Ingeniería de Producción - Virtual · 2022
Estudio de viabilidad de un sistema de paneles foto-voltaicos en el municipio de Cubara.
Las zonas no interconectadas (ZNI) son los municipios, corregimientos, localidades y caseríos no conectados al Sistema Interconectado Nacional (Zonas no Interconectadas), estas zonas se caracterizan por tener baja densidad poblacional, donde el consumo de energía es bajo, sus habitantes tienen una baja capacidad de pago, los altos costos de los servicios públicos de la prestación e implementación de los mismos, además la población que habita en estas zonas son campesinos, comunidades indígenas y minorías étnicas, según cifras del Ministerio de Minas y Energía, 3% de la población colombiana no tiene acceso a energía eléctrica, es decir, que unas 450.000 familias viven en la oscuridad. Esta investigación tiene como propósito principal evaluar la viabilidad técnica y ambiental de la instalación de paneles solares en las zonas rurales no interconectadas del municipio de Cubará Boyacá esto por las necesidades y la dificultad de la zona que será representado y determinado a continuación. Se espera con el desarrollo de este trabajo entregar una solución basada en energía fotovoltaica, pues actualmente este tipo de energía eléctrica se considera como una de las más viables y económicas en la implementación para estas zonas que están alejadas de las grandes ciudades y que presentan difícil acceso como lo es la población de Cubara donde se quiere establecer el sistema. Con esta investigación permitirá obtener los datos que se requieren para así poder implementar un sistema de paneles fotovoltaicos logrando satisfacer todos los aspectos técnicos para óptimo desempeño del mismo logrando de esta manera mejorar la calidad de vida de la población del municipio de Cubará.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 7
- ANTECEDENTESp. 8
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 12
- OBJETIVO GENERALp. 14
- OBJETIVOS ESPECIFICOSp. 14
- JUSTIFICACIÓNp. 15
- ANALISIS DE REQUERIMIENTOSp. 18
- ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTOp. 19
- PANELES FOTOVOLTAICOSp. 19
- INVERSORp. 20
- BATERÍASp. 20
- MARCO DE REFERENCIAp. 20
- 9.2 ENERGÍA SOLARp. 23
- 9.3 RADIACIÓN SOLARp. 23
- 9.3.1 DISPERSIÓNp. 24
- 9.3.2 REFLEXIÓN (ALBEDO)p. 25
- 9.4 ABSORCIÓN POR MOLÉCULAS DE GASES Y PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓNp. 26
- 9.5 APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLARp. 28
- 9.6 ENERGÍA SOLAR TÉRMICAp. 28
- 9.7 LA ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICAp. 28
- 9.8 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICAp. 28
- 9.9 SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICOp. 29
- 9.9.1 EFECTO FOTOVOLTAICOp. 30
- 9.9.2 CONVERSIÓN FOTOVOLTAICAp. 32
- 9.9.3 CÉLULA FOTOVOLTAICAp. 32
- 9.9.4 TIPOS DE CELDAS FOTOVOLTAICASp. 33
- 9.10 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LAS CELDASp. 33
- 9.11 MÓDULOS FOTOVOLTAICOSp. 34
- 9.12 CONTROLADOR DE CARGAp. 35
- 9.12.1 REGULADOR DE CARGA PWMp. 35
- 9.12.2 REGULADOR DE CARGA MPPTp. 35
- 9.12.3 INVERSORp. 20
- 9.12.4 BATERÍASp. 20
- 9.13 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (SFV)p. 37
- ANALISIS DE RESTRICCIONESp. 39
- 10.1 AMBIENTALESp. 39
- RADIACIÓN SOLAR:p. 39
- NUBOSIDADp. 40
- IRRADIANCIAp. 40
- ANGULO DE INCIDENCIAp. 40
- 10.2 ASPECTOS TÉCNICOSp. 40
- 10.2.1 CORRIENTE ALTERNA (CA)p. 40
- 10.2.2 CORRIENTE CONTINUA (CC)p. 41
- 10.2.3 REGULADOR DE CARGA SOLARp. 41
- 10.2.4 REGULADOR DE CARGA MPPTp. 35
- 10.2.5 INVERSORp. 20
- 10.2.6 BATERÍASp. 20
- 10.3 ASPECTOS SOCIALESp. 42
- 10.4 ASPECTOS POLÍTICOSp. 43
- 10.5 SALUD Y SEGURIDADp. 43
- 10.5.1 QUEMADURAS TÉRMICASp. 44
- 10.5.2 DESCARGAS ELÉCTRICASp. 44
- 10.5.3 CONTAMINACIÓNp. 44
- METODOLOGÍAp. 44
- ENFOQUE METODOLÓGICOp. 44
- 11.2 TIPO DE INVESTIGACIÓNp. 45
- 11.3 VARIABLESp. 45
- ALTERNATIVA DE SOLUCIÓNp. 47
- 12.1 POSIBLES ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓNp. 48
- 12.1.1 ALTERNATIVA 1:p. 48
- 12.1.2 ALTERNATIVA 2:p. 48
- 12.2 ALTERNATIVA SELECCIONADAp. 54
- ANALISIS DE COSTOSp. 55
- PLAN DE IMPLEMENTACIONp. 59
- 14.1 FASESp. 59
- CONCLUSIONESp. 61
- BIBLIOGRAFIAp. 62
- Ilustración 1. Viviendas sin servicio de Energía en el área rural de Boyacáp. 13
- Ilustración 2. Localización geográfica de Cubará- Boyacáp. 16
- Ilustración 3.Energía Solar de Onda Corta Diaria Promedio en Cubaráp. 17
- Ilustración 4. Propiedades Técnicas del Panel Solarp. 19
- 2018)p. 22
- Ilustración 6. Dispersión, Reflexión y Absorción de la luzp. 25
- Ilustración 7. Albedo Planetariop. 26
- Ilustración 8. La radiación ultravioletap. 27
- Ilustración 9. Transformación de la energía solarp. 30
- Ilustración 10. Producción de corriente eléctricap. 31
- Ilustración 11. Célula Fotovoltaicap. 32
- Ilustración 12. Sistema Fotovoltaico Típicop. 37
- Ilustración 13. Sistema solar fotovoltaico conectado a redp. 38
- Ilustración 14. Sistemas aislados de redp. 39
- Ilustración 15. SFA en corriente continua y alterna (DC y AC)p. 41