Proyecto solar

Aplicación de fuentes energéticas solares y eólicas para abastecer las necesidades de energía de los sistemas de elevación e iluminación del bloque de ingenierías de la universidad EAFIT

Introducción

Actualmente son necesarios desarrollar proyectos que incentiven la generación de recursos energéticos de bajo costo en la ciudad de Medellín. La universidad EAFIT como dice en el artículo (Herrera, Fernando, & Trespalacios, 2009) la universidad EAFIT está pensada como parque tecnológico el cual mantiene relaciones entre el sector industrial y el sector educativo, permitiendo así interactuar para poder aprovechar la capacidad investigativa de la universidad EAFIT y la aplicabilidad de las empresas del área en distintos proyectos. Este concepto faculta a la universidad EAFIT en ser líder en proyectos de investigación y generación de nuevos conceptos, así surge la necesidad de la universidad de aplicar técnicas de generación alternativas de energía eléctrica.

Problemática

La energía hídrica representa el 69,2 % de la generación energética de Colombia según el artículo (Ministerio de Minas y Energía, 2011), esto conlleva a que la generación de energía este enfocada mayormente en los recursos hídricos. Y es en este punto donde se centra este proyecto, ya que con los climas cambiantes y las sequias por el efecto de “El fenómeno del niño” que según el periódico el TIEMPO en su edición del 2 de enero del 2015 la probabilidad de que Colombia sufra del fenómeno del niño es de cerca del 80 %, esto conlleva a que la generación de energía por parte de las hidroeléctricas se va a ver afectado lo cual traería grandes consecuencias al sector productivo colombiano.

Gracias a este escenario que afronta la actualidad colombiana es necesario desarrollar proyectos que incentiven la implementación de generación de energía eléctrica por medio del sol y el viento, ya que estas energías no se ven afectadas por la sequía.

El propósito de este proyecto es implementar un sistema piloto que permita probar la efectividad de la generación de energía solar y eólica en la ciudad de medellin, empezando por la aplicación de un sistema energético que supla las necesidades eléctricas del sistema de elevación e iluminación del bloque 19 ( ed, Ingenierias) de la universidad EAFIT.

Para empezar este proyecto debemos conocer los requerimientos energéticos que requiere el sistema de elevación del bloque 19 de la universidad EAFIT asi mismo como la capacidad instalada de la iluminación para poder calcular el consumo promedio en KW-h necesarios para el funcionamiento del bloque.

El bloque 19 tiene instalados 3 asensores , dos de los cuales tienen una carga útil de 800 kg cada uno, y el otro de 1450 kg de carga cada uno con una velocidad de 1.5 m/s.

Para poder calcular el consumo energético de estos asensores es necesario aplicar la formula teniendo como base un rendimiento mecanico del 60 %:

Potencia en K.watts = (1/2 x (Carga +peso elevador) x Velocidad)/(1000 x Rendimiento Mecánico)

Potencia  ascensor pequeño 1= (1/2 x (9810 N) x 1.5 m/s) / ( 1000 X 0.6 ) = 12,2 Kw

Potencia  ascensor pequeño 2= (1/2 x (9810 N) x 1.5 m/s) / ( 1000 X 0.6 ) = 12,2 Kw

Potencia  ascensor Grande = (1/2 x (16186 N) x 1.5 m/s) / ( 1000 X 0.6 ) = 20,3  Kw

El funcionamiento de cada asensor en promedio es de 15 horas, 20 dias/ mes, con una utilización del 65 % , lo que representa que :

15 horas * 0,6 = 9 Horas / dia

Por lo tanto los consumos serian:

Asensor pequeño 1 = 12,2 Kw * 20 dias/mes * 9 horas/dia = 2196 Kw/hora al mes.

Asensor pequeño 2= 12,2 Kw * 20 dias/mes * 9 horas/dia = 2196 Kw/hora al mes.

Asensor Grande = 20,3 Kw * 20 dias/mes * 9 horas/dia = 3654 Kw/hora al mes.

Por lo tanto el consumo energético promedio en el mes debido a los ascensores es de :

8046 Kw/hora al mes.

La iluminación la contemplan 8 pisos con cerca de 2,4 Kw por piso. Lo que seria 19,2 w

El consumo mensual funcionando 20 dias al mes con un promedio de 15 horas al dia es de: 5760 Kw/Hora x mes

En total en consumo eléctrico de iluminación y ascensores del bloque 19 de la universidad EAFIT serían : 13806 Kw/Hora x mes

Para suplir esta demanda energética es necesario construir una capacidad instalada entre energía eólica y solar que supere los 13806 Kw/Hora x mes.

Generación de energía Solar

La densidad solar que llega a la tierra es de 1370 W/m2. Lo que representa que La radiación solar que llega a la tierra es casi 11.000 veces la demanda energética mundial.

La siguiente ilustración muestra la densidad de radiación solar y los sectores en donde es mas provechoso el uso de esta tecnología.

[pic 1]

Se necesita el 0.8% del área de los desiertos o un área equivalente a 80,700 km2 (Depto. Antioquia) con una eficiencia del 10% para suplir la demanda de energía mundial (Harvey, 2010).

Energía solar en Medellín

Tomando como guía el atlas de radiación solar de la UPME, se observa en el mapa que contiene la información de las radiaciones promedio de todo el año, que para la ciudad de Medellín la radiación promedio es de 4,0 a 4,5 KWh/m2 al día.

Por lo tanto se plantea colocar unas celdas solares Poli cristalinas las cuales tienen buena relación de costo / beneficios en el techo del bloque 19 de la universidad EAFIT.

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