INVESTIGACIÓN TEÓRICA
CONCLUIDO
OBJETIVOS.
General.
Diseñar un sistema fotovoltaico de acuerdo con el DS. 4477 y sus anexos 343, 344, 345 y 346 que nos permitan la reducción de costos de la facturación por consumo de energía eléctrica en el edificio Hoy de la Universidad Mayor de San Andrés (U.M.S.A.) y analizar los beneficios económicos que representara una inversión en la implementación del presente proyecto.
Específicos.
- Analizar los espacios físicos para la implementación de un sistema fotovoltaico.
- Analizar la energía consumida por el edificio Hoy de la U.M.S.A.
- Aplicar la tecnología más adecuada en el sistema fotovoltaico.
- Establecer un costo total para la implementación del proyecto.
- Calcular la reducción de gases de efecto invernadero.
RESUMEN MARCO TEÓRICO.
El sol es nuestra principal fuente de energía, imprescindible para la Tierra, ya que nos suministra calor y luz.
En tiempos de crisis con elevados precios de los productos energéticos, se han de buscar por todos los medios, otras energías alternativas que además de ser competitivas presentan un bajo impacto ambiental.
Las principales energías que actualmente se consumen son las que provienen de combustibles fósiles (carbón petróleo y gas natural). Son muy contaminantes y favorecen el efecto invernadero, que es uno de los principales problemas con que se encuentra este mundo tan modernizado y que día a día requiere más energía.
El sol es una estrella que está en el centro del sistema solar, ejerce una fuerza muy grande de atracción gravitatoria sobre todos los planetas de su sistema, que hace que sigan trayectorias en su entorno.
El sol emite luz y calor, elementos imprescindibles para la vida sobre la tierra, es la principal fuente de energía y almacena el 99% del total de la materia prima del sistema solar.
Existen fuentes de energía que, por su carácter de renovables, o por la enorme cantidad de reserva de la que se dispone pueden ser consideradas ilimitadas, es el caso del sol.
El Sol nos proporciona energía constante y que podemos aprovechar con instalaciones adecuadas para su conversión en energía eléctrica y calorífica.
Es una manifestación de la energía, puede ser natural que corresponde a la que irradiada por sol o artificial como la que emiten los diferentes tipos de lámparas.
La luz se transmite a frecuencias y longitud de onda diferentes, resultando la luz visible e invisible. Las radiaciones visibles se caracterizan por ser capaces de estimular el sentido de la vista y estar comprendidas dentro de una franja de longitud de onda muy estrecha comprendida aproximadamente entre 380 y 780 [nm].
En un día soleado y a pleno sol, la energía irradiada sobre la superficie de la Tierra se considera aproximadamente 1000[W/m2], esta energía puede ser recuperada en parte y transformada en energía eléctrica.
Debido a las perdidas la potencia de la constante solar no es uniforme, además debido que, a lo largo de las 24 horas del día, se dan días y noche, días claros y días nublados, estaciones y otras circunstancias; así la potencia media que llega es de 342 [W/m2].
Esta potencia media recibida por el exterior de la atmósfera existe aún pérdidas de radiación que llega a la superficie terrestre.
RESUMEN MARCO NORMATIVO.
- El Decreto Supremo Nº4477
RESUMEN MARCO PRÁCTICO.
El edificio Hoy es un predio universitario de la U.M.S.A. en la cual se desempeñan actividades administrativas, aloja a la carrera de Ingeniería Geográfica y funciona el canal universitario TVU; esta unidad recibe el servicio de energía eléctrica por parte de la distribuidora DELAPAZ; cuenta con un medidor que alimenta a todo el edificio.
De acuerdo con la curva de consumo medidor EDIFICIO HOY el punto de potencia mínima un intervalo de tiempo es aproximadamente 87 [kW], el cual se tomará en su valor específico medido como referencia para el diseño del sistema fotovoltaico.
Los lugares donde se cuentan para la instalación de paneles solares deben tener las siguientes características
- Mayor cantidad de horas de radiación solar.
- Espacio libre de sombras.
- En el caso de techos, estructuras adecuadas para soportar la carga estática de los paneles y sus soportes.
- En el caso de terrazas, contar son la mayor cantidad de superficie libre y plana y adecuada para la carga estática.
- Vista libre al norte
El edifico hoy tiene un área aprovechable u disponible de aproximadamente 350 m2. El techo del edificio Hoy es el único lugar donde se puede realizar la instalación de los paneles solares.
Otra consideración para tomar en cuenta para la instalación de paneles solares es que el edificio tiene una de desviación acimutal de -48° respecto del norte, por lo que siguiere un diseño que no estará en favor de la geometría de la terraza lo que implicará una reducción en el área aprovechable para la instalación.
En el edificio Hoy se adicionará una carga estática en el techo debido a la instalación de sistema de aproximadamente 2100 [kg].
La huella de carbono se define como el conjunto de emisiones de gases de efecto invernadero producidos, directa o indirectamente, por personas, organizaciones, productos, eventos o regiones geográficas, en términos de CO2 equivalentes, y sirve como una útil herramienta de gestión para conocer las conductas o acciones que están contribuyendo a aumentar nuestras emisiones, cómo podemos mejorarlas y realizar un uso más eficiente de los recursos.
El sistema fotovoltaico de potencia instalada aproximada de 27 [kW] se diseñó tomando las nuevas tendencias en tecnología de paneles solares, los cuales estarán disponibles en el mercado durante la vida útil del sistema por si se requiera reemplazar alguna pieza del sistema.
La implementación de este sistema fotovoltaico representara una reducción de gases de efecto invernadero al medio ambiente, específicamente su implementación mitigara aproximadamente 28 toneladas de CO2 al año y durante la vida útil de 25 años del sistema se mitigarían aproximadamente 700 toneladas de CO2, por lo cual el proyecto es de gran aporte al medio ambiente.
Después de realizada la inversión para la construcción del sistema fotovoltaico los indicadores financieros que nos brindan la información para la toma de decisiones, los cuales sugieren que la recuperación de la inversión inicial se lograra aproximadamente a los 9 años, quedando un tiempo prolongado para la obtención de ganancia y ahorros en costos de energía eléctrica.
