Evaluación de la eficiencia de un sistema fotovoltaico en el campus universitario UAP – Filial Huancayo

Abstract

La energía solar se presenta como una alternativa importante ante el aumento del consumo energético del planeta, debido a que, la cantidad de la energía del sol, que llega a la superficie de la tierra en un día, es diez veces más que la energía total consumida en nuestro planeta durante un año. El estudio de las energías renovables actualmente se presenta como una herramienta de gran utilidad, debido a la escasez de fuentes de energía convencionales que se han venido explotando desde hace ya varios años. El Distrito de Pilcomayo ubicado en la Región Junín a una altura de 3200 msnm donde se desarrollara la construcción de un paradero suministrado con energía solar ubicado en la intersección de la Avenida Parra del Riego y el Jirón Sebastián Lorente a la altura de la Universidad Alas Peruanas filial Huancayo cuenta con una radiación promedio anual de 4.9kWh/día siendo la segunda región a nivel nacional con mayor índice de radiación después de Arequipa. El presente trabajo de investigación fue realizado con el fin de generar energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos para suministrar la demanda energética del paradero, conociendo la implicancia de los factores climáticos y geográficos que permitan estimar la generación de energía de los paneles fotovoltaicos, la estimación de la superficie de captación de energía solar, así como la evaluación experimental del módulo. Analizando la influencia de los factores climáticos y geográficos en la ciudad de Huancayo, se consideró la irradiación media anual es 4,9 kWh/m2, altitud 3249 msnm, latitud 12,0 S, eligiéndose así, un ángulo de inclinación de 25,5°para la instalación del panel solar fotovoltaico. Para determinar la superficie de captación solar, para la demanda energética del paradero, se determinó el área de 2,22 m2, que equivale a los dos paneles fotovoltaicos de 1,45 m x 0,76 m, que generaron una potencia promedio de 280 W con una corriente de 16,9 A y una tensión de 43,6 V. Se realizó un balance de energía donde se halló el modelo matemático, el cual relaciona las temperaturas tanto de la placa como del panel. Mientras que la tensión y la intensidad de corriente a la salida del panel fotovoltaico determinaron el comportamiento eléctrico, también se determinó la eficiencia de la radiación absorbida por el panel el cual es de 15,32%. Elprincipalproblemaconlatecnologíadepanelesfotovoltaicosesquelaeficienciadelossistemasdeenergíasolarsiguesiendopobre, y los costos por kilowatt/hora(KW/h) nosoncompetitivos,enlamayoríadeloscasos,contrafuentesdeenergíatradicionales(petróleo, geotermia, gas natural, carbón natural, etc.). Este tipo de generación de energía eléctrica es amigable con el medio ambiente, pues las instalaciones son silenciosas, requieren un mantenimiento mínimo y sencillo, y no producen polución térmica ni emisiones de CO2.