ESTUDIO DE VIABILIDAD PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO PARA AUTO LAVADO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA

DIVISIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

ISMAEL GARCÍA PÉREZ

INTEGRADORA II

PROYECTO

ESTUDIO DE VIABILIDAD PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO PARA AUTO LAVADO

PRESENTA

JULIO CESAR ANDRADE IBARRA

PERIODO

ENERO – ABRIL 2016

Contenido

ABSTRACT        

INTRODUCCIÓN        

OBJETIVO        

OBJETIVOS ESPECÍFICOS        

JUSTIFICACIÓN        

ALCANCE        

MARCO TEÓRICO        

REFERENCIAS        

CONCLUSIÓN        

ABSTRACT

The objective of this project is to offer a new alternative using renewable energy sources, which would satisfy the needs of a service "car wash" by deploying solar panels. These panels will locate on the roof of the premises in the town of Tepeaca, about 42 kilometers north from Puebla city. All the energy produced will be fed into the low voltage power grid, supplying the "car wash".

Given the importance of obtaining the return of the project we present, measure its feasibility in the short and long term through a financial study, including evaluation criteria, the same that have been projected to 5 years through time, based on experiences similar to state level.

INTRODUCCIÓN

La energía solar emblema de las energías renovables ha protagonizado en los últimos años una progresión debido a las mejoras de la tecnología, asociada a la reducción de costes y principalmente gracias al interés mostrado por las diferentes administraciones en distintos países, en forma de ayudas y subvenciones. El precio de venta establecido por la compra de la energía eléctrica producida en instalaciones de potencia inferior a 100 Kilowatts unido a las subvenciones aportadas por las diferentes administraciones, permite que este tipo de instalaciones se hayan convertido en viables. Este hecho unido a la voluntad de contribuir en la medida de lo posible a la sostenibilidad energética, ha hecho posible el incremento exponencial de estos proyectos de energía solar fotovoltaica integrada en cubiertas de edificios industriales y conectados a la red.

OBJETIVO

Disminuir el costo de luz eléctrica en base a un plan de proyecto de integración para la implementación de un sistema fotovoltaico interconectado a la red con un abastecimiento de energía eléctrica de 4.77 KW/h por día del auto lavado.

El proyecto analiza las posibilidades que ofrece una instalación de energía solar fotovoltaica, formada por un conjunto de módulos fotovoltaicos montados sobre cubierta. Se busca la optimización de las posibilidades del emplazamiento atendiendo a consideraciones técnicas, económicas y estéticas. Es de gran relevancia en el proyecto la búsqueda de la máxima integración de las instalaciones en el emplazamiento escogido, de manera que su posible afectación sea mínima.

 A nivel técnico se exponen y analizan los diferentes elementos que integran la instalación para asegurar su correcto funcionamiento. Asimismo, se hace un estudio de aquellos elementos que puedan afectar negativamente al rendimiento.

La memoria técnica se ha redactado de manera que cumpla con las normativas de aplicación, la relación de estas ha sido incluida en el pliego de condiciones técnicas. Se adjuntan los cálculos justificativos que garantizan el correcto funcionamiento de la instalación y el cumplimiento con los requerimientos de la normativa vigente.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar estrategias para la implementación del SFV
• Determinar la rentabilidad del proyecto
• Analizar la factibilidad financiera de llevar a cabo el proyecto

JUSTIFICACIÓN

La importancia que tiene la implementación de este proyecto estriba en los beneficios como se ha dicho sobre la reducción del consumo de energía eléctrica producida por combustibles fósiles contaminantes del medio ambiente, así como por los siguientes aspectos:

• Es una fuente inagotable de energía
• Bajos costos de mantenimiento
• Modularidad fotovoltaico: Los módulos pueden ser añadidos gradualmente para incrementar la energía disponible

ALCANCE

El presente proyecto nos permitirá un alcance a la comunidad, propone a los ciudadanos una tecnología de abastecimiento por medios puros y renovables y busca satisfacer las necesidades de energía del establecimiento.

MARCO TEÓRICO

La Energía solar, es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el sol. La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce, como también a través de la absorción de la radiación, por ejemplo, en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde. La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m2 en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia. La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar. Sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones. La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m2 (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m2 y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m2).

EL EFECTO FOTOVOLTAICO

El Efecto Fotovoltaico (Fv) es la base del proceso mediante el cual una célula FV convierte la luz solar en electricidad. La luz solar está compuesta por fotones, o partículas energéticas. Estos fotones son de diferentes energías, correspondientes a las diferentes longitudes de onda del espectro solar. Cuando los fotones inciden sobre una célula FV. Pueden ser reflejados o absorbidos, pueden pasar a su través. Únicamente los fotones absorbidos generan electricidad. Cuando un fotón es absorbido, la energía del fotón se transfiere a un electrón de un átomo de la célula. Con esta nueva energía, el electrón es capaz de escapar de su posición normal asociada con un átomo para formar parte de una corriente en un circuito eléctrico. Las partes más importantes de la célula solar son las capas de semiconductores, ya que es donde se crea la corriente de electrones. Estos semiconductores son especialmente tratados para formar dos capas diferentes dopadas (tipo p y tipo n) para formar un campo eléctrico, positivo en una parte y negativo en otra. Cuando la luz solar incide en la célula se liberan electrones que pueden ser atrapados por el campo eléctrico, formando una corriente eléctrica. Es por ello que estas células se fabrican partir de este tipo de materiales, es decir, materiales que actúan como aislantes a baja temperatura y como conductores cuando se aumenta la energía. Desdichadamente no hay un tipo de material ideal para todos los tipos de células y aplicaciones. Además de los semiconductores las células solares están formadas por una malla metálica superior u otro tipo de contrato para recolectar los electrones del semiconductor y transferirlos a la carga externa y un contacto posterior para completar el circuito eléctrico. También en la parte superior de la célula hay un vidrio u otro tipo de material encapsulado transparente para sellarla y protegerla de las condiciones ambientales, y una capa antireflexiva para aumentar el número de fotones absorbidos. Las células FV convierten pues, la energía de la luz en energía eléctrica. El rendimiento de conversión, esto es, la proporción de luz solar que la célula convierte en energía eléctrica, es fundamental en los dispositivos fotovoltaicos, ya que el aumento del rendimiento hace de la energía solar FV una energía más competitiva con otras fuentes. Estas células conectadas unas con otras, encapsuladas y montadas sobre una estructura soporte o marco, conforman un módulo fotovoltaico. Los módulos están diseñados para suministrar electricidad a un determinado voltaje (normalmente 12 o 24 V). La corriente producida depende del nivel de insolación. La estructura del módulo protege a las células del medio ambiente y son muy durables y fiables. Aunque un módulo puede ser suficiente para muchas aplicaciones, dos o más módulos pueden ser conectados para formar un generador FV. Los generadores o módulos fotovoltaicos producen corriente continua (DC) y pueden ser conectados en serie o en paralelo para poder producir cualquier combinación de corriente y tensión. Un módulo o generador FV por si mismo no bombea agua o ilumina una casa durante la noche.

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