FACULTAD DE INGIENERIA UPN.EDU.PE Curso: Matemática básica para ingeniería Integrantes : PIERINA YAMELI MEDRANO QUEZADA SANDRO WILSON PALACIOS ACUÑA FRANCK ROGER HUAMAN RUIZ DAVID ALONZO CHIRA VARILLAS STEFANNY MICHAEL CAMACHO RIBERTTE
USO DE ENERGÍA ALTERNATIVA EN POBLADOS SIN ACCESO A RED ELECTRICA
1. Objetivos y alcances de estudio: UBICACIÓN Y ACCESO La soledad, distrito de Huanchaco, ubicado en la provincia de Trujillo, departamento de La Libertad. MACRO LOCALIZACIÓN 78 km al sureste del Centro histórico de Trujillo Geográficamente, la zona de estudio son vías de acceso y caseríos, se ubica en las coordenadas UTM, Datum WGS 84 como se describe en el siguiente cuadro. IDENTIFICACIÓN DE LA ZONA Tiempo estimado 48 min aprox CLIMA. T° 16 °C a 25 °C ALTITUD 29.3 m. s. n.m .
2. Gestión de información: C C o o m m b b u u s s t t i i b b l l e e s s F F ó ó s s i i l l e e s s 1.2 . Critério: Calentamiento Global 1.1. Criterio: Disponibilidad de Recursos Solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica. La tecnología para captación y almacenamiento de energías renovables. Independencia de Recursos Fósiles . Zonas con baja radiación solar o viento insuficiente . Las fuentes renovables como la solar y la eólica son intermitentes y requieren soluciones costosas para el almacenamiento de energía, lo que puede limitar su capacidad de suministro constante. E E n n e e r r g g í í a a r r e e n n o o v v a a b b l l e e I nfraestructura extensa para la extracción, procesamiento y distribución de combustibles fósiles, lo que facilita su use continuado . Ofrecen una alta densidad energética. Recursos finito Dependencia y vulnerabilidad E E n n e e r r g g í í a a r r e e n n o o v v a a b b l l e e C C o o m m b b u u s s t t i i b b l l e e s s F F ó ó s s i i l l e e s s Im pactos ambientales locales, como la alteración de hábitats en proyectos hidroeléctricos La fabricación de paneles solares y turbinas eólicas puede involucrar emisiones y el uso de recursos no renovables. Bajas emisiones de CO2 Reducción de huella de carbono. Permiten una alta eficiencia en la generación de energía. Altas emisiones de CO2 Contaminación y salud
3. Definición de variables de analisis : Esta denotación de población la determinaremos con la letra “P” POBLACIÓN TEMPERATURA Este término de la temperatura denotaremos con la letra “T” PERU .....“Grados Celsius (ºC)”. Análisis estadístico El cual sacaremos dos puntos pendientes de cada gráfico . Vemos las medidas en cuatro diferentes horas del día: a la 1 de la mañana (1), a las 7 de la mañana (7), a la 1 de la tarde (13) y a las 7 de la noche (19).
Representacion grafica en GeoGebra:
4. Evaluar información: A- Balance de las posturas a favor o en contra aplicando métodos analíticos cualitativos y cuantitativos Posturas a favor Postur as e n contra La energía solar y otras fuentes renovables son fuentes de energía limpia . Diversificación energética . Generación de empleo . L a aplicación de fuentes de energía renovables pueda resultar costosa . Intermitencia y almacenamiento . I mpacto visual negativo en el paisaje . En resumen, hay posturas a favor de la sostenibilidad ambiental, la diversificación energética y la creación de empleo en los proyectos de electricidad basados en energías renovables. Sin embargo, también enfrenta críticas en términos de costos, intermitencia y almacenamiento, así como efectos visuales y ambientales. Al evaluar la viabilidad y los beneficios de este tipo de proyectos, es crucial tener en cuenta estos elementos. Este tipo de proyecto podría ser llevado a cabo en otros lugares.
Fortalezas cualitativas Fortalezas cuantitativas La energía solar es una fuente de energía renovable que no genera emisiones de gases de efecto invernadero . Los paneles solares permiten a los usuarios producir su propia energía. La implementación de paneles solares impulsa la innovación tecnológica. Reducción de c ostos e nergéticos Crecimiento de la industria solar. En 2022, se estimó que el sector de las energías renovables, incluyendo la solar, generó más de 12 millones de empleos directos e indirectos a nivel global, con un aumento del 6% respecto al año anterior. Impacto en la f auna y el p aisaje Dependencia de las condiciones climáticas. Eficiencia e nergética baja. Costo de implementación inicial . Uno de los principales desafíos es la capacidad limitada de almacenar energía solar para su uso nocturno o en días nublados. Mantenimiento y desperdicio. Evalúa fortalezas y oportunidades las posturas Posturas a favor Posturas en contra Incentivos gubernamentales. La creciente demanda global de energía limpia presenta una oportunidad de expansión del mercado. Oportunidades
5. Implementacion de la propuesta seleccionada: Refrigerador: 50 kWh/mes Iluminación LED: 15 kWh/mes. Tv y equipos de entretenimiento: 20 kWh/mes. Cargadores de dispositivos móviles: 1 KWh/mes. Otros pequeños electrodomésticos: 14KWh/mes. Consumo total: Aproximadamente 100 kWh por mes. Evaluar el Consumo de Energía
Determinar el requerimiento diario de energía basado en un consumo básico general Determinar el requerimiento diario de energía basado en un consumo básico general Se dividirá el consumo mensual entre el número de días Consumo diario: 100 kWh / 30 días ≈ 3.33 kWh/día Cálculo de componentes empleados en la instalación Paneles solares: Primero determinamos la potencia en kwh que necesitamos tomando en cuenta el consumo diario y el tiempo de buen sol. Capacidad= 3.33kwh/5=0.666kwh A este consumo lo sumamos el 20% adicional como seguridad reglamentaría. 0.666kwh=666W 666W x 1.20= 800w aproximadamente Cálculo del inversor Necesitamos realizar un estimado de la potencia total de mis aparatos electrónicos conectados a vez: Televisor: 100W Refrigerador: 150W pero tenemos en cuenta los picos que puede llegar a alcanzar en el arranque son 3 o 4 veces más de la potencia nominal Luminarias: 100W suponiendo que contamos con varias de ellas. Otros dispositivos: 100W en ello podemos incluir cargadores, licuadora, ventilador, etc. Sumamos la potencia estimada. 100+150(4)+100+100=900 a esto agregamos el 30% de protección=900x1,30=1170. Con ello concluimos que la capacidad recomendad de mi inversor debe superar esta potencia, dejando un rango comercial de 1500W a 200W.
Cálculo de un controlador de carga Esto se obtiene dividiendo la potencia total que producen los paneles entre el voltaje de mis baterías: 1000W/24V=41.66A A esto agregamos el 30% adicional por seguridad reglamentaria 41.66A x 1.3= 54.158 Cálculo de baterías Capacidad de baterías: 3.33kwh x 2=6.66kwh=6660W Las baterías normalmente son solicitadas en amperios hora para ello aplicamos la ley de ohms con una batería a 12 voltios y 24 voltios que son más comerciales. 6660W/24V= 277.5A 6660W/12V= 555A
Selección de componentes empleados
Costo de la propuesta de implementación
Implementación de un sistema eólico Ventajas Desventajas Trujillo la calidad del viento es muy inconsistente . El mantenimiento, es más complicado que un panel solar. El costo de un sistema eólica es mucho más elevado Generación continua durante todo el día. Espacio de instalación es externo Disminuye el uso de baterias grandes .
Beneficios del uso de paneles solares como alternativa energética Beneficios económicos Ahorro de dinero a largo plazo. Aumento del valor de la propiedad. Protección contra futuros aumentos en los precios de la energía. Beneficios ambientales Energía renovable y abundante. Reducción de la huella de carbono. Impulso a la economía verde.