FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE PARA APLICACIONES DOMÓTICAS

FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE PARA

APLICACIONES DOMÓTICAS

MONOGRAFIA

MARTÍN EDUARDO CARDONA SUÁREZ

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA INGENIERÍA EN AUTOMATIZACIÓN

INDUSTRIAL

MANIZALES 2010

FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE PARA

APLICACIONES DOMÓTICAS

MARTÍN EDUARDO CARDONA SUÁREZ

MODALIDAD: MONOGRAFIA DESCRIPTIVA

ASESOR

DSc. MSc. Ing. Electrónico RUBÉN DARÍO CÁRDENAS ESPINOSA

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA INGENIERÍA EN AUTOMATIZACIÓN

INDUSTRIAL

MANIZALES 2010

A Dios, a mis padres y a mi esposa

quienes me brindaron todo su apoyo

Martín Eduardo Cardona Suárez

Nota de aceptación

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Presidente del jurado

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Jurado

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Jurado

Manizales, ______________

AGRADECIMIENTOS

A Dios quien ha sido mi guía en este proceso, a mi madre Blanca Doris Suárez ,mi padre Henry Cardona Aguirre , mi esposa Diana Marcela Rodas Aguirre quienes me han brindado todo su apoyo , a mi hermana María victoria Cardona Suárez a mis dos sobrinas y a mi hijo Alejandro mil gracias

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN………………………………………………………………………………..12

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………...13

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………………………………14

JUSTIFICACION…………………………………………………………………………14

OBJETIVOS………………………………………………………………………………15

OBJETIVO GENERAL………………………………………………………….……15

OBJETIVO ESPECIFICO……………………………………………………………15

MARCO HISTORICO…………………………….………………………………..........15

CAPITULO I

REQUERIMIENTO TÉCNICO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE FUENTES DE GENERACIÓN DE ENERGÍA RENOVABLE ENCOLOMBIA………………………23

1. NTC ISO 14001...………………………………………….……………………......23

1.1.1 Requisitos generales…………...…………………………………….........24

1.1.2 Política medioambiental…………………….……………………………..24

1.1.3 Planificación de implantación y funcionamiento………………………...24

1.1.4 Comprobación y medidas correctivas…………………………………....24

1.1.5. Revisión de gestión……………….……………………………….……....24

1.2. REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS…….…….27

1.3. ENERGÍA RENOVABLE………………………………………………………...29

1.3.1. Energías alternativas en Colombia………………………………………..…29

1.3.1.1. Colombia una potencia en energías alternativas………….…………......29

1.3.1.1.1.Energía para toda la vida.…………………...……….…….……………...30

1.3.1.1.2. Energía solar………………………..………….…………………………..30

1.3.1.1.3. Energía Eólica…..………...……………………………………...………..30

1.3.1.1.4. Energía de Biomasa……..…………..……………………………………31

1.3.1.1.5. Energía Hidráulica……..……………………………………………….….31

1.3.1.1.6. Energía de los Océanos……………………………………………….....31

1.3.1.1.7. Energía Geotérmica……………………………………………………….31

1.4. GENERACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA………………………………………….32

1.4.1. La energía eólica………………………………………………………………...32

1.4.1.1. Factores que influyen en la cantidad de potencia del viento……………...32

1.4.1.2. Algunas consideraciones con respecto al viento…………………………..33

1.4.1.3. Comparación entre las potencias…………………………………………….35

1.4.1.4. Energía eléctrica disponible en un aerogenerador…………………………36

1.4.1.5. Funcionamiento de un aerogenerador………………………………………36

1.4.1.5.1. Palas del rotor………………………………………………………………..37

1.4.1.5.2. Eje……………………………………………………………………………..37

1.4.1.5.3. Caja de engranajes o Multiplicadores……………………………………..37

1.4.1.5.4. Generador…………………………………………………………………….37

1.4.1.5.5. Controlador electrónico……………………………………………………..37

1.4.1.5.6. Unidad de refrigeración……………………………………………………..37

1.4.1.5.7. Anemómetro y la Veleta…………………………………………………….37

1.4.1.6. Control de potencia en los aerogeneradores……………………………….37

1.4.1.6.1. Pitch controlled………………………………………………………………38

1.4.1.6.2. Stall controlled……………………………………………………………….38

1.4.1.6.3. Por alerones……………………………………………………………….…38

1.4.1.6.4. Relación tamaño potencia………………………………………………….38

1.4.1.7. Generación de la electricidad en los aerogeneradores…………………...39

1.4.1.7.1. Descripción general de un sistema de generación eólico………………39

1.4.1.7.2. Generadores de inducción……………………………………………….…39

1.4.1.7.3. Generadores síncrono………………………………………….…………...40

1.4.1.7.3.1. Operación económica de la generación eólica………………………...41

1.4.1.7.3.2. Costos de la tecnología eólica…………………………………………...42

1.4.1.7.3.2.1. Plantas de energía eólica………………………………………………42

1.5. ENERGÍA SOLAR………………………………………………………………….43

1.5.1. Desarrollo sostenible y energías renovables………………………………….44

1.5.2. Energía solar fotovoltaica dentro del marco actual de las renovables……..45

1.5.3. Terminología……………………………………………………………….……..45

1.5.4. La energía solar fotovoltaica…………………………………………………….47

1.5.4.1. Futuro de la energía solar fotovoltaica……………………………………….47

1.5.4.3. Elementos de un sistema fotovoltaico……………………………………….48

1.5.4.3.1. Un generador solar………………………………………………………….48

1.5.4.3.2. Un acumulador………………………………………………………………48

1.5.4.3.3. Un regulador de carga……………………………………………………….48

1.5.4.3.4. Un inversor (opcional)……………………………………………………….48

1.5.4.4. Funcionamiento………………………………………………………………...49

1.5.4.5. Tipologías de instalaciones solares fotovoltaicas…………………………..50

1.5.4.5.1. Instalaciones aisladas…………………………………………………….....51

1.5.4.5.2. Instalaciones solares conectadas a red………………………………..….51

1.5.5. Tipos de células solares………………………………………………….……...53

1.5.6. Tipos de paneles solares fotovoltaicos……………………………………...…53

1.5.7. Ventajas e inconvenientes de la Energía Solar Fotovoltaica………………..53

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