DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALUMBRADO PARA EL...
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DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALUMBRADO PARA EL PARQUE
BIOSALUDABLE GUATAQUÍ- COLOMBIA-2018
ACEVEDO CAMPO ANGIE LIZETH (21710374)
BARRAGÁN ALTURO ANCIZAR DOCENTE
BARRAGÁN ALTURO ANCIZAR DOCENTE
FACULTAD DE INGENIERIA FINANCIERA- IV SEMESTRE
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA SECCIONAL DEL ALTO
MAGDALENA GIRARDOT-CUNDINAMARCA 2018
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Tabla De Contenido
1. PROBLEMA 4
1.1 PLANTEAMIENTO 4
1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 4
1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 5
2. JUSTIFICACIÓN 7
2.1 JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL 8
2.2 JUSTIFICACIÓN FINANCIERA 9
2.3 DIAGNÓSTICO DE LOS PANELES 10
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO 11
3.1 OBJETIVO GENERAL 11
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 11
4. MARCOS DE REFERENCIA 12
4.1 MARCO LEGAL 12
4.2 MARCO CONCEPTUAL 13
4.3 MARCO TEÓRICO 15
5. EVIDENCIAS 26
BIBLIOGRAFÍAS 32
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Tablas
TABLA 1: Costo de los paneles
TABLA 2: Diagnostico de los paneles
TABLA 3: Tipos de Celdas solares
TABLA 4: Diferencias entre: Energía Solar Fotovoltaica y Energía Solar Térmica
TABLA 5: Comparación entre los sistemas aislado (la energía de las baterías) y sistema
interconectado (la energía de CFE)
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1. Problema
1.1 Planteamiento
Con el fin de generar mayor actividad de integración en las familias de dicho
municipio se pretende llevar a cabo las diferentes metodologías pedagógicas y/o lúdicas, es
decir, a corto plazo enmendar o mejorar las uniones por medio de la integración familiar,
queriendo favorecer dichas situaciones de los habitantes de dicho municipio, ya sean
críticas o estables. Por otro lado, también con la ayuda de los estudiantes se pretende llevar
a cabo las diferentes ideologías que se tienen para poder realizar dicho proyecto, con el fin
de incentivarlos a mejorar su diario vivir.
1.2 Descripción del problema
El asunto en práctica o a tratar en dicho proyecto está basado en un sistema con
estructura y desarrollo de alumbrado con adaptación de células fotovoltaicas en el parque
biosaludable Guataquí Cundinamarca-2018. Proyecto que está basado y enfocado en el
cumplimiento de objetivos sociales y económico-financieros (alternativas de mejoramiento
en calidad de vida), puestos en desarrollo en determinado espacio geográfico de dicho
municipio, desarrollando y estimulando el manejo de la nueva tecnología.
Se observa que en el municipio de Guataquí Cundinamarca cuenta con un parque
biosaludable, en pro a la promoción, prevención de los mismos en dicho municipio. Éste
parque no cuenta con un sistema de alumbrado, el cual interrumpe toda actividad física que
allí se pueda desarrollar. Es por ello que nosotros estudiantes del programa de Ingeniería
Financiera queremos rescatar tan importante labor que se lleva a cabo a diario en dicho
parque, donde se pretende realizar una proyección social ejecutando así la instalación de un
panel solar el cual brindará a la comunidad una mejor disposición de las instalaciones.
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Por otra parte se pretende incentivar a niños, jóvenes y adultos a cambiar sus malos hábitos,
pues la finalidad de este proyecto es hacer prevención y motivación al no consumo de
sustancias alucinógenas, con el fin de mejorar la salud y seguridad nocturna de las personas.
Se aspira poder realizar o llevar a cabo dicho proyecto en este municipio, en efecto haciendo
uso de energías renovables, es decir, hacer uso de la energía solar, brindando una mejor
calidad de vida desde un punto de vista socio-económico.
Desde cualquier punto de vista el hecho de que la energía tradicional en el municipio se
compre a empresas distribuidoras como CODENSA, no se hace viable ni rentable, ya que
implica un alto costo de pago tanto para las familias como para el municipio, sin embargo,
la cuestión a tratar es el beneficio en general, es decir, se pretende ayudar a la población y
al ambiente, con relación a la comunidad se busca ayudarla en cuestiones socio-económico
financieras y en el entorno se pretende ayudar con el uso de energía renovable mejorando el
impacto ambiental, en lo que respecta a la utilización de nuevas tecnologías con células
fotovoltaicas (panel solar). (Bermúdez, 2011)
1.3 Formulación del problema
Aunque se vive en un mundo totalmente globalizado una parte de la comunidad no
cuenta con servicio de energía debido a los altos estándares de costo. Debido a esta
necesidad se busca dar solución y así mejorar el bienestar de las personas permitiéndoles
disfrutar el nuevo estado de las instalaciones, por medio del beneficio que trae este recurso
de energías renovables, a su vez el deterioro del medio ambiente se ve reflejado cada día lo
cual ha permitido a la sociedad contribuir a mejorar el impacto ambiental por medio del
uso de energías renovables.
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Preguntas De Investigación
¿Cuáles son los elementos del sistema fotovoltaico para generar alumbrado público en el parque
biosaludable del municipio de Guataquí- Colombia?
Preguntas Generadoras
¿Cuáles son los parámetros del estado del arte que permitirían aportar al diseño del
sistema fotovoltaico del parque biosaludable de Guataquí- Cundinamarca?
¿Cuáles son las características biopsicosociales del entorno del parque biosaludable de
Guataquí-Cundinamarca?
¿Cuáles son las características de los elementos técnicos para el diseño del sistema
fotovoltaico del parque biosaludable del parque biosaludable de Guataquí-
Cundinamarca?
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2. Justificación
Con el proyecto se busca dar solución a un problema que se presenta en el
Municipio de Guataquí, respecto al servicio de Energía Eléctrica, como es el Alumbrado
Público en el parque biosaludable presentándose de forma deficiente.
Es por ello, que al evaluar los costos se hace eficiente la creación de este panel que ayudará
a la comunidad, generando también al municipio una alternativa ecológica y social.
Municipio que tan solo incurre en el apadrinamiento de los gastos requeridos para poder
llevar a cabo dicho proyecto. Dado así solución a factores que se presentan en el diario vivir
en una sociedad como lo son: los problemas de seguridad, la violencia intrafamiliar,
consumo de sustancias alucinógenas y la integración familiar.
El hecho de llevar a cabo este proyecto a corto, mediano o largo plazo es muy viable, pues
contando con los suficientes recursos se puede dar solución a la problemática que se
presenta en este parque, queriendo brindar seguridad y una mejor calidad de vida a las
personas, ya que el hecho de poner éste en marcha no incurrirá a ningún gasto de los
habitantes, sin embargo se pretende contar con el apoyo de la población para que así mismo
este dure. Por otro lado, el beneficio que trae consigo este proyecto es que tiene una vida
útil de 10 años o más, es decir, que el hecho de producir energía limpia y renovable sin
utilizar recursos fósiles o energía nuclear, el simple hecho de no hacer uso de estos recursos
ayuda a mejor al impacto ambiental, pues es lo que hoy día se pretende poner en marcha
con el sistema de protección ambiental, del mismo modo, otra gran ventaja es la de por fin
poder empezar con este municipio liberándolo del monopolio de las empresas que les
suministra energía, puesto que nosotros mismos podemos ser independientes a la hora de
suministrar la energía por medio los sistemas fotovoltaicos o paneles solares.
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Por el momento se pretende llevar este proyecto a cabo en dicho municipio, la cuestión es
generar motivación en las demás personas de la localidad y de la región a que incurran al
uso de energías renovables, es decir, la implementación de este proyecto en un comienzo
puede parecer caro pero traerá con el paso del tiempo buenos resultados, puesto que como
se había dicho anteriormente este mejora la calidad de vida, haciendo un impacto social, es
decir, ayuda a mejorar la situación socio-económica y ambiental en general.
Efectuar el uso de Células fotovoltaicas, a través de Paneles solares, para mejorar el
servicio de alumbrado y así el aprovechamiento del Parque Biosaludable del municipio de
Guataquí Cundinamarca.
Ofrecer con los Paneles Solares, un servicio eficaz y seguro a los ciudadanos.
Incentivar el buen uso del espacio público demostrando que con la implementación de
energías renovables se puede mejorar la calidad de vida del municipio.
2.1 Justificación ambiental
Hoy en día el mundo a traviesa una crisis ecológica y ambiental debido al uso excesivo e
indiscriminado de los seres humanos hacia los recursos no renovables, con el afán de
generar energía para las diferentes actividades cotidianas del hombre; la producción de
energía eléctrica es elaborada en centrales termoeléctricas mediante la quema de
combustibles fósiles, lo que asume graves consecuencias a la polución del planeta. (Sepúlveda Agudelo, 2016)
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Las fuentes de energía tienen impactos negativos al ambiente. Donde cada vez son más claros
estos efectos en el planeta. Lo anterior se establece generar una energía renovable,
imponiendo la utilización de la energía solar, con objetivo de llevar a cabo la creación de
energía (fotovoltaica) o de calor (energía solar térmica). Las tecnologías solares pueden
emplearse de forma eficiente, con objeto de apoyar los recursos energéticos convencionales,
que en un futuro se pueda llegar a cubrir el consumo de corriente total o despojándola e
independizando la comunidad del monopolio mediante la energía renovable, también
haciendo uso del consumo de calor hasta un 60% mediante la energía solar térmica. La idea
es lograr con este proyecto reducir el impacto ambiental con la utilización energías
renovables. (Bermudez , 2011)
2.2 Justificación financiera
Producto Precio aproximado
MxN
Uso en el
panel Total
Alambre y tubo protector 200.000 100% 200.000
Riel junto con su arreglo $300.000 100% $300.000
Implementación de red Wi-Fi $300.000 40% $300.000
Implementación de 6
reflectores $500.000 60% $500.000
Caminos con adobe 30 m^2 $400.000 0% $400.000
Movimiento de la banca $500.000 100% $500.000
Total 2.200.000 Tabla 1: Costos de los paneles
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2.3 Diagnóstico de los paneles
Panel 1: la banca Panel 2: centro del
parque
Panel 3: en de la
entrada
Medidas 1.20m x 0.70cm
Característica
s
Poli cristalino “alemán”
Diagnostico Batería en condiciones no
aptas para el
funcionamiento del
circuito.
Cambiar de lugar
Estructura en mal
estado.
Proyección de wi-fi
El sistema se
encontraba apagado.
Se restablece.
Imagen
Tabla 2: Diagnóstico de los paneles
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3. Objetivos del proyecto
3.1 Objetivo general
Diseñar e instalar un sistema fotovoltaico, para generar servicio de alumbrado
público en el parque biosaludable del municipio de Guataqui Colombia.
3.2 Objetivos específicos
• Construir un estado del arte a nivel nacional e internacional acerca de los sistemas
fotovoltaicos instalados en parques biosaludables.
• Definir las características de la población objetiva del proyecto de investigación.
• Caracterizar las herramientas tecnológicas que permiten el diseño y puesta en
marcha del sistema fotovoltaico.
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4. Marcos De Referencia
4.1 Marco legal
Teniendo en cuenta que en el país hay requerimientos y estipulaciones en pro a la
seguridad y bienestar de los habitantes, se dice en este caso que la utilización de recursos
renovables (energía solar) brinda oportunidades de economía y mejora la calidad de vida;
por esta razón se pretende instalar el panel solar en el parque Biosaludable del municipio de
Guataquí. De este modo, el Artículo 167 del Decreto 2811 de 1974 en concordancia con la
Ley 99 de 1993 sobre Recursos Naturales manifiesta:
Artículo 167. Son recursos energéticos primarios:
a). La energía solar
b). La energía eólica
c). Las pendientes, desniveles topográficos o caídas
d). Los recursos geotérmicos
e). La energía contenida en el mar. (DECRETO 2811 DE 1974, s.f.)
El Proyecto de Ley 09 de 2012 del Senado por medio de la cual se promueve e incentiva el
uso de paneles solares y paneles fotovoltaicos, y en el cual el Congreso de Colombia
decreta: PROYECTO DE LEY 09 DE 2012 SENADO. (2018).
Artículo 1: La presente ley tiene por objeto, promover e incentivar el uso de paneles solares
y paneles fotovoltaicos; y así obtener la reducción de consumos energéticos y la generación
de energías no contaminantes. PROYECTO DE LEY 09 DE 2012 SENADO. (2018).
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Artículo 4: promuévase en incentívese la instalación de paneles solares y paneles
fotovoltaicos en zonas no interconectadas y en zonas rurales del país, que carecen del
servicio de energía o que no tiene un servicio confiable, especialmente en viviendas de
interés social, hospitales, colegios, etc. que les permitan acceder a dicho servicio. PROYECTO
DE LEY 09 DE 2012 SENADO. (2018).
4.2 Marco conceptual
Panel solar: Es un elemento que permite usar os rayos del sol como energía. Lo que
hacen estos dispositivos es recoger la energía térmica o fotovoltaica del astro y convertirla
en un recurso que puede emplearse para producir electricidad o calentar algo. Estos
dispositivos cuentan con una placa que recibe los rayos solares, caños que permiten la
circulación del agua y un depósito que almacena la energía térmica. A través de una bomba,
el agua ya caliente se distribuye mediante la cañería. copyright © 2008-2018 - Definicion.de . (23 de 04 de
2018).
Célula fotovoltaica: Una célula fotovoltaica es un dispositivo electrónico que permite
transformar la energía de la luz en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. También se
le puede llamar fotocélula o célula fotoeléctrica.
Los compuestos de un material que presenta efecto fotoeléctrico (por ejemplo el silicio)
absorben fotones de la luz y emiten electrones mediante el llamado efecto fotoeléctrico.
Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que
puede ser utilizada como electricidad. Solar energía. (2018).
Energías renovables: Son energías limpias que contribuyen a cuidar el medio ambiente.
Las energías renovables son todas las formas de energía alternativas a los combustibles
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fósiles, que son a saber, capaz de producir electricidad mediante la explotación de fuentes
de energía limpia, sostenible y que se renuevan con el tiempo; producidas a partir de
fuentes naturales no sujetas a agotamiento, como el sol, el viento, las olas y las mareas, el
poder del agua y el calor de la tierra. Fernando. (s.f.). ERENOVABLE.COM.
Parques biosaludables: Se definen como los espacios verdes ubicados en las ciudades,
compuestos por diferentes equipos de gimnasia, que permiten mantener la forma física y
prevenir o tratar diferentes dolencias o lesiones concretas. Están diseñados para la práctica
de ejercicio físico para personas mayores de edad y son especialmente recomendables para
mayores de 60 porque les permiten mejorar la movilidad, aumentar la flexibilidad y
tonificar la musculación de todo el cuerpo. (SANIDAD Y SALUD, s.f.)
Medio ambiente: El medio ambiente es el entorno centrado en la biodiversidad de
especies, donde se incluyen elementos naturales y artificiales que se relacionan entre sí; y
que pueden verse modificados a partir del comportamiento humano. (Cumbres Pueblos, s.f.)
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4.3 Marco teórico
La Energía Solar como una alternativa energética para un desarrollo sostenible significa
la protección del planeta. El sol es una fuente inagotable y limpia para la generación
eléctrica. Plantas de generación aisladas (no conectadas a la red eléctrica) para
autoconsumo o plantas conectadas a la red son el futuro para un desarrollo sostenible. El
desarrollo de la energía solar Fotovoltaica en el siglo XXI está teniendo un acelerado
avance tecnológico y económico. La energía es el motor de los avances económicos en este
siglo. El efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez en 1839 por el físico francés
Alexadre-Edmond Becquerel. Sus estudios sobre el espectro solar, magnetismo, electricidad
y óptica son el pilar científico de la energía fotovoltaica. En 1883 el inventor
norteamericano Charles Fritts construye la primera celda solar con una eficiencia del 1%.
La primera celda solar fue construida utilizando como semiconductor el Selenio con una
muy delgada capa de oro. Debido al alto costo de esta celda se utilizó para usos diferentes a
la generación de electricidad. Las aplicaciones de la celda de Selenio fueron para sensores
de luz en la exposición de cámaras fotográficas. La celda de Silicio que hoy día utilizan
proviene de la patente del inventor norteamericano Russell Ohl. Fue construida en 1940 y
patentada en 1946. La época moderna de la celda de Silicio llega en 1954 en los
laboratorios Bells. Accidentalmente experimentando con semiconductores se encontró que
el Silicio con algunas impurezas era muy sensitivo a la luz. En la era Espacial Paneles
Solares la primera utilización práctica de la generación de energía con celdas fotovoltaicas
fue en los dos primeros satélites geoestacionarios de URSS y USA. Los avances logrados
con la celda de silicio en 1954 contribuyeron a la producción comercial, lográndose una
eficiencia del 6%. La URSS lanzó su primer satélite espacial en el año 1957, y los EEUU
un año después el 1 de Febrero de 1958. En el diseño de este se usaron células solares
creadas por Peter Iles en un esfuerzo encabezado por la compañía Hoffman Electronics. La
primera nave espacial que usó paneles solares fue el satélite norteamericano Explorer 1,
lanzado en Febrero del año 1958. Este evento generó un gran interés en la producción y
lanzamiento de satélites geoestacionarios para el desarrollo de las comunicaciones, en los
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que la energía provendría de un dispositivo de captación de la luz solar. Fue un desarrollo
de gran importancia que estimuló la investigación buscando paneles cada vez más
eficientes y motivó a la industria de tecnología. El primer mercado de los paneles
fotovoltaicos fue entonces dirigido al sector aeroespacial. Los resultados positivos de la
misión Explorer le marcaron una pauta en el desarrollo de las comunicaciones y los paneles
fotovoltaicos. La celda de Silicio entra en el escenario de la industria y empieza el
desarrollo de tecnologías en la producción. El primer paso fue y aún lo es, buscar paneles
más eficientes. Esto se logró en 1970, la primera célula solar con heteroestructura de
arseniuro de galio (GaAs) y altamente eficiente se desarrolló en la Unión Soviética por
Zhore Alferov y su equipo de investigación. El caso más representativo hoy día del uso de
los paneles fotovoltaicos en el sector aeroespacial está en la Estación Espacial
Internacional. La energía utilizada viene de 16 estructuras de 72 metros de envergadura por
12 metros de ancho, 864 metros cuadrados de paneles solares en cada una de ellas. No hay
información oficial de la producción de cada una de las estructuras, la única información es
que los módulos fotovoltaicos son de alta eficiencia. Los módulos de alta eficiencia para
uso aeroespacial son del orden del 20% de eficiencia. Esto es en referencia a la radiación
solar sobre la superficie terrestre, al vacío la eficiencia es mucho mayor. Con este dato,
cada una de las estructuras proporcionaría alrededor de 170 Kw/h y la generación de las 16
estructuras estaría en alrededor de 2,7 megavatios/hora. Esto si los módulos fotovoltaicos
estuvieran sobre la superficie terrestre. Energía Solar Fotovoltaica en la actualidad, es decir,
en el siglo XXI nace con una premisa para el desarrollo sostenible medio-ambiental. El
creciente desarrollo industrial y de consumo trae como consecuencia un deterioro del medio
ambiente a través de las emisiones de CO2 y otros gases que además de destruir la capa de
Ozono afectan la salud del hombre. La protección del medio ambiente es compromiso de
todos, gobiernos, personas e industrias. Hoy día vemos un gran crecimiento, tanto en la
producción de paneles solares cada vez más económicos como en la implementación de
grandes plantas solares conectadas a la red eléctrica. Australia y Estados Unidos no
firmaron el tratado de Kioto, sin embargo construyeron las más grandes Plantas
Fotovoltaicas. En Deming, Nuevo México se encuentra una planta de 300 MW y en Gila
Bend, Arizona otra de 280 MW. Por otro lado en Australia (Mildura, Victoria) se está
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construyendo una planta de 154 megavatios. El objetivo del gobierno australiano es llegar a
270.000 megavatios mediante generación fotovoltaica para el año 2020. Curiosamente estos
dos países que no ratificaron el tratado de Kioto tienen las mayores plantas fotovoltaicas y
continúan con su implementación. España hasta septiembre de 2007 tuvo un vertiginoso
crecimiento de plantas fotovoltaicas conectadas a la red, sin embargo la actual normativa
gubernamental, además de reducir el precio de compra ha limitado la cantidad de
megavatios instalados por trimestre para la implementación de plantas solares fotovoltaicas.
El autoconsumo fotovoltaico es una alternativa para la reducción del CO2, sin embargo no
hay ninguna (o muy escasa) política de ayuda de cualquier tipo a los productores de
autoconsumo. En este caso además de la protección del medio ambiente el directo
beneficiario es el consumidor-usuario. Las instalaciones fotovoltaicas se realizan por
iniciativa privada y sin ningún tipo de ayuda. La situación fotovoltaica en España pasa por
momentos muy difíciles. España, uno de los países desarrollados con mayor potencial para
la generación de energías renovables, en especial fotovoltaica, está marginando estas
tecnologías sostenibles y responsables en favor de aquellas que están en manos de las
grandes eléctricas, contaminantes y peligrosas, lo que explicaría que, a pesar de soportar
una de las facturas más caras del mundo, los españoles tengamos acumulado un supuesto
déficit de tarifa, superior a los 30.000 millones de Euros, frente a un oligopolio de empresas
cuyo margen de beneficios dobla al del resto de operadores europeos del sector. Alemania,
con menos de la mitad de horas de sol que España, ha invertido en 2012 en fotovoltaica
más que España en toda su historia. Los alemanes cuentan en la actualidad con 32.698 MW
frente a los 4.516 MW instalados en España. El pasado año los alemanes instalaron 7.604
MW frente a los 194 MW que se colocaron en nuestro país. Las empresas alemanas ven en
la fotovoltaica la gran solución a los problemas energéticos y dentro de 8 años no se
producirá ni un solo Kwh nuclear en suelo alemán. energiza. (23 de 04 de 2018). Comprender acerca
de los paneles solares indica ampliar más el conocimiento acerca de este, a continuación se
realiza una breve descripción de las ventajas y desventajas de los paneles solares y como
está constituido. Un panel solar está constituido por varias células iguales conectadas
eléctricamente entre sí, en serie y/o en paralelo de forma que la tensión y corriente
suministrada por el panel se incremente hasta ajustarse al valor deseado. La mayor parte de
los paneles solares se construyen asociando primero células en serie hasta conseguir el nivel
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de tensión deseado, y luego asociando en paralelo varias asociaciones serie de células para
alcanzar el nivel de corriente deseado. Además, el panel cuenta con otros elementos a parte
de las células solares, que hacen posible la adecuada protección del conjunto frente a los
agentes externos; asegurando una rigidez suficiente, posibilitando la sujeción a las
estructuras que los soportan y permitiendo la conexión eléctrica. (EL PANEL FOTOVOLTAICO, s.f.)
La energía solar se puede convertir directamente en electricidad mediante el empleo de
celdas solares o fotovoltaicas. Y como se había mencionado anteriormente, la celda se
encarga de capturar los fotones presentes en la radiación solar y los trasforma en
electricidad gracias al efecto fotovoltaico descubierto por Becquerel en 1839. Esta
tecnología pudo ser aprovechada solo hasta 100 años después con la aparición del
semiconductor. Después de que Shockley había desarrollado un modelo para las juntas pn
(diodos pn), los laboratorios de la Bell produjeron la primera célula solar en 1954 la
eficacia de esta, convirtiendo la luz en electricidad era aproximadamente del 5%. (Roldal, 2009)
Estos elementos son:
Cubierta exterior de cara al sol: Es de vidrio que debe facilitar al máximo la transmisión
de la radiación solar. Se caracteriza por su resistencia mecánica, alta transitividad y bajo
contenido en hierro. (EL PANEL FOTOVOLTAICO, s.f.)
Aislamiento: la placa está protegida en su parte posterior y lateral por medio de u aislante
para evitar las perdidas térmicas hacia el exterior. greenheiss. (2018).
Protección posterior: Igualmente debe dar rigidez y una gran protección a los agentes
atmosféricos. (EL PANEL FOTOVOLTAICO, s.f.)
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Placa captadora: tiene por misión absorber de forma más eficiente posible la radiación
solar y transformarla en energía térmica utilizable mediante su transparencia al fluido cola
portador. greenheiss. (2018).
Encapsulante: De silicona o EVA (etilen-vinil-acetato). Es especialmente importante que
no quede afectado en su transparencia por la continua exposición al sol, buscándose además
un índice de refracción similar al del vidrio protector para no alterar las condiciones de la
radiación incidente. El silicio en las células solares actúa como fuente de foto electrones, y
proporciona el campo eléctrico para separar las cargas y crear una corriente. En la
superficie de la celda dirigida hacia el sol la más alta radiación solar incidente promedio es
de 1000 w/m. (EL PANEL FOTOVOLTAICO, s.f.)
Cubierta transparente: es la encargada de producir el efecto invernadero, reducir las
pérdidas por convicción y asegurar la estanqueidad del colector de agua y al aire en unión
con la carcasa y las junta. greenheiss. (2018).
Marco metálico: De aluminio, que asegura una suficiente rigidez y estanqueidad al conjunto,
incorporando los elementos de sujeción a la estructura exterior del panel. (EL PANEL
FOTOVOLTAICO, s.f.)
Carcasa: es la encargada de proteger y soportar los elementos que constituyen al colector
solar, además de servir de enlace con el edificio por medio de los soportes. greenheiss. (2018).
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Diodo de protección: Su misión es proteger contra sobre-cargas u otras alteraciones de las
condiciones de funcionamiento del panel. (EL PANEL FOTOVOLTAICO, s.f.)
Los paneles solares tienen entre 28 y 40 células, aunque es probable que cuenten con 36. La
superficie del panel puede variar entre 0.1y 0.5 metros cuadrados y presenta dos bornas
de salida, positiva y negativa, a veces tienen una intermedia para colocar los diodos de
protección. (EL PANEL FOTOVOLTAICO, s.f.)
Mono cristalinas Poli cristalinas Amorfas
Cortadas de un solo cristal Cortado de un bloque de
muchos cristales
Deposito silicón en Film
Delgado
Mayor eficiencia Buena eficiencia Manos eficientes
Mayor costo Menor costo Más económicos
Tabla 3: Tipos de Celdas solares
Energía Solar Térmica (calentadores
solares)
Energía Solar Fotovoltaica (Paneles o Módulos
Solares)
Sirve para calentar agua. Sirve para generar electricidad.
Convierte la luz solar en calor. Convierte la luz solar en electricidad.
Se componen de colector solar y Termo
tanque.
Se componen de panel solar controlador, baterías
e inversor.
Retorno de inversión de 1 a 3 años. Retorno de inversión de 3 a 8 años.
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Material principal tubos de vidrio o cobre Material principal celdas solares de silicio.
Tabla 4: Diferencias entre: Energía Solar Fotovoltaica y Energía Solar Térmica
Interconectados Aislados
Costos iniciales Económico Costoso (baterías)
Costo de mantenimiento Mínimo solo limpieza Limpieza + costo de
baterías
Flexibilidad No hay problema por sobre-uso No se puede gastar más de
lo que se calcula
Independencia Depende del Sistema Eléctrico
Nacional
Totalmente independientes
Obligaciones legales Avisar y hacer contrato con
CFE
No se pide permiso
Implementación Fácil Un poco complicado
Tabla 5: Comparación entre los sistemas aislado (la energía de las baterías) y sistema interconectado (la
energía de CFE)
Pasos para hacer la debida instalación de la Energía Solar Aislada:
- Definir lo que se quiere prender con esa energía solar.
- Cuantificar la potencia de cada uno de los aparatos que se quieren prender.
- Sumar las potencias y multiplicarlas por 1.2 para calcular el inversor.
- Cuantificar cuanto tiempo al día se usa cada uno de los aparatos.
- Sumar todas las energías.
- Calcular la radiación mínima para el lugar en donde queremos instalar el sistema.
- Usar la energía total y la radiación mínima para calcular paneles, controlador,
cableado y baterías usando las tablas.
- Instalar el panel en el lugar en donde no reciba sombra, orientado hacia el ecuador
(al sur en el hemisferio norte, al norte en el hemisferio sur) e inclinado con un
ángulo igual a la latitud.
- Instalar las baterías y controlador en el mismo lugar.
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- Conectar todo el sistema usando el diagrama de instalación.
Pasos para la instalación de la Energía Solar Interconectada:
- Estudiar el recibo de la luz.
- Medir en el switch principal el voltaje que recibe de la red eléctrica.
- Si cuenta con un suministro de 110V se puede hacer cambio a 220V.
- Definir la cantidad de energía que se quiere generar con el panel solar.
- Calcular la radiación promedio para el lugar donde se quiere hacer la instalación del
panel.
- Usar las tablas para calcular cuántos paneles y micro-inversores se necesitan para
generar la energía calculada.
- Calcular el calibre del cableado necesario.
- Instalar el panel en un lugar en donde no reciba sombra.
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Ventajas
La principal ventaja de utilizar paneles solares es que producen energía limpia y
renovable, sin tener que recurrir a los recursos fósiles y energía nuclear. Los paneles
solares también ayudan a ahorrar energía e instalar un sistema renovable en casa u otro
lugar es bastante rápido, aparte que el mantenimiento de estos paneles solares es mínimo y
su vida es bastante larga. (Opazo H)
Desventajas
Los paneles solares proporcionan energía limpia, sin embargo, su fabricación aun
depende de energías no limpias (el silicio o arseniuro de galio tienen que extraerse de la
tierra y luego son transformados en diferentes procesos para poder colocarlos en el panel,
aparte de otros materiales que componen el panel). A pesar de las desventajas de los paneles
solares, se pretende mentalizar a las personas a utilizar en gran medida las energías
renovables, ya que la utilización de recursos fósiles causa verdaderos problemas. Las
energías renovables como la energía solar, energía eólica entre otros, pueden permitir no
dañar el medio ambiente contribuyendo así a mejorar la calidad de la tierra. (Opazo H)
CONCLUSIONES
En este proyecto se puede evidenciar la opción más viable para llevar a cabo su desarrollo,
la cual se trata de integrar cuatro de los diferentes sistemas fotovoltaicos en la parte lateral
de un mástil que será amplificado con tres metros de altura a lo ya diseñado, insertando en
su cumbre una zona de red WI-Fi totalmente gratuita para los visitantes y a su alrededor se
hará la instalación de 6 reflectores para lograr un objetivo mínimo de iluminar al menos
cuarenta metros a la redonda (sin tener en cuenta la obstrucción de las edificaciones a su
alrededor), por otro lado la corrección en la ubicación de una silla la cual en su techo
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cuenta con un panel solar que le permite a sus barras laterales de sostenimiento contar con
energía alterna, sin embargo también se puede evidenciar que dentro de las propuestas para
llevar a cabo este proyecto se encuentra un cambio en la parte de ostentación, donde la
implementación de un camino con adobe de treinta metros cuadrados (aprox) obtendrá que
el parque tenga una mejor impacto y su visitante se sienta más atraído sintiendo agrado de
estar en dicho lugar; tal justificación para el desarrollo efectivo y satisfactorio de este
proyecto a corto plazo, pero a futuro se pretende desarrollar o poner en práctica en otras
partes de la región para obtener un mejor estatus socio-económico un poco más alto del
pueblo o municipio en cuestión.
La aplicación de la Energía solar fotovoltaica a la iluminación del parque biosaludable de
Guataqui Colombia, cumplirá el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, así como las
Normas Ordenanzas y medidas de Seguridad que le sean de aplicación. Como conclusión
final se puede decir que en la transformación y proyección del proyecto no solo se ha
buscado mejorar la seguridad y el bienestar de las personas del municipio tratar, sino que
también se pretende mejorar el impacto ambiental por medio del uso y el incentivo de las
personas a tener en cuenta el uso de los diferentes tipos de energías alternas, enseñándoles
que este es el camino a mejor puesta en marcha para acabar el impacto en el cambio
climático, pues la consecuencia de no usar dichas energías trae consigo la implementación
y la emisión de los gases combustibles, ya que gran parte de ellos son provenientes de la
generación de energía. Es lógico suponer que el sector fotovoltaico experimenta un gran
impulso, por consiguiente, el beneficio ecológico y el gran abanico de posibilidades en la
industria fotovoltaica a los inversores públicos o privados que apuesten por esta tecnología
traerá muchas oportunidades de riqueza para la economía. (CARRILLO COLL, 2009)
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5. Evidencias
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