“Inclusión de sistemas solares fotovoltaicos en el diseño eléctrico de viviendas de interés social – Caso urbanización en Maicao-Guajira”

En este trabajo de grado, se desarrolló una propuesta para la inclusión de sistemas solares fotovoltaicos en Viviendas de Interés Social – VIS, tomando como caso de estudio a la Urbanización El Carmen, en el municipio de Maicao, departamento de La Guajira. Actualmente, esta urbanización se encuentra...

Full description

Autores:
Blanco Usuga, Karina Adriana
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/17620
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/17620
Palabra clave:
Energy engineering
Technological innovations
Energy
Photovoltaic solar system
Social interest
Economic factor
Solar panel
Solar energy
Energetic resources
Natural resources
Energy consumption
Ingeniería en energía
Innovaciones tecnológicas
Energía
Energía solar
Recursos energéticos
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description En este trabajo de grado, se desarrolló una propuesta para la inclusión de sistemas solares fotovoltaicos en Viviendas de Interés Social – VIS, tomando como caso de estudio a la Urbanización El Carmen, en el municipio de Maicao, departamento de La Guajira. Actualmente, esta urbanización se encuentra en etapa de diseño y contará con 102 VIS, 6 locales comerciales y zona común. Entendiendo la relevancia que presenta el factor económico para la constitución de una vivienda digna, se analizó una alternativa que contribuya a aminorar la carga mensual y por consiguiente generar una mayor solvencia económica al usuario, es así como la implementación de un sistema solar fotovoltaico grid-tied genera un ahorro mensual y presenta una solución sostenible en el tiempo. Durante el desarrollo del presente trabajo, se observará la definición del sistema de suministro energético alternativo fotovoltaico, una revisión a los diseños eléctricos de las redes de media tensión e instalaciones en baja tensión del uso final de la energía, a partir de los requerimientos energéticos de la demanda y el estudio del potencial solar en la zona. Implementando esta metodología de investigación, se obtuvo como resultado que esta propuesta generaría un ahorro de 211,4 MWh/años provenientes de la red, reduciendo CO2 equivalentes al año, además del beneficio de la facturación mínimade la tarifa de energía para los habitantes de la urbanización.
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Entendiendo la relevancia que presenta el factor económico para la constitución de una vivienda digna, se analizó una alternativa que contribuya a aminorar la carga mensual y por consiguiente generar una mayor solvencia económica al usuario, es así como la implementación de un sistema solar fotovoltaico grid-tied genera un ahorro mensual y presenta una solución sostenible en el tiempo. Durante el desarrollo del presente trabajo, se observará la definición del sistema de suministro energético alternativo fotovoltaico, una revisión a los diseños eléctricos de las redes de media tensión e instalaciones en baja tensión del uso final de la energía, a partir de los requerimientos energéticos de la demanda y el estudio del potencial solar en la zona. Implementando esta metodología de investigación, se obtuvo como resultado que esta propuesta generaría un ahorro de 211,4 MWh/años provenientes de la red, reduciendo CO2 equivalentes al año, además del beneficio de la facturación mínimade la tarifa de energía para los habitantes de la urbanización.CONTENIDO……………………………………………………………………….……...V INDICE DE FIGURAS…………………………………………………………..………VII INDICE DE TABLAS…………………………………………………...…………….....IX INTRODUCCIÓN……………………………………………………………...………….X RESUMEN.………………………………………………………………….……..………1 ABSTRACT…………………………………………………………….…………...……..2 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN………..……………3 2. OBJETIVOS…………………………………………………………………...….…..4 2.1Objetivo general……………………………………………………….……………....4 2.2Objetivos específicos……………………………………………………………….…4 3. METODOLOGÍA……………………………………………………….……………..4 4. MARCOS DE REFERENCIA………..…………..……………….………………....5 4.1Marco Contextual……………………………………………………….……………..5 4.2Marco Teórico…………………………………………………………...................…7 4.3Marco Legal……………………………………………………………………..……10 4.4Estado del Arte………………………………………………………….…………...12 5. REVISIÓN DEL DISEÑO ELÉCTRICO DE LA URBANIZACIÓN VIS - RED DE MT E INSTALACIÓN RESIDENCIAL………………………………….........……13 6. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL ENERGÉTICO SOLAR Y REQUERIMIENTO DE LA DEMANDA…………………………………………………..………………19 6.1Potencial Energético Solar…………………………………………...……………..19 6.2Estimación de la demanda a atender………………………………………...……21 7. IDENTIFICACIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE OPCIONES PARA EL SUMINISTRO ENERGÉTICO ALTERNATIVO………………………………….25 7.1Componentes del sistema estándar a implementar……………………...………25 7.2Identificación de los ejercicios de determinación…………………………………28 8. SELECCIÓN DE MEJOR OPCIÓN Y DISEÑO PROPUESTO……………..…33 9. IMPACTO AMBIENTAL DE LA PROPUESTA…………………………….……42 10.PROPUESTA AL MINISTERIOS DE VIVIENDA………………….…………….43 11.CONSIDERACIONES Y/O DETERMINACIONES…………………………..….43 CONCLUSIONES…………………………………………………………………….....44 BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………...……………..45 ANEXOS…………………………………………………………………...……………..47PregradoThis work develops a proposal for the inclusion of photovoltaic solar systems in Social Interest Housing, taking as a case of study El Carmen urbanization located in the town of Maicao, La Guajira. Now this urbanization is in its designing phase and will have 102 houses, 6 shops and common area Understanding the importance of the economic factor for the constitution of a dignified house, an alternative was broken down to try to lessen the economical monthly weight and consequently develop more economic solvency to the user, in that way the implementation of a photovoltaic solar system grid-tied generates monthly savings and presents a sustainable solution over time. During the development of this work I will be sown the definition of a system of photovoltaic alternative energy supply, revision of the electrical designs of medium voltage and final use of low voltage installations, starting with the energetic requirements of the demand and the study of the solar potential of the zone. Implementing this research methodology was obtained as a result that this proposal would generate 211,4 MWh/year as savings from the network, reducing CO2 equivalent yearly, in addition of the minimum billing of the energy rate for the inhabitants of the urbanization.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2“Inclusión de sistemas solares fotovoltaicos en el diseño eléctrico de viviendas de interés social – Caso urbanización en Maicao-Guajira”"Inclusion of photovoltaic solar systems in the electrical design of social housing - Urbanization case in Maicao-Guajira"Ingeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringTechnological innovationsEnergyPhotovoltaic solar systemSocial interestEconomic factorSolar panelSolar energyEnergetic resourcesNatural resourcesEnergy consumptionIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaEnergía solarRecursos energéticosRecursos naturalesConsumo de energíaSistema solar fotovoltaicoInterés socialFactor económicoPanel solar[1] UPME, Página oficial. Integración de las energías renovables no convencionales UPME, 2015. Fuente: https://www1.upme.gov.co/Paginas/default.aspx[2] Comisión de Regulación De Energía y Gas. Compendio regulación de las actividades de autogeneración a pequeña escala y de generación distribuida en el Sistema Interconectado Nacional. Bogotá, Colombia. CREG, 2018[3] ESSA, Página Oficial. Fuente: https://www.essa.com.co/site/[4] Código Eléctrico Colombiano – Norma Técnica Colombiana - Ntc2050[5] Página Oficial IDEAM. Fuente: http://www.ideam.gov.co/[6] Alonso Lorenzo, José. “Consideraciones Previas para calcular una instalación fotovoltaica aislada” {2010} Fuente: https://www.sfe solar.com/wpcontent/uploads/2011/08/Sunfields_Manual Calculo_Fotovoltaica_Autonomas.pdf[7] Ingelibre, “Influencia de la irradiación y temperatura sobre una placa fotovoltaica,” 2014. Fuente: https://ingelibreblog.wordpress.com/2014/11/09/influencia-de-la-irradiacion yemperatura-sobre-unaplaca-fotovoltaica/[8] SIEL, “Fondos de Apoyo Financiero para Los Sectores de Energía Eléctrica.” Fuente: http://www.siel.gov.co/siel/Inicio/Fondos/tabid/61/De fault.aspx.[9] FIC OSA, “La SmartQuesina 3.0, inteligente y sostenible”, {En línea}. {26 de noviembre de 2014}. Fuente: (https://www.cienciasambientales.com/es/noticias ambientales/la-smartquesina30-inteligente-y-sostenible-6493).[10] Molano, Daniel, Orjuela Velandia, Diego, Torres Silva, Álvaro y Vélez Flores, Ludys. Iluminación de las estaciones de trasmilenio utilizando la energía solar. Bogotá D.C, 2013, 202p. Trabajo de grado (Especialización en gerencia de proyectos). Universidad Piloto de Colombia. Facultad de ciencias sociales y empresariales. Economía.[11] ARDILA GUEVARA Andres F. Dimensionamiento óptimo de sistemas solares fotovoltaicos grid-tied y stand-alone, Bucaramanga 2015. Trabajo de grado (Ingeniero en energía), Universidad Autónoma de Bucaramanga. Ingenierías Fisicomecánicas.[12] ECOINVENTOS, ¿Cuáles son las mejores baterías para sistemas solares fotovoltaicos?. 2019. https://ecoinventos.com/baterias-para-sistemas-solares fotovoltaicos/.[13] “Estudio Comparativo de los sistemas fotovoltaicos con inyección a la red monocristalino, policristalino y amorfo instalados en CEL”, Facultad de ingeniería y arquitectura. Autor: Felipe Antonio Hernandez Nejívar.ORIGINAL2022_Tesis_Karina_Blanco_Usuga.pdf2022_Tesis_Karina_Blanco_Usuga.pdfTesisapplication/pdf5636505https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17620/1/2022_Tesis_Karina_Blanco_Usuga.pdfd3946e51b703622815c75e074e28a085MD51open access2022_Licencia_Karina_Blanco_Usuga.pdf2022_Licencia_Karina_Blanco_Usuga.pdfLicenciaapplication/pdf561161https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17620/2/2022_Licencia_Karina_Blanco_Usuga.pdf0ce69f10d0569a6141645e71c8661f49MD52metadata only accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17620/3/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD53open accessTHUMBNAIL2022_Tesis_Karina_Blanco_Usuga.pdf.jpg2022_Tesis_Karina_Blanco_Usuga.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10413https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17620/4/2022_Tesis_Karina_Blanco_Usuga.pdf.jpg39064e69d4389ddc347d633197a982a0MD54open access2022_Licencia_Karina_Blanco_Usuga.pdf.jpg2022_Licencia_Karina_Blanco_Usuga.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg11044https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17620/5/2022_Licencia_Karina_Blanco_Usuga.pdf.jpg3719bff43f33953f3b088864659724efMD55metadata only access20.500.12749/17620oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/176202023-11-22 01:44:56.643open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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