I(8T= y /ue presenta una gran variedad de modelos, as4 como tamaos y tiposde aplicacin nos garanti3a /ue los paneles tendr0n una variacin de potencia de solo6 y una garant4a t)cnica de 2 aos y una garant4a de potencia de + durante 7+ aos

y B durante 2 aos.

2


30/37

on esta informacin podemos determinar /ue el tiempo de vida @til del panel encondiciones normales y con un adecuado mantenimiento ser0 de apro!imadamente 2aos, lo /ue es un tiempo adecuado para el desarrollo de nuestro proyecto

B+*

Day diferentes tipos de bater4as seg@n el material de sus componentes. "e consultas0ndonos en trabajos publicados en el internet /ue para aplicaciones en sistemasfotovoltaicos y elicos se usa en la gran mayor4a bater4as a base de plomo por su buenarelacin del precio por energ4a disponible.(ste tipo de bater4as nos dan un tiempo de vida d /ue depender0 el costo de la bater4a autili3arse, as4 tenemosGater4a de auto tiempo de vida de 2++ ciclos de carga -descarga.Gater4as li/uidas de ciclo profundo tiempo de vida de 9++ ciclos de carga - descargaGater4as de AF1 y de Fel tiempo de vida de B++ ciclos de carga - descarga

Los tubulares =?3" u =?3& tiempo de vida de 7++++ ciclos de carga \ descarga?ero siempre ay /ue tomar en cuenta /ue los aos de vida depende entonces de su usosi se conoce la profundidad de descarga y la cantidad de ciclos, se puede estimar suvida en aos.(!poner las bater4as a temperaturas elevadas o descargarlas por completo, aun/ue muy

pocas veces, arruina este c0lculo."e recomienda para nuestro proyecto usar las bater4as tubulares ya /ue el tiempo y tipode uso re/uiere de una bater4a /ue dure el mayor tiempo posible.ontrolador o regulador de carga]a /ue el regulador de carga es un dispositivo encargado de proteger a la bater4a frentea sobrecargas y sobre descargas dadas en el "istema de tensin el)ctrica, este viene convarios elementos /ue lo protegen de los posibles fallos, as4 / el tiempo de vida delregulador de carga va depender b0sicamente de su correcto uso as4 como de posiblesaccidentes as4 /ue ser0 el determinado por su fabricante y normalmente son de muchosaos vida

I-*/

5e igual manera /ue en los reguladores de carga son elementos encargados de unadeterminada funcin /ue es la de convertir la de la instalacin fotovoltaica en A

para la alimentacin de los receptores /ue trabajan con A , por esta ra3n estos

elementos viene ya con las seguridades dadas ya por diseo de los mismos, lo /ue nosdice /ue siempre y cuando se tenga un correcto uso y se eviten con accidente, vamos atener un tiempo de vida /ue nos del fabricante normalmente de muchos aos lo /ue nos

permite el correcto funcionamiento del proyecto

omo conclusin el tiempo de vida de nuestro proyecto estar0 delimitadopr0cticamente por los paneles fotovoltaicos, ya /ue los otros instrumentos presenta unavida @til superior a los paneles, a e!cepcin de la bater4a /ue va a depender del factoruso, pero siendo un componente relativamente f0cil de reempla3ar.

14 MANTENIMIENTO DEL SISTEMA !OTOVOLTAICO%

6+


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1antenimiento preventivo fotovoltaico se considera los trabajos de limpie3a, revisin ycomprobacin, /ue se reali3aran en la parte de la instalacin comprendida entre losmdulos fotovoltaicos, sistema de adaptacin a red $inversores', l4neas y terminales delcircuito de alterna y dispositivos de proteccin $fusibles, magneto t)rmicos... etc.

(l plan de mantenimiento preventivo, englobar0 las operaciones de inspeccin visual,verificacin de actuaciones y otros, /ue aplicados a la instalacin deben permitirmantener dentro de los l4mites aceptables las condiciones de funcionamiento,

prestaciones, proteccin y durabilidad de la instalacin.

67


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SMBOLOS

H >adiacin solar Wh

m2dia

HT >adiacin solar media diaria Wh

m2dia

K factor de correccin de los paneles solares. -----

HS 8@mero de horas sol por d4a Wh /m2dia

W/m2

temp >endimiento de operacin a diferentes temperaturas ---

Tc Temperatura de la celda a una irradiacin de 7+++ K:m2 M

Ta Temperatura ambiente M

NOCT Temperatura de operacin normal de la celda M

CT oeficiente de variacin de potencia por funcionamiento ---

PR >endimiento global del sistema

bat >endimiento de la bater4a

inv >endimiento del inversor

suc >endimiento por efectos de suciedad

aut >endimiento por p)rdidas de auto descarga cab >endimiento de los cables

cab >endimiento de regulacin

Potp ?otencia pico del sistema K

Np 8@mero de paneles ---

62


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LISTADO DE TABLAS UTILI&ADAS

Tabla 7 &alores de radiacin solar para algunas provincias del (cuador^^^^^^....

^.7+

Tabla 2 5atos =btenidos de la parro/uia deLita^^^^^^^^^^^^^^^^^..77

Tabla 6 Lista de e/uipos con los /ue cuenta el lugar^^^^^^^^^^^^^^^^72

Tabla 9 onsumo estimado de electrodom)sticos en temporada alta $"eptiembre'^^^^.76

Tabla ?d5 de algunos tipos de

bater4as^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^.7

Tabla E >endimiento de losinversores^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^.7E

Tabla *5emanda energ)tica^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^.7*

TablaB >adiacin solar^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^.7*

Tabla &alores de para diferentes grados deinclinacin^^^^^^^^^^^^^..7B

Tabla.7+ &alor de la radiacin solar media para diferentes inclinaciones delpanel^^^^.7B

Tabla.77 8umero de hora de sol por d4a^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^7

Tabla 72 >endimientos de los /uipos ^^...^^^^^^^^^^^^^.^^^^...7

Tabla.76 ?otencia pico del sistema ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^.2+

Tabla 79 ?aneles solares (Q1=>R ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^...2+

Tabla 7 ?aneles solares "I1AQ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^27

Tabla.7E alculo del n@mero de paneles para +M^^^^^^^^^^^^^^^^^.27

Tabla.7* alculo del n@mero de paneles para M^^^^^^^^^^^^^^^^^.22

Tabla.7B alculo del n@mero de paneles para 7+M^^^^^^^...^^^^^^^^^22

Tabla.7 alculo del n@mero de paneles para 7M^^^^^^^^^^^^^^^^...22

Tabla 2+ Lista de ?recio de elementos del sistema $?roviento, 2+77'^^^^^^^^^26

66


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NDICE DE !IGURAS

%ig 7 >epresentacin es/uem0tica de los elementos de una celda solar desilicio^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

%ig 2 (lementos constructivos de un panel fotovoltaico^^^^^^^^^^^^^^^^.. E

%ig 6 (s/uema de un "%& residencial aislado de la red^^^^^^^^^^^^^^^^... E%ig 9 (s/uema de un "%& conectado a la red^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^... *%ig 1ovimiento aparente del sol sobre el firmamento.^^^^^^^^^^^^^^^^. B

%ig E (s/uema paneles^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^.. 26%ig * ?lano de estructura reali3ado en autocad................................................................................. 29

BIBLIOGRA!A%

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6
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Documents

poryecto sobre el analisis de fotovoltaico