Publicación: Diseño e implementación de un sistema de energía solar fotovoltaico para la alimentación de una planta de potabilización de agua
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Resumen en español
A medida que la demanda energética crece, cada vez, es más necesario sobreexplotar los recursos naturales de nuestro planeta, los cuales en su mayoría no son renovables y algunos altamente contaminables, como lo son el petróleo, el carbón, o el gas. Por ello, se busca el uso de otros recursos renovables que suplan esta necesidad energética, por esta razón, este proyecto busca implementar un sistema que use la energía solar, que sea de fácil uso e instalación y así pueda integrarse a un sistema de potabilización de agua. De esta forma podrá ser viable para ser llevado como fuente de energía y ayudar con la obtención de agua potable en sitios de difícil acceso y recursos limitados. En este trabajo se analizó la eficiencia de los paneles solares con el fin de alimentar un sistema de potabilización de agua para regiones donde no cuenten con un servicio de acueducto o que tengan fuentes de agua limitadas que pueden llegar a ser no aptas para el consumo humano. El estudio se realizó tomando en cuenta la radiación solar que incide en la región de Orinoquia específicamente en la ciudad de Villavicencio, en el estudio se realizaron mediciones de radiación solar con el SM206 durante todo el mes de enero del 2018. Con los datos tomados se pudo observar que la zona es muy buena para la implementación de sistemas de alimentación fotovoltaica, puesto que la radiación media está en torno a los 1000 W/m2 que es el margen requerido para el óptimo funcionamiento de un panel solar. Los sistemas de energía solar fotovoltaica deben contar no solo con el panel solar si no también con otros elementos como lo son una batería, para el almacenamiento de la energía producida por los paneles y poder dar días de autonomía al sistema que se desee alimentar, un inversor en caso de necesitar corriente alterna y un regulador para poder controlar mejor el traspaso de energía entre el panel, la batería y el sistema a alimentar. Para tener un mejor control sobre el sistema de energía solar fotovoltaico, se implementó el uso de dos sensores; el primer sensor indica la cantidad de radiación directa que está llegando hacia el panel solar, mientras que el segundo es un sensor de temperatura que se utiliza para tener un control de la misma, ya que las altas o bajas temperaturas pueden afectar el funcionamiento del sistema. Los datos recibidos por los sensores son interpretados por una placa de Arduino Uno que posteriormente los transforma a una variable que se pueda leer y se envían por medio de un módulo bluetooth a una interfaz diseñada para un dispositivo móvil (Android) en donde se podrán visualizar los datos.
Resumen en inglés
In this work, the efficiency of solar panels was analyzed in order to feed a water purification system for regions where there is no connection to an aqueduct service or that have limited water sources that may be suitable for human consumption. The study was carried out taking into account the solar radiation that affects the Orinoquia region specifically in the city of Villavicencio. In the study, measurements of solar radiation were made with the SM206 during the entire month of January 2018. With the data taken He could see that the area is very good for the implementation of photovoltaic power systems, since the average radiation is around 1000 W/m2 which is the margin required for the optimal operation of a solar panel. The photovoltaic solar energy systems must have not only the solar panel but also other elements such as a battery, for the storage of the energy produced by the panels and be able to give days of autonomy to the system that you want to feed, a inverter in case of needing alternating current and a regulator to be able to better control the transfer of energy between the panel, the battery and the system to be powered. To have better control over the photovoltaic solar energy system, the use of two sensors was implemented; the first sensor indicates the amount of direct radiation that is reaching the solar panel, while the second is a temperature sensor that is used to control it, since high or low temperatures can affect the operation of the system . The data received by the sensors is interpreted by an Arduino Uno board that later transforms them into a variable that can be read and sent by means of a bluetooth module to an interface designed for a mobile device (Android) where they can be visualized the data.