Construcción módulo de carga dinámica programable para simular curva de demanda residencial
El siguiente trabajo de grado se realizó como una alternativa de equipo de medición y prueba para obtener el comportamiento real de carga en procesos de distribución de energía eléctrica dentro de un entorno académico. Por este motivo se construyó un banco de carga dinámica programable, que permite...
- Autores:
-
Meneses Ramírez, Erick
Villamizar Pabón, Johan Camilo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/13325
- Palabra clave:
- Energy engineering
Technological innovations
Energy
Research
Arduino
Charging
Resistive
Design
Cooling
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Ingeniería en energía
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Energía
Investigación
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El siguiente trabajo de grado se realizó como una alternativa de equipo de medición y prueba para obtener el comportamiento real de carga en procesos de distribución de energía eléctrica dentro de un entorno académico. Por este motivo se construyó un banco de carga dinámica programable, que permite simular una curva de carga residencial y obtener datos de campo para el diseño preciso de instalaciones de alimentación eléctrica. El dispositivo funciona mediante un control por sistema Arduino que le permite trabajar con autonomía durante el tiempo que el usuario desee una vez ingresa los valores de carga con que desea trabajar y cuantas variaciones de esta quiere realizar. El dispositivo permite realizar hasta cuarenta variaciones de carga que se deben acotar a los ocho valores de carga disponibles (250W, 500W, 750W, 1000W, 1250W, 1500W, 1750W y 2000W), las cuales son de tipo resistivo y que evidentemente generan un calor considerable, es por esto que el interior del dispositivo se encuentra revestido con un aislante de fibra de vidrio y ventiladores encargados de la refrigeración. Este proyecto pasó por varias opciones de diseño tanto del componente estructural como de programación, pero a través del proceso se logró plantear la opción más eficiente, sencilla y económica. |
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El dispositivo funciona mediante un control por sistema Arduino que le permite trabajar con autonomía durante el tiempo que el usuario desee una vez ingresa los valores de carga con que desea trabajar y cuantas variaciones de esta quiere realizar. El dispositivo permite realizar hasta cuarenta variaciones de carga que se deben acotar a los ocho valores de carga disponibles (250W, 500W, 750W, 1000W, 1250W, 1500W, 1750W y 2000W), las cuales son de tipo resistivo y que evidentemente generan un calor considerable, es por esto que el interior del dispositivo se encuentra revestido con un aislante de fibra de vidrio y ventiladores encargados de la refrigeración. Este proyecto pasó por varias opciones de diseño tanto del componente estructural como de programación, pero a través del proceso se logró plantear la opción más eficiente, sencilla y económica.1. INTRODUCCIÓN 11 2. OBJETIVOS 12 2.1 OBJETIVO GENERAL 12 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 12 3. JUSTIFICACIÓN 13 4. ALCANCES 14 5. MARCO TEÓRICO 15 5.1 PLC: 15 5.2 LOGO SIEMENS 16 5.3 CARGA FANTASMA 16 5.4 RELÉS / CONTACTORES 17 5.5 TEMPORIZADOR 18 5.6 ARDUINO 19 5.7 ACTUADORES Y PERIFÉRICOS DE SALIDA 19 5.8 RESISTENCIAS TUBULARES 20 5.9 LEY DE WATT 21 6. ESTADO DEL ARTE 23 6.1 “SIMULADOR DE CONSUMO” DE CODENSA: HERRAMIENTA CLAVE PARA SABER CÓMO AHORRAR ENERGÍA 23 6.2 SIMULADOR DE CONSUMO RECIDENCIAL AES EL SALVADOR 25 6.3 SIMULADOR DE CONSUMO DE ELECTRODOMESTICOS EDENOR 28 6.5 MÓDULO PORTÁTIL DE CARGA VARIABLE UTILIZANDO PLC LOGO! 30 6.5.1 PROCESO DE PROGRAMACIÓN 30 7. DISEÑO DEL DISPOSITIVO 33 7.1 PROCESO DE PROGRAMACIÓN 33 7.2 ETAPA DE CONSTRUCCIÓN 38 8. ANÁLISIS DE RIESGOS SURGIDOS EN EL DISEÑO 39 9. METODOLOGÍA EMPLEADA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL DISPOSITIVO 40 9.1 PROCESO DE PROGRAMACIÓN 41 9.2 ETAPA DE CONSTRUCCIÓN 51 9.3 ETAPA DE PRUEBAS 54 9.3.1 ETAPA DE VERIFICACIÓN CON MULTÍMETRO Y PINZA AMPERIMÉTRICA 54 9.3.2 ETAPA DE COMPARACIÓN CON SENSORES DE ARDUINO 55 9.3.3 ETAPA FINAL DE PRUEBAS 57 10. CONCLUSIONES 59 BIBLIOGRAFÍA 61 ANEXOS 64 ANEXO A- DIAGRAMAS 64 ANEXO B- ESQUEMA DE LA METODOLOGÍA EMPLEADA PARA PROYECTAR LA DEMANDA DE ENERGÍA 66 ANEXO C- ILUSTRACIONES DEL PROTOTIPO TERMINADO 68PregradoThe following degree work was done as an alternative measurement and testing equipment to obtain the real load behavior in electrical energy distribution processes within an academic environment. For this reason, a programmable dynamic load bank was built, which allows simulating a residential load curve and obtaining field data for the precise design of power supply installations. The device works by means of an Arduino system control that allows it to work with autonomy during the time that the user wants once he enters the load values with which he wants to work and how many variations of this one he wants to make. The device allows up to forty load variations that must be limited to the eight available load values (250W, 500W, 750W, 1000W, 1250W, 1500W, 1750W and 2000W), which are of the resistive type and which obviously generate considerable heat, which is why the interior of the device is lined with fiberglass insulation and fans for cooling. This project went through several design options for both the structural component and programming, but through the process was able to raise the most efficient, simple and economical.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaConstrucción módulo de carga dinámica programable para simular curva de demanda residencialProgrammable dynamic load module construction to simulate residential demand curveIngeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringTechnological innovationsEnergyResearchArduinoChargingResistiveDesignCoolingElectrical power distributionIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaInvestigaciónArduinoCargaResistivoDiseñoRefrigeraciónDistribución de energía eléctricaIntrave.com Industrial Automation. 2020. ¿Qué Es Un PLC Y Para Qué Sirve? 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