Ensayo: APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA

SOLAR PARA LA REDUCCION DE

GASTOS EN EL CONSUMO ELECTRICO

EN LAS VIVIENDAS DE HUANCAYO

Contenido

CONTENIDO ...................................................................................................... 1

INTRODUCCIN ............................................................................................... 3

1. ENERGIA RENOVABLE .............................................................................. 4

2. ENERGIA SOLAR ........................................................................................ 7

3. PANEL FOTOVOLTAICO............................................................................. 8

4. REDUCCION DE COSTOS POR ENERGIAS RENOVABLES ................. 10

CONCLUSIONES ............................................................................................. 12

BIBLIOGRAFA ................................................................................................ 13

INTRODUCCIN

El problema se encuentra en el desconocimiento de la poblacin sobre el aprovechamiento de la energa solar y su respectivo beneficio en la reduccin de costos por consumo de energa elctrica. El objetivo de este ensayo es aportar la informacin necesaria para que la poblacin tenga en cuenta la importancia de este recurso.

En la actualidad nos enfrentamos a graves problemas ambientales causados por el uso masivo de energas fsiles tales como el petrleo, gas natural carbn etc.

Es por este motivo la preocupacin de buscar nuevas alternativas de energa, confiables y limpias que no atenten en contra de nuestro bienestar. La naturaleza nos ofrece una gran variedad de opciones que no podemos dejar pasar como la energa solar, elica, biomasa, geotrmica y muchas otras.

Desgraciadamente estos tipos de energas limpias no han sido desarrolladas adecuadamente debido a falta de apoyo gubernamental y al escaso conocimiento que se tienen de ellas.

La produccin de energa se ha vuelto un problema por los altos costos de produccin y que la poblacin va en aumento cada vez ms rpido que en aos anteriores, adems de que estamos acabando con los recursos que nos brindan la energa es por eso que, necesitamos encontrar nuevas energas ms baratas y que los recursos sean casi inagotables.

El objetivo de este ensayo es aportar con informacin las energas renovables que podran ser ocupadas en un futuro o ya en la actualidad.

1. ENERGA RENOVABLE

Las energas renovables son aquellas que representan un recurso

infinito y que se encuentran en la naturaleza gracias a procesos naturales, sus

caractersticas son las siguientes: son completamente inagotables, al obtener

la energa por estas vas no se produce los desechos txicos que produce el

uso de hidrocarburos como el CO2 que es el principal gas asociado al efecto

invernadero, y evita el invertir en suministros de combustibles. Como afirma

Crdova Rojas (2010) La contaminacin del medio ambiente producto de la

emanacin de gases contaminantes hacia la atmosfera proviene del uso de

combustibles fsiles (p.4)

Figura 1.1: Contaminacin por CO2

La energa es la fuerza vital de la humanidad; sin ella nuestra vida

quedara sin movimiento. Gracias a la energa podemos cubrir varias

necesidades tales como transportes, alimentos, combustibles, refrigeracin y

muchas otras ms. Las energas venidas de nuestra propia naturaleza han

demostrado sustentar las distintas economas a travs del tiempo, pero existen

energas no renovables que se estn agotando por el abuso que el hombre

ejerce sobre ellas, Como afirma Crdova Rojas (2010) siendo las plantas de

energa convencional o no renovable, que funcionan quemando combustibles

fsiles, aquellas que ms contaminan la atmosfera con dixido de carbono,

metano y otros gases (p.4) por este motivo desde hace ya algunos aos el

propio hombre ha tenido la necesidad de buscar fuentes alternativas de

energa.

Figura 1.2: Planta de Energa Convencional

Existen fuentes de energas renovables o alternativas, estas causan

menos impacto ambiental negativo en nuestro entorno. Entre estas energas

podemos mencionar:

a) Biomasa

La bioenerga en sus distintas formas se puede aprovechar en

aplicaciones trmicas, para la generacin de electricidad o para la produccin

de biocombustibles lquidos para transporte.

b) Termonuclear

Esta energa es la combinacin de energa trmica con energa nuclear,

en sta fusin se combinan tomos de hidrgeno para formar helio,

produciendo abundante energa en una reaccin no contaminante.

c) Elica

Las turbinas elicas transforman la energa cintica del viento en

energa mecnica, ya sea para mover directamente una mquina, tal como una

bomba de agua o un molino de granos, o bien para impulsar un generador

elctrico.

Figura 1.3: Generador Elico

d) Geotrmica

La geotermia o calor de la corteza terrestre se aprovecha por medio de

la perforacin de pozos donde se capta a travs de tuberas el vapor

sobrecalentado por las cmaras magmticas para hacer girar una turbina e

impulsar un generador elctrico o bien para aplicaciones trmicas como

calefaccin de interiores, balnearios y procesos industriales o agroindustriales.

e) Energas ocenicas

De manera esquemtica las energas ocenicas se originan a partir del

viento, los cambios de temperatura y densidad de las masas de agua en

diferentes regiones de la Tierra y por las fuerzas de atraccin gravitacional

entre la Tierra, el Sol y la Luna, principalmente; por esta diversidad de formas

en que encontramos las energas del mar, se han desarrollado tecnologas

para aprovechar cada una de ellas, mismas que se clasifican de la siguiente

manera: energa mareomotriz, undimotriz, de corrientes marinas y

maremotrmicas.

Tambin se propone utilizar la energa solar como afirma Crdova Rojas

(2010) como fuente de energa renovable la TORRE SOLAR, que consiste en

una estructura tipo chimenea de gran altura, cuyo sistema combina la

tecnologa solar trmica, elica y geotrmica para generar electricidad limpia,

basndose en un fenmeno tan simple como es la conveccin (el aire caliente

pesa menos y tiende a subir) (p.4)

Figura 1.4: Torre Solar en el mundo.

2. ENERGA SOLAR

La energa solar es un recurso inminente para todo ser humano, su

intensidad vara en el transcurso del da debido a la rotacin de la Tierra, y

cambia en las estaciones debido a la translacin de sta con respecto del Sol.

La cantidad de energa que se recibe del Sol anualmente se estima en

1.49x10^8 kWh, energa muy superior al consumo mundial. "La conversin de

la energa solar (ondas electromagnticas) en energa elctrica, es un

fenmeno fsico conocido como el efecto fotovoltaico. Esta transformacin es

producida por un dispositivo llamado clula solar". (Tames, 2009 p .57). sta es

limpia, inagotable y no cuesta, sin embargo el problema es como poder

convertirla en una forma de energa que se pueda aprovechar, como la

elctrica. La conversin de energa solar en elctrica se produce en las clulas

solares que son parte del efecto fotovoltaico. Este tiene como funcin principal

captar energa solar y transformarla a energa elctrica como afirma Lazo

Flores (2009) El sistema es pensado en el bienestar y proteccin no slo del

ecosistema, sino tambin de las personas [] el sistema est orientado a

facilitarles el trabajo sin requerir una preparacin previa para poder hacerlo

funcionar; esta desarrollado y orientado para su uso prctico. (p. 63).

Figura 2.2: Utilizacin de la Energa Solar

Tambin se puede mencionar otras aplicaciones tales como:

Diseo de una cama calefactora mediante el uso de energa solar para

proporcionar el confort trmico al campesino en las noches. El campesino

necesita un suministro de calor de 35 W durante 10 horas lo cual resulta en una

carga trmica de 1300kJ. La pila de piedras tiene un volumen de 0.5m3 y se

calienta hasta una temperatura de 22C durante el da y disminuye hasta una

temperatura de 15C en invierno. Este cambio de temperatura libera 2200 kJ, lo

cual nos asegura que la pila de piedras proporcionar la cantidad de calor que

necesita el hombre para encontrase en la zona de confort trmico. (Herrera

Prado R, 2011, p. 4)

La energa solar es energa electromagntica emitida por nuestra

estrella ms cercana: el Sol, que al interaccionar con la materia dicha energa

es transformada en otras formas de energa. La energa solar recibida cada 10

das sobre la Tierra equivale a todas las reservas conocidas de petrleo,

carbn y gas

Ventajas de utilizar la energa solar.

Al tratarse de energa renovable permite reducir el consumo de

combustibles fsiles.

No emiten gases perjudiciales para la salud ni gases invernadero

que afecten al medio ambiente.

Figura 2.2: Energa Solar

3. PANEL FOTOVOLTAICO

Los paneles fotovoltaicos, o simplemente llamados paneles solares, se

puede transformar la energa solar directamente en electricidad. La fabricacin

de los paneles fotovoltaicos requiere alta tecnologa y pocas fbricas en el

mundo (en pases desarrollados) lo hacen, pero su uso es sumamente simple y

apropiado para la electrificacin rural, teniendo como principal dificultad su

(todava) alto costo. (Lazo Flores, 2009) El uso de un sistema fotovoltaico se

convierte, por lo tanto, en una de las alternativas para poder generar energa

limpia, contribuyendo con el medio ambiente y [] acceso a una fuente de

energa elctrica propia.(p. 13)

Se estima que Per cuenta con condiciones favorables para el desarrollo de

Proyectos de energa solar. En extensas zonas de la Sierra Sur del pas, la

Energa solar alcanza niveles promedio no menores de 6 kWh/m2/da (una de

las Mejores radiaciones a nivel mundial). En toda la franja central de la Sierra

se registra un nivel de radiacin del orden de 5 a 6 kWh/m2/da, en la regin de

la Selva Alta y parte de la Selva Baja dicho nivel se sita en un rango de 4.5 a

5 kWh/m2/da. La Costa Norte se caracteriza por niveles de radiacin promedio

de 4 a 5 kWh/m2/da, lo cual constituye uno de los factores que explican las

ventajas comparativas de esta zona para el desarrollo agrcola. "El principio

bsico del efecto fotovoltaico se trata de liberar electrones de sus tomos y en

estos electrones libres hacer el material conductivo. Cuando un fotn cae sobre

un semiconductor puede suministrar suficiente energa para liberar a un

electrn. (Auccacusi Montejo, 2014)

Figura 3.1: Paneles Fotovoltaicos

Un sistema fotovoltaico aislado o autnomo se trata de un sistema auto

abastecedor, ya que aprovecha la irradiacin solar para generar la energa

elctrica necesaria en el suministro de una instalacin. La funcin bsica de

convertir la radiacin solar en electricidad la realiza el mdulo fotovoltaico. La

corriente producida por el mdulo fotovoltaico es corriente continua a un voltaje

que generalmente es de 12V (Voltios), dependiendo de la configuracin del

sistema puede ser de 24V o 48V.

La energa elctrica producida se almacena en bateras, para que

pueda ser utilizada en cualquier momento, y no slo cuando est disponible la

radiacin solar. Esta acumulacin de energa debe estar dimensionada de

forma que el sistema siga funcionado incluso en periodos largos de mal tiempo

y cuando la radiacin solar sea baja (por ejemplo, cuando sea un da nublado).

De esta forma se asegura un suministro prcticamente continuo de energa.

El regulador de carga es el componente responsable de controlar el

buen funcionamiento del sistema evitando la sobrecarga y descarga de la

batera, proporcionando alarmas visuales en caso de fallas del sistema. As se

segura el uso eficiente y se prolonga su vida til.(Pareja Aparicio, 2010)

Este tipo de instalaciones son muy tiles para abastecer lugares de

difcil acceso a donde llevar un punto de conexin de la Red Elctrica resulta

demasiado caro. Caso de existir grupos electrgenos permiten mejorar el nivel

de vida al reducir o eliminar los ruidos, olores a combustibles y mantenimientos

costosos.

4. REDUCCIN DE COSTOS POR MEDIO DE ENERGAS

RENOVABLES

Muchas tecnologas de energas renovables, tales como los

calentadores solares de agua o los sistemas de electrificacin rural para

comunidades aisladas, son las opciones ms econmicas para sus usuarios.

Su uso les reporta, por tanto, importantes ahorros de manera directa.

Figura 4.1: Ahorro en energa

Otras tecnologas de energas renovables, tales como la generacin de

electricidad a partir de energa elica, pueden ser aparentemente ms costosas

que las tecnologas convencionales cuando se evalan de manera aislada. Sin

embargo, al analizar el sistema energtico en su conjunto, y al tomar en cuenta

no slo los costos de la energa sino tambin los riesgos relacionados con la

variabilidad de dichos costos, se observa que las energas renovables, gracias

a sus riesgos pequeos o nulos, permiten en realidad, en muchos casos,

reducir los costos del sistema.

Por ltimo, la situacin de las energas renovables en Per entrando

ms en detalle en la energa solar que tiene particular importancia para el

desarrollo de zonas rurales apartadas: Segn datos del Ministerio de Energa y

Minas del Per, en los ltimos aos se ha incrementado a 75 % el porcentaje

de la poblacin peruana que cuenta con servicio elctrico. A pesar del gran

esfuerzo de aumentar la electrificacin en el Per, bsicamente a travs de la

extensin de redes elctricas, esto significa que todava hay 7 millones de

Peruanos sin electricidad esto quiere decir cerca de un 70% de la poblacin

rural no dispone de fuentes de energa elctrica para satisfacer sus

necesidades bsicas cocinar, calentarse, transporte y comunicaciones.

(Comisi Nacional de Cambio Climtico, 2001)

Los requerimientos del usuario son el punto de partida de todo ciclo. En

el caso de le energa renovable esto no es diferente. Junto con las condiciones

climticas, que ya han sido discutidas con detenimiento en la seccin de

recursos de energa solar, un sistema puede disearse exactamente para

satisfacer las necesidades del usuario a los ms bajos costos. (Orbegozo,

2010a)

El escaso poder adquisitivo de la poblacin rural es un problema

fundamental que no permite a muchos comprar estos sistemas inicialmente

costosos. Para cambiar esta situacin, existen varias propuestas, desde usar

pico sistemas de muy bajo consumo y econmicamente accesibles hasta

facilitar crditos de condiciones favorables para la poblacin rural. El

insuficiente conocimiento y la poca familiaridad con sistemas solares

representan otras barreras para aceptar ampliamente esta tecnologa. Existe la

necesidad, pero todava no resulta en una demanda extendida por gran parte

de la poblacin. ( Asociacion Peruana de Energa Solar y del Ambiente, 2015)

Per, consciente de su situacin privilegiado por la cantidad de la

radiacin solar, elabor, como parte de su programa de electrificacin rural, el

Atlas Solar que comprueba las condiciones excelentes para aprovechar de la

energa solar. ( Asociacion Peruana de Energa Solar y del Ambiente, 2015)

CONCLUSIONES

Las energas renovables se podran implementar con una gran inversin en

cuanto a infraestructura al principio pero este gasto tan enorme se recuperara

al paso del tiempo solo necesitando pequeos gastos despus de

mantenimiento.

El uso de energas renovables tiene consecuencias benficas para el freno de

la contaminacin y la purificacin de la naturaleza, disipando el cambio

climtico extremo junto con el calentamiento global

Los recursos renovables muy pronto sern las fuentes de energa ms usadas

en nuestro medio, debido a que poco a poco tendrn gran impacto en nuestra

sociedad por el beneficio que traer.

La energa solar ya tiene un gran impacto en algunas ciudades, en Huancayo

aun no la aprovechamos con severidad, esto sera una gran forma de ahorro

en energa elctrica, ya que esta fuente nos brinda varias opciones para poder

emplearlo adecuadamente, dentro de los cuales tenemos a la generacin de

energa elctrica a partir de paneles solares fotovoltaicos y termas solares.

En cuanto a las termas solares, en ciudades de la regin andina (Como

Huancayo) de Per son utilizadas desde hace varios aos, mientras que en

zonas de la costa y de la selva no se usaban. En el presente trabajo se

comprob que tambin en estas zonas, es muy eficiente desde el punto de

vista de ahorro energtico.

Reduccin del costo en gasto de energa con muy razonables con las energas

renovables pero la adquisicin de la tecnologa (paneles fotovoltaicos, termas

solares) son muy caras. En el caso particular de Huancayo y por eso es que no

se ha desarrollado mucho en la ciudad de Huancayo.

Huancayo es una ciudad consiente de su situacin privilegiada por la cantidad

de radiacin solar, Por este motivo es que los ciudadanos estn tomndolo

como una opcin posible para satisfacer sus necesidades.

BIBLIOGRAFIA

Asociacion Peruana de Energa Solar y del Ambiente. (16 de mayo de 2015).

http://www.perusolar.org/.

Auccacusi Montejo, D. (2014). Analisis tecnico y economico para la seleccion

del equipo optimo de bombeo en muskaruni usando fuente renovables. Lima.

Crdova Rojas, C. A. (2010). Torre solar como una fuente de energa renovable. Tesis de Grado, Universidad Nacional de Ingeniera, Facultad de Ingeniera Civil, Per Lima.

Herrera Prado,R.(2011).Diseo de una Cama Calefactora para Regiones Fras. Tesis de Grado, Pontificia Universidad Catlica del Per, Facultad de Ingeniera Mecnica, Per Lima.

Lazo Flores, N. (2009). Diseo De Un Sistema Con Paneles Solares Para

Caragr Baterias Y Energizar Motores De Picadoras En Una Comunidad

Agricola,Tesis de Grado Pontificia Universidad Catolica Del Peru, Facultad de

Ingenieria. Lima.

Lazo Flores, N. (2009).Diseo De Un Sistema Con Paneles Solares Para Cargar Bateras Y Energizar Motores De Picadoras En Una Comuniad Agrcola. Tesis de Grado. Pontificia Universidad Catlica del Per, Facultad de Ciencias e Ingeniera, Lima.

Orbegozo, C. Y. (2010a). Energia Solar Fotovoltaica.Manual Tecnico para

termas solares .

Pareja Aparicio, M. (2010). Energia solar Fotovoltaico. Barcelona: Editorial

Marcombo.

Sebastian Tames, E. (2009). Estudio de electrificacin con energa solar. Piura.