Perfil de Proyecto

PERFIL DE PROYECTO “MODULO DE PANEL SOLAR CON CONMUTACION AUTOMATICA A LA RED COMERCIAL 220 AC "

Octubre del 2014 Tacna-Perú

PERFIL DE PROYECTO

I.

TITULO:

CONSTRUCCION E INSTALACION DE UN SISTEMA DE PANEL SOLAR CON CONMUTACION AUTOMATICA A LA RED COMERCIAL 220 AC.

II.

III.

INTEGRANTES DEL PROYECTO :

II.1.

ALEXANDER JESUS SANCHEZ MORALES.

II.2.

JOSE CARLOS AJAJAHUI SERRANO.

II.3.

HUGO CCAMA MAQUERA.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

La crisis energética es un problema que a todos nos afecta, un ejemplo de esto es el aumento de los costos de energía eléctrica. Es por esto que desde un tiempo a esta parte ha surgido un gran interés por buscar alternativas que permiten reducir estos costos, y para eso existe un camino es usar de forma eficiente y consciente la energía, esto a través de dispositivos eléctricos y electrónicos. Pues bien, el problema que aquí se plantea esta dado por el elevado consumo de energía eléctrica a causa del mal aprovechamiento de esta, junto con la dependencia de centrales hidroeléctricas o de aquellas que utilizan combustibles para la generación de electricidad, para la cual es necesario buscar una forma alternativa de abastecimiento técnicamente factible y económicamente viable que permite reducir el consumo y costos por este concepto. Se propone el caso puntual de un domicilio conectada a la red eléctrica de la ciudad de Tacna, cuyo elevado consumo energético provoca un alto costo económico. Para lo cual nos planteamos la siguiente interrogante ¿Qué tan viable puede ser la puesta en marcha en un domicilio dedicado al aprovechamiento de la energía solar para mejorar la economía familiar de los residentes del corregimiento en la Cuidad de Tacna?

IV.

ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN:

V.



Apagando los aparatos eléctricos que no están utilizando, etc.



Utilizar algún tipo de energía alternativa disponible de forma natural (eólica, mareomotriz, geotérmica, etc.) y que pueda ser aprovechada para convertirla en energía eléctrica.



Instalar un sistema de panel solar con conmutación automática a la red comercial 220 AC para evitar el excesivo consumo de energía en el domicilio, se cuenta con una panel solar que va conectado a un regulador de voltaje que a la vez está conectado a una batería, el voltaje de la batería va a un inversor que su función es convertir el voltaje de 12 voltios CC a 220 AC que estará suministrando energía eléctrica al domicilio, por otra parte el conmutador inteligente de energía renovable estará conectado al inversor y a la batería y su función es conectar o desconectar, cuando la batería está cargada o descargada dándole prioridad al sistema de panel solar.

SELECCIÓN DE LA MEJOR ALTERNATIVA:

Instalar un sistema de panel solar con conmutación automática a la red comercial 220 AC para evitar el excesivo consumo de energía en el domicilio, se cuenta con una panel solar que va conectado a un regulador de voltaje que a la vez está conectado a una batería, el voltaje de la batería va a un inversor que su función es convertir el voltaje de 12 voltios CC a 220 AC que estará suministrando energía eléctrica al domicilio, por otra parte el conmutador inteligente de energía renovable estará conectado al inversor y a la batería y su función es conectar o desconectar, cuando la batería está cargada o descargada dándole prioridad al sistema de panel solar.

VI.

JUSTIFICACIÓN:

Se eligió trabajar un proyecto energético alternativo en la Ciudad de Tacna dado que es una zona que comprende en las dos terceras partes de su espacio unas de las más áridas del desierto costero, surcados por estrechos ríos y el tercio restante la puna andina, y nada mejor que implementar este módulo tan amigable para el planeta. Además, está comprobado que el uso de sistemas solares permite ahorrar dinero en el pago de servicios públicos de energía, ayudando a la economía de los usuarios. Más de un 90% de los generadores solares están conectados a la red de distribución eléctrica y vierten a ella su producción energética. Esto evita que instalaciones que necesiten baterías y constituyen una aplicación más directa y eficiente de la tecnología. Ya hay cientos de miles de sistemas solares conectados a la red que demuestran que la conexiona la red es técnicamente factible y fiable. En países de Alemania, Japón o EE.UU., un número cada vez más de personas y empresas están interesados en instalar un sistema solar y conectado a la red. Las motivaciones para dar un paso semejante son diversos alguno lo hacen para ganar dinero con la venta de la electricidad solar, otros para ahorrar electricidad en los picos de demanda o para dar estabilidad al consumo si el suministro que recibe es inestable; muchos otros justifican en todo o parte la inversión por conciencia ambiental. En todos los casos existe la motivación de contribuir al desarrollo de esta tecnología limpia. Formas para conectarse a la red. Para la conexión a red se utiliza un inversor que convierte la corriente continua (CC) de los paneles en corriente alterna (AC). El conmutador inteligente de energía cumple con la función de monitorear la conexión y desconexión de la red si detecta que la batería se está descargando y volviendo a conectar cuando la batería ya está cargada dándole prioridad al sistema de paneles.

Como estudiantes egresados de la carrera de Electrónica, este proyecto es una excelente oportunidad para brindar a nuestra institución una solución que tenga que ver con la modalidad en la cual nos estamos formando y al mismo tiempo de conocer otros campos asociados con la electrónica y los sistemas de paneles solares, como lo es el clima y medio ambiente.

VII.

VIII.

OBJETIVO GENERAL:



Incentivar a la población el uso fiable de la energía renovable o natural



Ser capaz de analizar y proponer una solución al problema de la creciente demanda energética



Desarrollar un proyecto que permita determinar la conveniencia de la utilización de energías no convencionales para sistemas de iluminación de bajo consumo, utilizando paneles solares.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:



Aplicar los conocimientos y experiencias realizados en el I.S.T.P Francisco de Paula Gonzales Vigil, para dar solución a un problema observado.



Desarrollar un proyecto teórico que consista en suministrar energía a un domicilio y que a la vez este alimentado por paneles solares.

o Diseñar un sistema que permita conmutar en forma automática entre energía eléctrica proporcionada por paneles solares y red eléctrica convencional.



Analizar la eficiencia y calidad de luz de los focos led de bajo consumo.



Al termino del trabajo ser capaz de demostrar las ventajas que tiene el uso de dispositivos de bajo consumo, combinados con sistemas de alimentación de paneles solares.

IX.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

CRONOGRAMA ACTIVIDADES QUE SE VAN A REALIZAR (MES)

DIAS

1.

Aprobación del Proyecto.

2.

Seleccionar el diseño de instalación del generador solar

3.

Determinación del sitio en donde se montará el modulo.

4. 5. 6. 7.

JULIO

12

AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE

19 22 29 12 19 26  

 

 

 

 

Consecución de los elementos del sistema

 

 

 

Instalar el panel solar , regulador volt, batería, inversor y conmutador

 

 

 

Puesta prueba los dispositivos para ver si da resultado como lo previsto encendiendo una tv.

 

 

 

Sustentación del Proyecto

X.

RECURSOS:



Recursos humanos

27

Alumnos egresados de la carrera profesional de Electrónica Industrial del I.S.T.P FRANCISCO DE PAULA GONZALES VIGIL, se ha estimado que se necesitará contar con una plantilla compuesta por 3 integrantes, personas adecuadas y capacitadas para realizar las actividades y tareas previstas, cada uno de los cuales aportará su experiencia adquirida en sus prácticas pre-profesionales y del ámbito laboral que desempeña en el campo de la Electrónica y Electricidad. 

Recursos técnicos: Herramientas e instrumentos

 Multímetro digital.  Tuercas  Llaves inglesas  Taladro percutor y broca de concreto  Kit de alicates corte y pinza  Kit de atornilladores.  Cutter o navaja  serrucho  Osciloscopio  Cautín  Cintra métrica  otros



Recursos Materiales:

 Interruptor Termo magnético

 Placas de cobre  Transformadores  Cables THW  Conectores de pinza de cocodrilos  Pantalla LCD  Borneras  Estante de metal  Caja para termostáticos  Faja IDE  Cooler PC  Carcasa de UPS  Panel Solar  Controlador de carga  Micro-controlador PIC 16f886  Batería  Focos led  Estaño para soldar  Canaletas de pared  Componentes electrónicos



Recursos Financieros:

PRESUPUESTO

MATERIAL/DESCRIPCION

UNIDAD

CANTIDAD

VALOR VALOR UNITARIO EN TOTAL S/.soles S/.soles

Panel Solar Poli cristalino 55w

UND

01

300.00

300.00

Controlador de carga 12v/10a

UND

01

120.00

120.00

Batería Record

UND

01

150.00

150.00

Estante de Metal

UND

01

90.00

90.00

Interruptor Termo magnético

UND

02

30.00

30.00

Cables THW

METROS

15

45.00

45.00

Inversor 500w

UND

01

200.00

200.00

Conmutador Inteligente

UND

01

200.00

200.00

Tuercas y tornillos

UND

20

20.00

20.00

Foco led luz blanca

UND

01

20.00

20.00

Canaletas de pared.

UND

2

5.00

5.00

TOTAL

XI.

1180.00

PRONOSTICO CLIMATICO:

TACNA Sábado 24 de Octubre

XII.

24.5 ºC

/ 14 ºC

Cielo cubierto en las primeras horas de la mañana variando a cielo despejado hacia el mediodía, cielo nublado al atardecer.

Domingo 25 de Octubre

24 ºC

/ 14 ºC

Cielo cubierto en las primeras horas de la mañana variando a cielo con nubes dispersas hacia el mediodía, cielo nublado por la tarde.

Lunes 26 de Octubre

23.5 ºC

13.5 / ºC

Cielo cubierto con llovizna en las primeras horas de la mañana variando a cielo con nubes dispersas hacia el mediodía, cielo nublado por la tarde.

CONCLUSIONES:

 La Región de Tacna cuenta con buen recurso energético solar, uno de los mejores del País y de esta parte de Sudamérica, la cual la convierte en una región óptima para la generación de energía eléctrica gran escala con sistemas fotovoltaicos y sistemas de concentración solar.

 El uso de fuentes de energías alternativas, son medidas que permiten aliviar el uso de las energías convencionales, logrando con esto alcanzar una cierta independencia, contaminación

consiguiendo al

dejar

de

además, utilizar

en

disminuir parte

los

niveles

combustibles

de

fósiles,

disminuyendo también la necesidad de construir centrales hidroeléctricas para satisfacer la demanda energética.  La escasa masificación de las instalaciones fotovoltaicas en nuestro País, provoca que los costos asociados a la instalación sean excesivamente elevados, haciéndolos poco rentables, sobre todo para instalaciones conectados a la red eléctrica.  Por último, es necesario crear conciencia colectiva en cuanto a la utilización de los recursos disponibles, para lo cual es recomendable partir por nosotros mismos, aplicando medidas simples podremos ayudar a optimizar los recursos y así dar un alivio a nuestro planeta.

XIII.

ANEXOS:

ESQUEMA DEL PROYECTO

DESARROLLO DEL CONMUTADOR INTELIGENTE DE ENERGIA RENOVABLE

CIRCUITO Y PLACA IMPRESA DEL CONMUTADOR INTELIGENTE

PROGRAMACION DEL CONMUTADOR INTELIGENTE DEVICE=16F886 XTAL=8 ;================================================================== ';----------------PUERTOS PARA LCD 16X2 --------------------------DECLARE LCD_DTPIN PORTC.0 ;PINES PARA DATOS LCD DECLARE LCD_ENPIN PORTC.6 ;PIN PARA ENABLE LCD DECLARE LCD_RSPIN PORTC.7 ;PIN PARA RS CONTROL LCD DECLARE LCD_INTERFACE 4 DECLARE LCD_LINES 2

;MODO BUS 4 U 8 BITS

;LINEAS DE LCD 2X16

';================ESCRIBO EL INICIO DEL LCD------------------------DIM ADC_VOL AS WORD DIM ADC_AMP AS WORD DIM VOLTAGE AS FLOAT DIM AMPERIO AS FLOAT DIM WATT AS FLOAT ;-----------------------DIM X AS BYTE DIM TEMP AS BYTE DIM CAL_AMP AS BYTE SYMBOL LUZ=PORTC.5 SYMBOL BUT_AZUL=PORTB.6 SYMBOL BUT_ROJO=PORTB.7 SYMBOL REL_12V=PORTB.5 SYMBOL REL_220V=PORTC.4 ;------------------------EDATA 980,650 DIM VOLTAGE_CONVERT AS FLOAT DIM FLAG_CARGADOR AS BIT DIM FLAG_AUTO AS BIT DIM ADC_MAX AS WORD DIM ADC_MIN AS WORD DIM TEMP_PORT AS WORD DIM PORCIENTO AS WORD DELAYMS 100

ADC_MAX=EREAD 0 ADC_MIN=EREAD 2 FLAG_AUTO=EREAD 5 ;------------------------;OSCCON=%01100001 ;CONFIGURA OSCILADOR 4MHZ OSCCON=%01110101 ;CONFIGURA OSCILADOR 8MHZ ANSEL=%00000011

;CONFIGURA ANALOGICO DIGITAL

ANSELH=0 ADCON0=%10000001 ;ENCIENDE CONVERT ADCON1=%10000000 ;JUSTIFICACIO DERECHO 10 BITS ;------------------------------------------------PRINT AT 1,1," ELECTRONICA" PRINT AT 2,1," INDUSTRIAL" DELAYMS 2000 CLS PRINT AT 1,1," CONMUTADOR" PRINT AT 2,1," INTELIGENTE" DELAYMS 1000 CLS PRINT AT 1,1," DE ENERGIA" PRINT AT 2,1," RENOVABLE" DELAYMS 1000 FOR X=0 TO 3 CLS PRINT AT 1,1," I.S.T.P.VIGIL" DELAYMS 300 CLS PRINT AT 2,1," I.S.T.P.VIGIL" DELAYMS 300 NEXT CLS ';------------------------------PRINT AT 1,1," INTEGRANTES" FOR X=16 TO 1 STEP -1

PRINT AT 2,X,"Ajajahui S.

"

DELAYMS CIEN NEXT DELAYMS 500 PRINT AT 2,1,"

"

FOR X=16 TO 1 STEP -1 PRINT AT 2,X,"Sanchez M.

"

DELAYMS CIEN NEXT DELAYMS 500 PRINT AT 2,1,"

"

FOR X=16 TO 1 STEP -1 PRINT AT 2,X,"Ccama M.

"

DELAYMS CIEN NEXT DELAYMS 500 CLS INICIO: ADC_VOL=ADIN CERO VOLTAGE=15.1 * ADC_VOL/1023 ;CALCULA EL VOLTAGE

;---CALCULA PORCENTAJE---------------

TEMP_PORT=ADC_MAX -ADC_MIN PORCIENTO=ADC_VOL -ADC_MIN PORCIENTO=PORCIENTO *CIEN/TEMP_PORT ;------------------------------------PRINT AT 1,1,"DC=",DEC1 VOLTAGE," BAT=",DEC PORCIENTO,"% " ;," =",DEC4 ADC_VOL," " IF FLAG_AUTO=CERO THEN GOSUB AUTO_CONMUTACION ELSE PRINT AT 2,1,"AUTO_CONMUT OFF " ENDIF IF BUT_AZUL=CERO THEN CALL CONMUTACION_MANUAL IF BUT_ROJO=CERO THEN MENU

DELAYMS 100 GOTO INICIO ;------LIBRERIAS, 3 ARCHIVOS----------------------------------------INCLUDE "AUTO_CONMUTACION.INC" INCLUDE "CONMUTACION_MANUAL.INC" INCLUDE "MENU.INC" END

DESARROLLO DEL INVERSOR 12V CC - 220V AC 500WATT

CIRCUITO Y PLACA IMPRESA DEL INVERSOR 12V CC - 220V AC 500WATT

INDICE

PERFIL DEL PROYECTO...................................................................¡Error! Marcador no definido. I TITULO.....................................................................................................................................2 II INTEGRANTES DEL PROYECTO................................................................................................2 III PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..........................................................................................2 IV ALTERNATIVAS DE SOLUCION................................................................................................3 V SELECCIÓN DE LA MEJOR ALTERNATIVA.................................................................................3 VI JUSTIFICACION.......................................................................................................................4 VII OBJETIVO GENERAL..................................................................¡Error! Marcador no definido. VIII OBJETIVOS ESPECIFICOS..........................................................¡Error! Marcador no definido. IX CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES............................................................................................6 X RECURSOS...............................................................................................................................6 RECURSOS HUMANOS..............................................................................................................6 RECURSOS TECNICOS...............................................................................................................7 RECURSOS MATERIALES...........................................................................................................7 RECURSOS FINANCIEROS..........................................................................................................8 XI PRONOSTICO CLIMATICO.......................................................................................................9 XII CONCLUSIONES....................................................................................................................10 DESARROLLO DEL INVERSOR 12V CC - 220V AC DE 500WATT8 CIRCUITO Y PLACA IMPRESA DEL INVERSOR 12V CC - 220V AC DE 500 WATT9 21