Método del ciclo de vida de un proyecto de ingeniería en el diseño de un sistema fotovoltaico para atender necesidades eléctricas de escuelas rurales ubicadas en el corregimiento de la Gabarra, Norte de Santander

Desde hace muchos años, el mundo se está viendo enfrentado a problemas energéticos, debido al agotamiento de las reservas mundiales de petróleo, el cual es utilizado como fuente directa de energía a (motores de vehículos u otros), o bien para que a través de él se generen otras energías (eléctrica p...

Full description

Autores:
Gamboa Parra, Faiber Isain
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2013
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/1425
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/1425
Palabra clave:
Energy engineering
Power generation
Electrical
Investigations
Analysis
Photovoltaic system
Electrical needs
Energy service
Use of technologies
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description Desde hace muchos años, el mundo se está viendo enfrentado a problemas energéticos, debido al agotamiento de las reservas mundiales de petróleo, el cual es utilizado como fuente directa de energía a (motores de vehículos u otros), o bien para que a través de él se generen otras energías (eléctrica por ejemplo), este fenómeno irreversible ha sido denominado como “Crisis Energética”, frente a esta crisis ha surgido la necesidad de aprovechar de mejor forma los recursos energéticos disponibles como son: la energía solar, eólica, mareomotriz, geotérmica, etc. Por esta razón, el impacto que produce utilizar la energía solar en forma controlada y para nuestros fines, ha permitido el desarrollo de sistemas completos de transformación, almacenamiento y distribución según convenga. Es decir, el interés general por la energía solar se ha incrementado en los últimos años. Se trata de la más atractiva de las fuentes energéticas alternativas del futuro, no solo por ser limpia y gratuita, sino también por su abundancia y su carácter inagotable a escala humana. Con referencia de lo anterior, un sistema fotovoltaico es el conjunto de equipos eléctricos y electrónicos que producen energía eléctrica a partir de la radiación solar. El principal componente de este sistema es el módulo fotovoltaico, a su vez compuesto por células capaces de transformar la energía luminosa incidente en energía eléctrica de corriente continua. El resto de equipos incluidos en un sistema fotovoltaico depende en gran medida de la aplicación a la que está destinado. Cabe agregar, que para el desarrollo de este trabajo de grado se utilizara la metodología del ciclo de vida de un proyecto de ingeniería, esta metodología está dividida en dos etapas, la primera es la etapa de diseño y la segunda es la etapa de construcción. Dejando claro que la etapa de construcción se desarrollara como parte de la práctica empresarial en la empresa CENS, prevista para el primer semestre del 2014.
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Es decir, el interés general por la energía solar se ha incrementado en los últimos años. Se trata de la más atractiva de las fuentes energéticas alternativas del futuro, no solo por ser limpia y gratuita, sino también por su abundancia y su carácter inagotable a escala humana. Con referencia de lo anterior, un sistema fotovoltaico es el conjunto de equipos eléctricos y electrónicos que producen energía eléctrica a partir de la radiación solar. El principal componente de este sistema es el módulo fotovoltaico, a su vez compuesto por células capaces de transformar la energía luminosa incidente en energía eléctrica de corriente continua. El resto de equipos incluidos en un sistema fotovoltaico depende en gran medida de la aplicación a la que está destinado. Cabe agregar, que para el desarrollo de este trabajo de grado se utilizara la metodología del ciclo de vida de un proyecto de ingeniería, esta metodología está dividida en dos etapas, la primera es la etapa de diseño y la segunda es la etapa de construcción. Dejando claro que la etapa de construcción se desarrollara como parte de la práctica empresarial en la empresa CENS, prevista para el primer semestre del 2014.INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………………………………………….……..8 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………………………………………………………….……….9 OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 10 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................... 10 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................................................ 10 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………………………………………..….11 1. MARCO TEORICO .................................................................................................................. 12 1.1. SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO. ................................................................................. 12 1.2. TIPOS DE MODULOS FOTOVOLTAICOS ......................................................................... 13 1.3. EQUIPOS PARA LOS MODULOS FOTOVOLTAICOS......................................................... 19 1.4 CICLO DE VIDA DE UN PROYECTO DE INGENIERIA……………………………………………………..…25 2. INGENIERIA CONCEPTUAL ........................................................................................................ 28 2.1. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO ...................................................................... 28 2.2. PLANO GENERAL DEL PROYECTO(LAYOUT) .................................................................. 28 2.3. ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES……………………………………………………………..……30 2.4 RENTABILIDAD ESTIMADA D ELA INVERSIÓN…………………………………………………..…………31 2.5 LISTADO INICIAL DE EQUIPOS……………………………………………………………………………..………32 2.6 COSTOS ESTIMADOS DE MANTENIMIENTO…………………………………………………………………32 3. INGENIERIA BASICA ............................................................................................................... 34 3.1. BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO. .................................................................................... 34 3.2. ESPECIFICACIONES TECNICA DE EQUIPOS. ................................................................... 49 3.3. HOJA DE DATOS DE EQUIPOS SELECCIONADOS……………………………………………………..……51 3.4. VERSION PRELIMINAR DEL SOFTWARE DE SIMULACION…………………………………..…………55 5 4. INGENIERIA DE DETALLE………………….………………………………………………………………………………..67 4.1. PLANOS DE CONSTRUCCION………….………………………………………………….……….……….…….67 4.2. MEMORIA DE CALCULO………………………………………..……………………………….………….…..……71 4.3. LISTADO DE MATERIALES……………………………………………….………………………………..….……..72 4.4. PRESUPUESTO DEFINITIVO DE LA INVERSION………………………………………………….…..….…73 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 75 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 77 ANEXOS……………………………………………………………………………………………………………..……………..……..……78PregradoFor many years, the world has been facing energy problems, due to the depletion of world oil reserves, which is used as a direct source of energy for (vehicle engines or others), or so that through If other energies are generated (electric for example), this irreversible phenomenon has been called "Energy Crisis". Faced with this crisis, the need has arisen to make better use of available energy resources such as: solar, wind, tidal energy , geothermal, etc. For this reason, the impact of using solar energy in a controlled manner and for our purposes has allowed the development of complete transformation, storage and distribution systems as appropriate. In other words, the general interest in solar energy has increased in recent years. It is the most attractive of the alternative energy sources of the future, not only because it is clean and free, but also because of its abundance and its inexhaustible nature on a human scale. With reference to the above, a photovoltaic system is the set of electrical and electronic equipment that produces electrical energy from solar radiation. The main component of this system is the photovoltaic module, in turn composed of cells capable of transforming the incident light energy into direct current electrical energy. The rest of the equipment included in a photovoltaic system depends to a great extent on the application for which it is intended. It should be added that for the development of this degree work the methodology of the life cycle of an engineering project will be used, this methodology is divided into two stages, the first is the design stage and the second is the construction stage. Making it clear that the construction phase will be developed as part of the business practice in the CENS company, scheduled for the first half of 2014.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Cerrado (Sin autorización de uso)info:eu-repo/semantics/closedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaMétodo del ciclo de vida de un proyecto de ingeniería en el diseño de un sistema fotovoltaico para atender necesidades eléctricas de escuelas rurales ubicadas en el corregimiento de la Gabarra, Norte de SantanderLife cycle method of an engineering project in the design of a photovoltaic system to meet the electrical needs of rural schools located in the township of La Gabarra, Norte de SantanderIngeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringPower generationElectricalInvestigationsAnalysisPhotovoltaic systemElectrical needsEnergy serviceUse of technologiesIngeniería en energíaGeneración de energíaEléctricaInvestigacionesAnálisisSistema fotovoltaicoNecesidades eléctricasServicio de energíaUso de tecnologíasGamboa Parra, Faiber Isain, Rey Soto, Carlos Alberto (2013). Método del ciclo de vida de un proyecto de ingeniería en el diseño de un sistema fotovoltaico para atender necesidades eléctricas de escuelas rurales ubicadas en el corregimiento de la Gabarra, Norte de Santander. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABRODRIGUEZ Julian. Guía para el diseño de iluminación, Universidad de Pereira-Colombia 2012UPME. Caracterización de los bombillos para el uso interior comercializadas en Colombia. Colombia Abril 2008.C.A Rey Soto. Fundamentos de instrumentación y control de procesos utilizando MATLAB. UNAB 2013. En proceso de edición.RETScreen.https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/retscreen.cgi?email=rets@nrcan.gc.ca.DIAZ. Jaime. Prospectiva de las tecnologías solar fotovoltaicas para la generación de electricidad. México, Anexo 7LAMIGUEIRO. Oscar. Energía solar fotovoltaica. Colombia, Marzo 2011PAREJA A. Miguel. Energía Solar fotovoltaica, cálculo de una instalación aislada. Marcombo ediciones técnicas. Barcelona – España 2009.LOPEZ. Adolfo. Estudio de factibilidad de la implementación de paneles fotovoltaicos para alimentar un sistema de bombeo, Instituto Politécnico Nacional. México, Noviembre 2007.\RENEWABLE ENERGY. Renewable Energy Design Guide & Catalog. 2008-2009.CIVICSOLAR. http://www.civicsolar.com/CENS. Metodología para el establecimiento de los cargos por uso de los sistemas de transmisión regional y distribución local. Colombia 2013.PVSYST. 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