Examinando por Materia "Energía solar"

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    Análisis y propuestas para la disposición final de paneles solares fotovoltaicos en Colombia
    (Universidad EIA, 2018) Ramírez Agudelo, Alejandra; Alzate Tejada, Adriana María
    Los paneles solares fotovoltaicos en Colombia presentarán una problemática importante en las próximas dos décadas, cuando las primeras generaciones de paneles instalados en el país concluyan sus vidas útiles y deban ser dispuestos finalmente. Actualmente no existe una infraestructura o normativa que explícitamente delimite y defina cómo se deben gestionar estos residuos, por lo que no sólo se perderían oportunidades de negocio y de economía circular al aprovecharlos, sino que podrían generarse residuos peligrosos en el proceso si no se les da el tratamiento adecuado. Es por esto que Colombia debe seguir los pasos de países que ya presenten avances significativos en el tema, como lo son Alemania, España, y el Reino Unido, y adaptar sus estrategias al contexto nacional en términos de la gestión de residuos. El presente trabajo lleva a cabo en varias fases: primero, un análisis del contexto nacional e internacional en cuanto al uso y consumo de paneles solares y de los casos exitosos de estrategias empleadas en países mencionados que podrían brindar una orientación para los pasos a seguir a nivel nacional. Luego, una revisión de la normativa vigente en Colombia en materia de gestión de residuos, especialmente aquellos provenientes de aparatos eléctricos y electrónicos. Además, se estudia y analizan las políticas nacionales de producción y consumo sostenible y el Plan Nacional de Desarrollo para orientar los pasos a seguir. De estas revisiones se extrapolaron y formularon potenciales estrategias, tanto técnicas como normativas y de gestión, aplicables en un contexto colombiano. Por último, se generaron planteamientos concretos para el país en forma de alternativas técnicas, alternativas de gestión y estrategias normativas, recopiladas en un reglamento técnico que serviría como apoyo para el país para regular las responsabilidades de los productores, distribuidores, comercializadores y consumidores de paneles fotovoltaicos en Colombia, con el fin de reducir en lo posible los impactos ambientales de los residuos provenientes de éstos.
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    Banco de prueba solar fotovoltaico para el desarrollo de competencias académicas en energías renovables
    (Universidad EIA, 2022) Yepes Rivera, Laura María; Castro Ochoa, Sebastián; Giraldo Vásquez, Mario Alejandro
    RESUMEN: El presente trabajo de grado plantea la construcción de un banco de prueba solar que incentive el desarrollo de conocimientos en el área de energías renovables a los estudiantes de la Universidad EIA, con el fin de generar una relación con el funcionamiento de las instalaciones de energía solar fotovoltaica de un sistema aislado, ya que un banco de prueba solar permite experimentar y comprobar el funcionamiento de paneles solares y toda la teoría que estos llevan por detrás, además profundizar aquellos aprendizajes mediante el desarrollo de prácticas de laboratorio. El banco de prueba solar pretende brindar un entorno a controlar por los estudiantes con el propósito de que comprueben el funcionamiento de los diferentes componentes que conforman un banco de prueba solar y así desarrollen competencias en el área a fin para que puedan generar futuros proyectos de cara al desarrollo energético del país. Por medio del desarrollo de encuestas a expertos del área de interés (energía renovable), se reconocieron aquellas competencias necesarias para determinar los parámetros necesarios para el buen desarrollo del banco de prueba solar y cumplimiento de aquellas características pedagógicas y técnicas que logren despertar el interés de los estudiantes, posteriormente, se identificaron los diferentes modos de operación que puede tener un banco de prueba solar fotovoltaico, entre los cuales se encuentran las convenciones de serie, paralelo y mixta; además de reconocer las variaciones que presenta el sombreado en la recepción de energía que captan los paneles solares en la Universidad EIA; para finalmente construir un banco de prueba solar que cumple con todas las características mencionadas anteriormente y el desarrollo de un manual en el cual los estudiantes pueden aprender el desarrollo de un sistema solar fotovoltaico aislado y el funcionamiento de sus componentes.
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    Dimensionamiento de un sistema de generación de energía híbrido (solar fv/eólico) de pequeña escala para las condiciones meteorológicas de Isla Fuerte
    (Universidad EIA, 2020) Castaño Duque, Thobyas; Pulgarín Rivera, Maria Camila; Sánchez Posada, Mario Alejandro
    RESUMEN: En el presente trabajo se expone el dimensionamiento de un sistema de generación híbrido (eólico/fotovoltaico) de pequeña escala para las condiciones meteorológicas de Isla Fuerte, y las simulaciones de dinámica de fluidos computacional de un generador eólico tipo Darrieus. Para ello se estudiaron los requerimientos energéticos y el potencial eólico y solar de la zona, también se identificaron varias de las alternativas tecnológicas disponibles para el sistema de generación, como el tipo de generador eólico adecuado de acuerdo a parámetros como potencia y velocidad de viento. Se decidió proponer dos configuraciones distintas para abastecer la demanda, la primera con componentes comerciales en su totalidad, y la segunda con un aerogenerador de eje vertical de diseño propio. La simulación de dinámica de fluidos computacional se utilizó para validar el desempeño aerodinámico del aerogenerador Darrieus. Para ambos sistemas se seleccionan algunos componentes complementarios como la batería y el generador de imanes permanentes en la segunda configuración. Adicional a esto se realizó la selección de los sensores y componentes del gabinete eléctrico para la medición y comunicación de variables como voltaje, corriente y velocidad de giro del rotor.
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    Estudio de factibilidad para una empresa comercializadora de paneles fotovoltaicos
    (Universidad EIA, 2008) Restrepo Olano, Susana; Isaza Cuervo, Felipe
    RESUMEN: El presente estudio de factibilidad materializa el deseo del autor de explorar las condiciones necesarias para el montaje de una empresa que se enfocará en la venta de una tecnología que aprovecha el recurso sol para generar energía verde (no contaminante), específicamente con paneles fotovoltaicos. A través de una recopilación bibliográfica se exponen las condiciones técnicas, legales, operativas, financieras y de mercado para el desarrollo futuro de una empresa comercializadora de paneles fotovoltaicos, enfocada en aplicaciones a pequeña escala y en zonas distantes. La información aquí contenida, permitirá al lector conocer el proceso de operaciones a seguir para el montaje de un sistema fotovoltaico, así como sus implicaciones e inferir conclusiones con respecto a los diferentes aspectos que se deben tener en cuenta. Adicionalmente, se concluyó que una empresa de este tipo es factible con el mercado Colombiano actual, ya que se presentan unas zonas aisladas que no cuentan con el servicio de energía por parte del Sistema Interconectado Nacional, además de obtener los equipos necesarios por medio de proveedores nacionales e internacionales de una manera fácil y rápida. Con estos antecedentes, se concluye que el desarrollo de una empresa comercializadora de paneles fotovoltaicos podrá ser el factor clave para proveer en aquellas zonas de difícil cubrimiento de energía equipos con una muy buena tecnología y un muy buen respaldo para poder satisfacer esta necesidad y con la ventaja de tener que depender de un recurso inagotable como es la radiación que nos brinda el sol. Todo esto en conjunto se convertirá en una buena herramienta de análisis y apoyo no sólo para el autor sino también para aquellos interesados en el tema para el proceso de toma de decisiones de las diferentes variables que participan en el proceso de aplicación de este tipo de tecnologías que apenas están tomando fuerza en nuestro medio.
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    Evaluación del uso de sistemas de deshumidificación del aire basados en energía solar para el secado de materiales.
    (Universidad EIA, 2005) Sanchez Restrepo, Juan David; Castro Velasquez, Julian Esteban; Correa Arango, Elvia Inés; Ocampo González, Aquiles
    RESUMEN: Los sistemas tradicionales para la deshidratación de frutas requieren de altas temperaturas por estar utilizando el aire húmedo atmosférico; esto genera un aire caliente que además de secar el producto lo deteriora. Un proceso de deshumidificación permite el secado del aire, disminuyendo el nivel de humedad relativa de dicho aire y haciendo más eficiente el proceso, logrando finalmente una deshidratación a temperaturas moderadas. Este trabajo consistió en la evaluación de un proceso eficiente de secado de frutas mediante la deshumidificación previa del aire. El proceso de deshumidificación del aire siguió el principio de una bomba calórica desarrollada previamente en las primeras etapas del proyecto, mediante el diseño, construcción y experimentación de un prototipo de refrigeración solar. Cabe aclarar que en dichas pruebas no se utilizó directamente la energía solar, sino que se hizo una simulación de la temperatura que puede alcanzar por medio de un colector parabólico propuesto en el proyecto. Como resultado del proyecto se diseñó y construyó un equipo de laboratorio para el secado de frutas, utilizando un proceso de adsorción directa de la humedad del aire sobre la sílica gel u otro adsorbente apropiado. Los ensayos realizados con dicho equipo comprobaron la eficacia del sistema de adsorción directa.
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    Modelo para la predicción de la radiación solar a partir de redes neuronales artificiales
    (Universidad EIA, 2013) González Rodríguez, Andrés Felipe; Peña Palacio, Juan Alejandro
    The estimation of the climatic change that occurs in a particular place has always been an important factor for doing outdoor activities. Different methods have been developed to predict future values of climatic variables which can provide information to people and companies, allowing them to organize their activities. The solar radiation is one of these climatic variables and it has become fundamental in multiple circumstances, especially in photovoltaic centers. The project’s goal is to give an approximated value of the solar radiation that impacts the solar vehicles of the World Solar Challenge 2013 in five locations close to the road where the competition occurs; for this to be carried out, a model based in neural networks is analyzed and developed. It also seeks to find the value of the solar radiation at intermediate points of the five mentioned before using space radial functions.
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    Sistema de Aprovechamiento, Transporte y Control de Energía Térmica Solar
    (Universidad EIA, 2010) Baez Morales, Juan Santiago; Duque Correa, Esteban
    Se diseñó un sistema de aprovechamiento, transporte y control de energía térmica solar, con base en la formación de una teja de barro con geometría parabólica como colector solar. Además se diseñaron los sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento del mismo. Para el desarrollo del sistema de aprovechamiento de energía térmica solar se llevó a cabo una búsqueda y recopilación de información de los principios de funcionamiento de un sistema basado en colectores solares cilíndrico-parabólicos, como también de la metodología y pautas de creación de una teja de barro en Colombia. Se realizó una caracterización física y matemática de las principales variables como geometría, propiedades físicas de los recubrimientos y los materiales utilizados en un sistema de aprovechamiento basado en los colectores solares cilíndrico-parabólicos para la generación de energía térmica solar. Con base en este análisis se realizó un programa de trazado de rayos que permite observar el comportamiento de los rayos solares reflejados en una sección parabólica cuyo ángulo varía respecto a la posición del sol. Conjuntamente se desarrolló el diseño del sistema receptor y circuito calor transportante necesarios para el aprovechamiento solar, y se realizaron los análisis para caracterizar los recubrimientos del colector y el receptor del sistema, con el fin de escoger el mejor de una gama de materiales obtenidos del mercado local, para lo cual fue necesario valerse de pruebas de reflectancia y absorbancia por medio de equipos especializados. Finalmente se integraron todos los diseños realizados y los materiales escogidos para formar el sistema de aprovechamiento, transporte y control de energía térmica solar, propuesto en este trabajo de grado.
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    Sistema dual termoeléctrico-fotovoltaico para generar energía eléctrica por concentración de radiación solar
    (Universidad EIA, 2022) Mejía Parrado, Jose Jarod; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: A lo largo de los últimos años el aumento del consumo de la energía eléctrica y el impacto ambiental que conlleva su generación por medio de fuentes no renovables tales como combustibles fósiles, ha establecido como objetivo de gran importancia el desarrollo de nuevas tecnologías para la generación de energía a partir de fuentes renovables no convencionales. Este trabajo de grado, con el fin de ofrecer una alternativa de generación de energía a través de fuentes de energía renovables no convencionales, muestra el desarrollo de un sistema dual termoeléctrico-fotovoltaico donde se concentra la radiación solar, por medio de un lente Fresnel, hacia una celda solar que produce energía eléctrica a partir del efecto fotoeléctrico. Como resultado de ese proceso de conversión de fotones a energía eléctrica se genera un calentamiento del semiconductor el cual es transmitido a una de las caras de la celda Peltier que, con un disipador de aluminio de aletas que está en contacto con agua adherido a su otra cara, hace uso del efecto Seebeck que corresponde a la generación de energía eléctrica a partir de una diferencia de temperaturas entre las caras de la celda. Con el objetivo de poner a prueba el sistema dual en condiciones fijas y poder realizar las mediciones respectivas, se realizó un montaje de laboratorio que simula la radiación solar usando una bombilla incandescente de bulbo que abarca un amplio rango del espectro de luz que ofrece el sol. Sumado a ello, se construyeron dos prototipos con las mismas características del sistema dual; con la excepción de que cada uno cuenta con una celda individual (Peltier y fotovoltaica) para ponerlas a prueba con las mismas condiciones de laboratorio, esto con el fin de tener como referencia estos datos y poder determinar si el sistema dual es más eficiente y productivo que los sistemas por aparte y así poder concluir que la celda fotovoltaica aumenta su eficiencia y vida útil al disminuir su temperatura de operación, mientras que por el contrario la celda Peltier no alcanza a una considerable generación de energía eléctrica debido a que el delta de temperatura entre sus caras no es lo suficientemente grande.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Viabilidad técnica y económica de un sistema fotovoltaico de generación de energía en el municipio de Magangué, Bolívar
    (Universidad EIA, 2020) Pulido Ángel, Esteban; Ortega Arango, Santiago
    RESUMEN: A través de la pre factibilidad de un proyecto se busca determinar, mediante análisis y estudios, las ventajas y desventajas que tiene y si vale la pena invertir en este. A continuación, encontraremos el anteproyecto para la realización de la pre factibilidad de un proyecto de generación de energía solar por medio de paneles solares. Este proyecto busca tener datos económicos que respalden una idea de negocio, en este caso la construcción de un sistema fotovoltaico para la generación de energía solar. Para esto, primero se tienen que revisar las condiciones del predio donde se quiere realizar el proyecto. Donde la variable más importante es la radiación solar y su comportamiento en un año calendario. A partir de esta información se pretende obtener la generación teórica que puede tener este sistema fotovoltaico, con la cual se puede hacer un estimado de cuánto pueden ser los ingresos de este sistema durante su vida útil y determinar, a través de un análisis financiero, si este proyecto es rentable o no de acuerdo con las condiciones del inversionista o de los inversionistas. Es importante tener presente el crecimiento que ha mostrado la energía solar durante las últimas dos décadas y la importancia de este tipo de energía como una energía limpia y renovable. Lo que se amolda de muy buena manera con la protección del medio ambiente.