Seguidor solar tesis pdf

Disponible en: Biblioteca Unab dc. Actuador Lineal La32 Deskline. Sitio wed. Trabajo de grado UNAB Disponible en: biblioteca Unab. Pontificia universidad javeriana. Cali Solar trackers are a technology that allows the movement of the panels for optimal use of the sun's rays in a perpendicular position to the radiation during the day, increasing the energy generated. This tracking can be implemented with one-axis trackers and if a two-axis tracker is better obtained, for areas close to the equator, the performance does not differ much in terms of using a one-axis tracker with respect to that of a two-axis tracker when there is no solar path that varies considerably.

Design analysis of two-axis trackers systems compared to fixed photovoltaic systems have been found in the tropical zone of Colombia, however these analyzes have been by means of simulation, there is no data of experimentation that validates them; As it has been named for areas with tropical latitudes, it is better to implement one-axis trackers, this being one of the reasons for the development of this degree project.

To carry out this project, a study of the state of the art and a theoretical framework were carried out that allowed identifying the development at a national and global level of the one-axis solar tracker and likewise identifying the optimal and variable conditions, solar radiation, trajectory of the sun, tilt angles, which were important for the analysis of this project.

Finally, after obtaining the generation data of the static panel and the tracker, a comparative analysis of the energy production of these two is carried out, taking advantage of the incident radiation data taken by the Unab meteorological station located in the LER; After making the comparison, a financial analysis will be carried out where the economic viability of the implementation of the solar tracker with respect to the static panel in the Bucaramanga area will be evaluated.

As a result of this project, the comparative analysis of energy and economic viability between the static panel and the solar tracker will be delivered, validated with the Unab meteorological station and with the PVsyst software. Impide la descarga de la batera en los periodos de luz solar suficiente. Asegura el funcionamiento del sistema en el punto de mxima eficacia. El regulador mantiene constante la tensin y la alimentacin del circuito y la carga de bateras.

Existen dos tipos el paralelo o shunt y los serie, los mas utilizados son los shunt, los serie son para instalaciones mayores. Los acumuladores sirven para acumular energa y consumirla en horas de poca radiacin solar o de noche, estos equipos de acumulacin son las bateras. Las bateras esta formadas por dos compuestos Generalmente. Estn construidos en mdulos denominados vasos o celdas, que tendrn dos electrodos el positivo y el negativo, cada vaso o celda puede llegar a dar 2 voltios.

Los acumuladores estn compuestos por una serie de laminas electrodos de plomo. Los acumuladores son fabricados con plomo y cido sulfrico, lo que hace que sean altamente contaminantes al ambiente si no tienen un adecuado tratamiento cuando terminan su vida til, aproximadamente entre 4 y 5 aos.

Mientras que la vida til de los paneles fotovoltaicos est entre 20 y 30 aos. Son los ms avanzados de todos los convertidores de energa cuntica y constituyen el ms prometedor camino hacia la potencia electro- solar. Se produce bsicamente por foto emisin que posee un umbral inferior a la absorcin de fotones y la luz pasa de ser luz a ser electricidad sin pasar antes por un estadio de energa trmica.

A parte de las clulas fotovoltaicas existen otras tecnologas, pero la fotovoltaica es la nica que posee una absorcin ptica muy alta y una resistencia elctrica los suficientemente baja como para poder convertir la energa solar en energa til de modo econmico. Gracias a que hay una amplia eleccin de semiconductores con el intervalo apropiado de absorcin espectral, podemos seleccionar un material apropiado que abarque el espectro solar.

Todas las clulas solares actuales tienen en comn tres caractersticas: 1. Un absorbente ptico que convierte los fotones en pares. Un campo elctrico interno que separe estas cargas. Contactos en los extremos del semiconductor para la conexin con una carga externa. La parte de los convertidores que absorbe los fotones es el semiconductor que se elige de forma que tenga una banda prohibida similar a la del espectro solar.

No podramos coger una clula solar con un valor bajo de energa de. Es poco probable que un fotn tenga el doble de energa que el nivel de fermi por eso siempre slo habr un slo par electrn- hueco por fotn absorbido y la energa en exceso del fotn se disipa.

Los proyectos de electrificacin individual con el sistema de Corriente Alterna AC de por ejemplo Voltios que es la tensin normal en casa se instala cuando se necesita equipos elctricos que funcionan con corriente alterna, o sea cuando uno o ms de los consumidores como refrigeradoras, licuadoras, televisores o motores necesitan la corriente alterna, las distancias entre el sistema solar paneles o bateras hasta los consumidores son muy grandes para evitar la prdida de energa en los cables, la inversin inicial puede incluir el costo del inversor que "convierte" la corriente continua DC a corriente alterna AC.

En caso de limitantes econmicos, se puede empezar con un pequeo sistema fotovoltaico con corriente continua, y despus adquirir el inversor y aumentar paulatinamente el resto del sistema. El sistema de energa solar de corriente alterna comprende los siguientes componentes: uno o ms paneles solares fotovoltaicos uno o ms acumuladores o "bateras" uno o ms reguladores un inversor generacin de corriente alterna de V para la red elctrica local , slo un inversor porque la mayora de los inversores no puede trabajar en paralelo uno o ms consumidores elctricos.

La produccin de energa, en este caso la transformacin de energa del sol a energa elctrica, es sostenible, porque la fuente de energa es renovable. La fabricacin de los paneles tampoco tiene un costo ecolgico elevado, como desarrollo de tecnologa local, sin embargo si se considera que como tecnologa importada en la consideracin econmica no la hace atractiva.

Aunque los costos de los equipos solares, hoy en da representan un costo de inversin alto, a mediano plazo deben bajar, la implementacin de generacin de energa elctrica por captacin solar a largo plazo debe ser considerado un recurso renovable sostenible, y como tal al promoverse debe abaratar la instalacin de las fuentes de captacin.

La aceptacin social de la energa solar, especialmente en pases de desarrollo, est creciendo. Los eventuales impactos sociales negativos, tienen que ver ms comparando convivir sin luz, a la situacin nueva de vivir con electricidad, especialmente para las reas rurales.

La aceptacin tcnica no es un problema, si para ello se contempla la capacitacin adecuada. Es conveniente hacer que la academia tcnica, que corresponde a la Facultad de Ingeniera, refuerce la atencin y promueva con responsabilidad el uso de energas renovables limpias, y asista a las instituciones y organizaciones que les compete la labor de impulsar alternativas oportunas de energa a la sociedad guatemalteca, as como de tcnicas adecuadas alcanzables para la economa popular.

Las bondades del acceso a energa elctrica, como la luz para poder estudiar por horas de la tarde o el bombeo y tratamiento de agua potable entre otros, superan eventuales impactos negativos.

La sostenibilidad tcnica, es bastante favorable con el hecho de que la vida til de los paneles solares es de 25 a 30 aos, y ms an considerando la alternativa de autogeneracin donde no habr necesidad del uso de acumuladores, y por el mismo hecho de verter energa a la red general de distribucin, representar economa para el usuario. Los paneles solares cuentan con un rea fsica de 0. Radiacin en Ciudad Guatemala se estima entre 5.

Se contempla instalaciones con lmparas fluorescentes de 15 Wh, en varios juegos para calcular la demanda que pueda ser abastecida por un panel fotovoltaico. Al hacer una comparacin de la generacin de un panel con la posible demanda observada en el rengln No. Se estima conveniente establecer la instalacin de alimentacin de energa elctrica generada por paneles fotovoltaicos a la alimentacin del Edificio T 6, Auditrium de la Facultad de Ingeniera.

Este edificio en su interior cuenta con un sistema de iluminacin de lmparas focos , en la actualidad stos son incandescentes, y como primera medida es conveniente cambiarlos a focos fluorescentes de 15 W de consumo, que garantizarn menor consumo de energa elctrica en el uso del edificio T6, global para. La instalacin del edificio T 6 no est en uso constante.

Al considerar haber cambiado la iluminacin a focos fluorescentes de 15 W cada uno, se estima un consumo total de 2. Tambin se plantean instalaciones con 60, 70 y 80 paneles renglones 20, 32, y 34 tabla No. Debe tomarse en cuenta que la terraza del Edificio T -6 tiene un rea de terraza de m2, sin embargo no es plana uniforme, lo cual dificultara la instalacin de los paneles fotovoltaicos, debido a que los paneles deben estar sobre una superficie plana uniforme.

Razn por la que se estima conveniente colocarlos sobre el rea de terraza del edificio T 4, el cual est a 15 metros de distancia y hay entre los dos edificios un corredor techado.

Sobre este techo se puede hacer pasar el cableado elctrico proveniente de los paneles fotovoltaicos. En un rea definida como es el Edificio T 6, iluminado actualmente con 50 lmparas incandescentes, instalacin que no est en uso constante, al cambiar el tipo de iluminacin se puede considerar un panel de 50 Wda por cada 5 lmparas fluorescentes, o considerar cierta iluminacin exterior de los edificios de la Facultad de Ingeniera.

Proporcin de aprovechamiento de energa fotovoltaica, en diferentes instalaciones, en la tabla No. Tambin se plantean instalaciones con 60, 70 y 80 paneles renglones 4, 5, y 6 tabla No. Al no usar frecuentemente el edificio T 6, y hacer uso de la instalacin fotovoltaica, es necesario almacenar la energa solar captada con.

Los acumuladores o bateras electro voltaicas, usados as son de ciclo profundo, tecnologa adaptada a los sistemas fotovoltaicos, que garantiza una mayor rebaja de la energa almacenada sin llegar a daar el sistema de la batera.

Sin embargo el diseo de interno de los acumuladores son celdas con placas de plomo y cido sulfrico, lo que permite con la reaccin interna almacenar la energa solar, captada por el sistema fotovoltaico, y luego dar el servicio de proveer dicha energa como energa elctrica.. Cuando no se usa la energa almacenada por los acumuladores, la energa solar captada por los paneles se pierde, y se desaprovecha la instalacin, lo que repercute en menor eficiencia.

Segn las casa comerciales tanto fabricantes como distribuidores ofrecen un tiempo de vida para los panales de 25 a 30 aos, mientras que los acumuladores que se instalen, no tienen ms de 5 aos de tiempo de uso.

Con el inconveniente que al desechar los acumuladores, se convierte en material de desecho altamente contaminante, si no tienen stos, un tratamiento adecuado, especialmente por las placas de plomo, material considerado altamente contaminante. Probablemente el enfoque de produccin de energa renovable y limpia, se pierde y se agudiza con la contaminacin solapada, que se est propicindose con el uso de acumuladores.

El uso de acumuladores se ha justificado cuando la instalacin fotovoltaica se desarrolla en lugares muy apartados a la red de distribucin nacional de EE.

Es la modalidad de generacin de electricidad producida por unidades de tecnologa de generacin con recursos renovables, que se conectan a instalaciones de distribucin cuyo aporte de potencia es inferior o igual al que establece el RLGE 4 ,.

Esta normativa contempla que cualquier generador de EE, por medio de fuentes de energa renovable menor de 5MW, puede aplicar ser un Usuario Autoproductor, que consiste en verter a la red general de distribucin de energa elctrica, el excedente de su produccin, convirtindose en un Generador Distribuidor Renovable. Un Generador Distribuidor Renovable, no recibir aporte econmico fsico de parte de las autoridades relacionadas con la generacin de energa elctrica, pero si contempla un medidor de consumo bidireccional, el cual mide los kW vertidos a la red de distribucin y repercutir en beneficio econmico al ser descontado de la medicin de consumo de la instalacin en cuestin.

El Usuario Auroproductor o Generador Distribuidor Renovable, puede ser una persona individual o jurdica, titular o poseedora de una central de generacin elctrica, que utiliza recursos energticos renovables y participa en la actividad de Generacin Distribuida Renovable. Estos sern considerados como Participantes del Mercado Mayorista.

El complejo de edificios de la Facultad de Ingeniera cuenta con 4 contadores de consumo elctrico, estando la demanda del servicio del edificio T-6 incluida, en el control de medicin del contador cdigo T, con No. Correlativo de Facturacin, , ubicado al frente del edificio T-3, sobre un poste, en la acera de la Facultad de Arquitectura. Este contador controla el consumo del edificio T 3, mayora de consumo del edificio T 4, mayora consumo del edificio T 5 y edificio T 6.

Adems cuenta con los contadores: L, con No. J, No. K , No. Se estim un consumo promedio mensual, del ciclo anual comprendido entre el mes de octubre a septiembre , de los referidos contadores, segn registros de la Direccin de Servicios Generales de la Universidad de San Carlos. Estos registros son sobre 11 meses, por que la USAC no presenta registros consumo en el mes de diciembre lo cual se repite para aos anteriores.

El consumo promedio del servicio elctrico para el complejo de edificios de la Facultad de Ingeniera 25 , tabla No. Tomando el rubro de consumo promedio mensual sin IVA de Q 90, En el anlisis de consumo para lmparas presentado en la tabla No.

S el servicio del T 6 fuera las 12 horas diurnas, tendra un consumo de La instalacin de iluminacin del edificio T 6 cuenta con 2 lneas alimentacin de EE, siendo Lnea 1 L 1 y Lnea 2 L 2 , en el tablero elctrico de distribucin.

El monto de Q Considerando el rea de cada panel fotovoltaico que es de 0. El costo promedio por panel en el mercado local est en Q 4, Para 70 paneles se necesitan aproximadamente 40 acumuladores de amperios A de ciclo profundo a un precio promedio de Q , Con lo que se tiene una inversin de Q , Para 70 paneles se necesitan 1 inversor de 4, W a un precio promedio de Q 18, El regulador para la oferta de 70 paneles, tiene un precio aproximado de Q 6, Todo lo anterior ms inversin de cableado de aproximadamente 30 m del tablero elctrico interno del T 6 a la terraza del T 4, donde se colocarn los paneles fotovoltaicos, y accesorios.

En la tabla No. Estos resultados nos indican que necesita una Tasa Mnima de Retorno del 0. Lo anterior indica que este tipo de inversin no es conveniente, por lo tanto no es factible su desarrollo, en trminos financieros. Se considera en el presente diagnstico de factibilidad, una instalacin de generacin de energa renovable como lo estipula el normativo del CNEE para Generador Distribuidor Renovable.

En la Tabla No. Se tomo como tasa de inters 7. Se tienen los resultados: Proyecto 1 0. Los valores para el Proyecto 2, son ms alentadores, que los resultados del Proyecto 1. Al final de 30 aos, el Proyecto 2 da un monto de recuperacin de Q, Para El Proyecto 1, el clculo es menos favorable, debido a que no presenta clculo del TIR, Tasa Interna de Retorno, no ofrece ninguna recuperacin en el perodo de 30 aos, siendo un valor Q Valor Presente Neto es deficitario con Q , Los dos proyectos no son factibles econmicamente, no ofrecen recuperacin en el plazo de 30 aos.

El Proyecto 1 no es recomendable, a menos que se desee suplir una demanda en un lugar muy alejado de la red de distribucin nacional, , Esto no la hace factible econmicamente, sin embargo, se puede considerar el enfoque de estudio de la tecnologa fotovoltaica, y el rendimiento de costo beneficio en la aplicacin de la reciente Norma de DGR del CNEE. Este flujo acumulado tomando en cuenta las inversiones.

Para el Proyecto 2, tanto en Tabla No. Segn estos clculos, entre los dos proyectos es ms atractivo el proyecto 2. En el presente diagnstico se muestra a la tecnologa fotovoltaica para la alimentacin de energa elctrica en la iluminacin del Edificio T 6, de la Facultad de Ingeniera. Se establece que se puede adecuar la alimentacin de energa para los requerimientos energticos de iluminacin para el Edificio T 6 , considerando la opcin de instalacin fotovoltaica no convencional, como ms accesible, en relacin a los costos, debido a que no necesita acumuladores, y reinversin peridica da cada cinco aos.

Energa Renovable por medio de paneles fotovoltaicos, se clasific como Proyecto 1: Instalacin Convencional con uso de acumuladores y Proyecto 2: Instalacin no Convencional sin uso de acumuladores. Ambas Alternativas no son factibles, en relacin a trminos financieros. En el plazo de 30 aos el Valor Presente Neto para ambos proyectos es negativo, sin embargo el Valor Presente Neto del Proyecto 2, representa el Sin embargo al observar el comportamiento de las comparaciones de los flujos acumulados de ambos proyectos, respecto a las inversiones iniciales, Una Instalacin de Energa Elctrica por medio de Fuente Renovable Limpia, debe presentarse como un proyecto acadmico, usndose como laboratorio demostrativo, donde el conocimiento que se comparta con los estudiantes, dando un valor agregado de alta cuanta, y refuerza la factibilidad en el contexto de medio ambiente.

El contexto de Instalar un Sistema Fotovoltaico, como proyecto acadmico le da una posicin de consideracin, en comparacin con los resultados financieros, que indican que ambos proyectos no son factibles. Es una realidad la posibilidad de que una persona individual o jurdica, an siendo un pequeo generador de EE renovable, puede verter su energa excedente a la Red de Distribucin, convirtindose en Generador Distribuidor Renovable.

Convencional, sin acumuladores de almacenamiento de energa, bajo las premisas: Econmica: presenta resultados realizables a un plazo mayor de los 30 aos de vida de los paneles fotovoltaicos Medio Ambiente: La consideracin de energa limpia renovable, evitando contaminacin por desecho de acumuladores, como energa generada por combustibles fsiles.

Acadmico: Instalacin accesible a la docencia relacionada con el tema de energa renovable y limpia. Desarrollar actividades y laboratorios que se relacionen con los beneficios que ofrece una Instalacin de Energa Fotovoltaica, as como estudios para mejorar en Guatemala, este tipo de tecnologa.

Desarrollar el Proyecto de Instalacin del Sistema Fotovoltaico, con entidades no lucrativas, locales o internacionales, interesadas en donan montos totales o parciales para proyectos en beneficio del medio ambiente.

El anterior contexto, compensar los resultados de montos negativos de Valor Presente Neto de las opciones analizadas, considerando en mejor. USAC, en los cursos relacionados con el tema de generacin de energa, promoviendo el estudio de energas renovables, como investigacin continua del tema energtico. Estudiar, observar y dar seguimiento, de los resultados que se obtengan de las investigaciones relacionadas con el sistema fotovoltaico como alternativa de energa renovable, con acceso a la instalacin de paneles fotovoltaicos.

Es pertinente que se instale un sistema de Energa Renovable Limpia, como lo es la energa fotovoltaica, en la Facultad de Ingeniera, siendo as la primera entidad que se convertir en Generador Distribuidor Renovable, amparndose con la Normativa de la Comisin Nacional de Energa Elctrica, convirtindose en Generador Distribuidor Renovable. Factibilidad de utilizar la energa. Evaluacin de rentabilidad. Energa solar fototrmica. Diseo de un sistema. Uso y diseo de la energa solar en.

Aplicacin de la energa solar en. Modelo de sistema energtico. Implementacin de la energa solar. Anexo 1 Tabla No. Nota: En el rengln 1, se ve la 1er. Relacin de 2 paneles para 6 lmparas, con lo que se cubre demanda, a partir de 50 paneles se complace la demanda real terica de lmparas, con excedente. Mes 1 Septiembre A Decanatura Fac. USAC Zona Contador nuevo. No Contador No. Mecnica Nota: la informacin del consumo se obtuvo por medio del No.

Tarifa aplicada como Gran Consumidor es de Q 1. Consumo Promedio mes En el tablero Elctrico de distribucin para el Edificio T - 6 hay dos lneas de corriente elctrica L1 y L2. Anexo 9 Tabla No. Proyecto 1 Tesis Doctoral , E. On the other hand, the emerging powers China, India and Brazil , eager to increase their economies and replicating the growth model of industrialized countries, are equally intensive in the consumption of previous raw materials.

This inevitably creates two serious problems: The progressive depletion of oil and natural gas fields estimated life of 50 years and coal years. It is sadly known as climate change. There are a great many activities that people carry out that generate this unsustainable environmental pollution: in addition to "classic" energy production, transport, the manufacture of consumer goods, mining, telecommunications, the food industry As a result, it seems imperative that advanced societies begin a transition to an economic model of growth based on sustainable development, where the two pillars are energy efficiency and renewable energy.

In addition, new players are emerging that will change the global energy paradigm in the coming decades: distributed generation, intelligent buildings, near-zero consumption housing and massive data processing. An exciting challenge for the future. Among renewable technologies, solar energy in all its aspects thermal, photovoltaic and concentration is one of the best candidates to lead the previous challenge.

Fortunately, the first two are already familiar in the building sector.