sustentabilidad energetica ecoparque natura y voz

Sustentabilidad energética y ambiental en el ecoparque natura y vos.

Síntesis ejecutiva.

El presente informe se realiza con la finalidad de proponer soluciones para el desarrollo sustentable

en materia de energía y medio ambiente para el ecoparque natura y vos, que buscan una alternativa

de turismo responsable a través de la Unidad de Manejo para la conservación de la vida silvestre

(UMA).

Dicho parque se encuentra ubicado en el ejido Pedro Méndez, del municipio de Chiapa de Corzo,

Chiapas; proyectado por la Sociedad Cooperativa de productores agropecuarios forestales de fauna

silvestre y ecoturísticos Natura y Vos S.C.de R.L. de C.V., con la colaboración de la universidad de

ciencias y artes de Chiapas y la universidad politécnica de Chiapas.

Metodología.

Para llevar a cabo el proyecto que aquí se plantea se procedió a realizar una visita al lugar, para

discutir con los miembros de la cooperativa a cerca de sus necesidades y proyecciones para el

ecoparque, y así mismo evaluar la infraestructura energética y de servicios con los que el parque

opera actualmente. Cabe mencionar que dicha infraestructura es ineficiente en términos de

sustentabilidad energética y servicios al cliente, debido principalmente a la falta de recursos

económicos que son necesarios para la implementación de los servicios que se tienen proyectados

para que sean ofertados al público que busque un turismo con un enfoque alternativo y ecológico.

Tras la visita realizada al parque y tras haber estudiado cada uno de los puntos clave del plan de

desarrollo del ecoparque, se detectaron algunas de las necesidades a cubrir para el funcionamiento

del parque, dichas necesidades son las siguientes.

Principales necesidades a cubrir.

Servicio sanitario adecuado para la oferta al público en general.

Trabajo aun inexistentes en las áreas turísticas según las proyecciones del parque.

Diseño de señaléticas y senderos.

Extracción de agua para el servicio de los usuarios, amigable con el medio ambiente.

Luz eléctrica en las áreas ofertadas al público.

Inversión económica para cubrir las necesidades del parque.

Desarrollo del trabajo.

Una vez estudiadas las necesidades se optó por la implementación de generadores fotovoltaicos

para cubrir la falta de servicios energéticos para el buen funcionamiento del parque y a su vez para

brindar mayor confort y satisfacción al visitante. Debido a la aun inexistente infraestructura de dicho

parque se realizaron varias propuestas de generadores fotovoltaicos, una para cada área a modo de

ofertar a los miembros de la asociación la opción de escoger entre estas propuestas, las que

consideren de mayor importancia según se desarrolle el trabajo en las áreas del parque. De igual

forma se propone la implementación de cocinas solares para reducir el impacto e incidentes

ambientales que podrían ser causados por las fogatas en el interior del parque, y biodigestores

autolimpiables para el tratamiento de residuos sépticos a modo de ofrecerle al turista un servicio

sanitario digno e higiénico para hacer su estancia más agradable y confortable.

Generadores fotovoltaicos.

Para el correcto funcionamiento y para el aprovechamiento eficiente de los recursos económicos

disponibles para realizar dichos proyectos, se dimensionaron varios generadores fotovoltaicos

independientes unos de otros, según las áreas que se observan a continuación en la imagen

siguiente, que corresponde a las proyecciones del parque ecoturístico natura y vos.

Imagen 1; Áreas del complejo ecoturístico natura y voz, zona b.

Se han considerado principalmente la energización de las áreas de servicio al personal, herbolaria,

suvenires, restaurante, recepción y anfiteatro, debido a que se considera que son las áreas donde

los visitantes tendrán la primera impresión del lugar y permanecerán ahí durante cierta parte del

tiempo de la visita. También se consideró un generador fv para la extracción de agua por medio de

bombas sumergibles instaladas en pozos profundos, para el servicio de los visitantes y del personal

del parque.

A continuación se observa en las tablas siguientes, las consideraciones tomadas para el

dimensionamiento de los generadores fv, seguidos de las memorias de cálculos realizadas para

dimensionarlos y finalmente elegir los componentes que serán necesarios para la construcción de

cada generador fv.

Bombeo solar desde pozo profundo.

Tabla 1: Consumo energético para la extracción de agua.

Carga Cantidad

Potencia

Promedio

(W)

Potencia

Total

(W)

Horas

Diarias

de

Uso

Consumo

Diario

Promedio

(kWh/día)

Consumo

Diario

Máximo +

30%

(kWh/día)

Bomba de

agua 1 0.16 k 0.16 k 2 0.32 0.416

Memoria de cálculo.

𝑅 = (1 − 𝐾𝑏 − 𝐾𝑐 − 𝐾𝑣) ∗ [1 − (𝐾𝑎 ∗ 𝑁

𝑃𝑑)]

Kb = 0.1

Kc = 0.01

Kv = 0.15

Ka = 0.012

N = 0

Pd = 80 %

R = 0.74

𝐸 =𝐸𝑡

𝑅

Et = 416 w

E = 562.162 w

𝑁𝑝 =𝐸

0.9 ∗ 𝑤𝑝 ∗ 𝐻𝑝𝑠

Wp = 260 watts

Hps = 5 hrs

Np = 0.48 aprox. 1 panel fv.

Imagen 2: Diagrama básico de bombeo solar.

Servicios al personal, herbolaria y suvenires.

Tabla 2: Consumo energético área uno.


𝑅 = (1 − 𝐾𝑏 − 𝐾𝑐 − 𝐾𝑣) ∗ [1 − (𝐾𝑎 ∗ 𝑁

𝑃𝑑)]

Kb = 0.1

Kc = 0.01

Kv = 0.15

Ka = 0.012

N = 2

Carga Cantidad Potencia Promedio

(W)

Potencia Total (W)

Horas Diarias

de Uso

Consumo Diario

Promedio (kWh/día)

Consumo Diario

Máximo + 30%

(kWh/día)

Lámparas interiores

5 15 75 10 0.75 0.975

Celulares 3 5 15 3 0.045 0.0585

Laptops 1 200 200 3 0.6 0.78

Radio 1 40 40 3 0.12 0.156

Total 965 1.515 1.9695

Pd = 80 %

R = 0.7178

𝐸 =𝐸𝑡

𝑅

Et = 1.9695 Kw

E = 2,743.8 w

𝑁𝑝 =𝐸

0.9 ∗ 𝑤𝑝 ∗ 𝐻𝑝𝑠

Wp = 260 watts

Hps = 5 hrs

Np = 2.345 aprox. 2 paneles fv.

𝐶 =𝐸 ∗ 𝑁

𝑉 ∗ 𝑃𝑑

V = 12 volts

C = 571.625 A*hr

𝑁𝑏 =𝐶

𝐶𝑏

Cb = 315 A*hr

Nb = 1.81 aprox. 2 baterías por efectos de diseño.

Imagen 3: Esquema de generador fv del área uno.

Anfiteatro, recepción y servicios sanitarios.

Tabla 3: Consumo energético área dos.


𝑅 = (1 − 𝐾𝑏 − 𝐾𝑐 − 𝐾𝑣) ∗ [1 − (𝐾𝑎 ∗ 𝑁

𝑃𝑑)]

Kb = 0.1

Kc = 0.01

Kv = 0.15

Ka = 0.012

N = 2

Pd = 80 %

R = 0.7178

𝐸 =𝐸𝑡

𝑅

Et = 4.855 Kw

E = 6.76441 Kw

𝑁𝑝 =𝐸

0.9 ∗ 𝑤𝑝 ∗ 𝐻𝑝𝑠


(W)

Potencia Total (W)

Horas Diarias

de Uso

Consumo Diario

Promedio (kWh/día)

Consumo Diario

Máximo + 30%

(kWh/día)


8 15 120 10 1.2 1.56

Celulares 5 5 25 3 0.075 0.0975

Tablet´s 2 40 80 3 0.240 0.312

Laptops 2 200 400 3 1.2 1.56

Proyector 1 300 300 3 0.9 1.17

Radio 1 40 40 3 0.12 0.156

Total 965 3.735 4.855

Wp = 260 watts

Hps = 5 hrs


𝐶 =𝐸 ∗ 𝑁

𝑉 ∗ 𝑃𝑑

V = 12 volts

C = 1,409.25 A*hr

𝑁𝑏 =𝐶

𝐶𝑏

Cb = 315 A*hr


Imagen 4: Esquema de generador fv del área dos.

Restaurante.

Tabla 4: Consumo energético área tres.


(W)

Potencia Total (W)

Horas Diarias

de Uso

Consumo Diario

Promedio (kWh/día)

Consumo Diario

Máximo + 30%

(kWh/día)


6 15 90 10 0.9 1.17

Celulares 5 5 25 3 0.075 0.0975


𝑅 = (1 − 𝐾𝑏 − 𝐾𝑐 − 𝐾𝑣) ∗ [1 − (𝐾𝑎 ∗ 𝑁

𝑃𝑑)]

Kb = 0.1

Kc = 0.01

Kv = 0.15

Ka = 0.012

N = 2

Pd = 80 %

R = 0.7178

𝐸 =𝐸𝑡

𝑅

Et = 15.1411 Kw

E = 21,093.7587 w

𝑁𝑝 =𝐸

0.9 ∗ 𝑤𝑝 ∗ 𝐻𝑝𝑠

Wp = 260 watts

Hps = 5 hrs


𝐶 =𝐸 ∗ 𝑁

𝑉 ∗ 𝑃𝑑

V = 24 volts

Tablet´s 2 40 80 3 0.240 0.312

Laptops 2 200 400 3 1.2 1.56

Ventiladores 3 168 324 8 2.592 3.3696

Refrigerador 2 400 800 8 6.4 8.32

Radio 2 40 80 3 0.240 0.312

Total 1.799 k 11.647 15.1411

C = 2,197.2665 A*hr

𝑁𝑏 =𝐶

𝐶𝑏

Cb = 315 A*hr


Imagen 5: Esquema de generador fv del área tres.

Para proseguir con el desarrollo de esta síntesis se proponen algunos productos necesarios para la

cocción de alimentos para grupos que deseen cocinar sus alimentos durante sus visitas al parque y

para la adecuación de servicios sanitarios sustentables y amigables con el medio ambiente. Para

eso se proponen algunos productos existentes en el mercado, como son los biodigestores

autolimpiables Rotoplas y las cocinas solares. Esto debido a que se adecuan muy bien al trabajo y

actividades que se desean desarrollar en el interior del parque y a la vez cumplen con las normas

necesarias que aseguran la fiabilidad y responsabilidad ambiental de dichos productos.

Biodigestor autolimpiable Rotoplas para fosas sépticas.

Beneficios de los biodigestores.

Tratamiento de aguas amigable con el medio ambiente, y mantos freáticos.

Ahorro de costos de mantenimiento al ser autolimpiable.

Diseño a prueba de fisuras y filtraciones.

Funcionamiento autónomo y fácil instalación.

Cumple con la norma NOM-006-CONAGUA-1997 para fosas sépticas prefabricadas y

especificaciones y métodos de prueba.

Beneficios de las cocinas solares.

Conservación de los bosques al no utilizar leña para la cocción de los alimentos.

Menor impacto ecológico ya que no se generan gases procedentes de la combustión.

Menos riesgos de accidentes causados por quemaduras de flamas o brazas.

Menores riesgos de incendios forestales.

Son más amigables con la fauna silvestre.

Resultados.

Para concluir con esta síntesis, se expondrán en este apartado las cotizaciones pertenecientes al

dimensionamiento y selección de componentes de los generadores fotovoltaicos, de los sistemas de

bombeo solar, de los biodigestores autolimpiables y de las cocinas solares. Cabe mencionar que los

componentes de los generadores fotovoltaicos se cotizan en dólares, y el precio de cada uno de

estos componentes esta evaluado según el valor actual del dólar (16.45 pesos).

Cotización de bombeo solar para pozo profundo.

Tabla 5: Cotización de componentes para bombeo solar.

Materiales ó

Partes.

Número de piezas

ó Partes.

Precio unitario. Precio total.

Paneles fv Renesol JC260M-24/Bb

1 $4,277 MXN $4,277 MXN

Cable fotovoltaico 30’, conectores macho/hembra

MC4 de 6mm2/10 AWG

1 $633.325 MXN $633.325

MXN

Bomba sumergible Sun Pumps SDS-

Q-128 1 $16,861.25 MXN

$16,861.25 MXN

Controlador PCA-30-M1D

1 $5,757.5 MXN $5,757.5

MXN

Cable sumergible 3 hilos cal. 10

40 $53.46 MXN $2,138.5

MXN

Conexión termocontactil

1 $575.75 MXN $575.75

MXN

Riel de aluminio claro IronRige

mod.XR-1000-168A de 168’’

1 $1,658.16 MXN $1,658.16

MXN

Kit de cuatro pzas de abrazadera

inferior 1 $230.3 MXN $230.3 MXN

Conector de riel SGA de 3’’ con abrazadera U

1 $296.1 MXN $296.1 MXN

Soporte superior de 3’’

1 $1,069.25 MXN $1,069.25

MXN

Total $33,497.135 MXN + iva

Cotización de generador fv para servicios al personal, herbolaria y suvenires.

Tabla 6: Cotización de componentes del generador fv para el área uno.

Materiales ó

Partes.

Número de piezas

ó Partes.



2 $4,277 MXN $8,554 MXN


MC4 de 6mm2/10 AWG

2 $633.325 MXN $1,266.65

MXN

Baterías Trojan J3056GAC

2 $4,581.32 MXN $9,162.64

MXN

Inversor Samlexamerica PST-1000-12

1 $8,063.79 MXN $8,063.79

MXN

Regulador de voltaje Tristar TS-

45 1 $3,322.9 MXN

$3,322.9 MXN

Estructuras de montaje Ironridge

UNI-TP/02 1 $6,251 MXN $6,251 MXN

Gabinete de control ABB 1SL0221A00

1 $2,200 MXN $2,200 MXN

Interruptor termomagnetico

ABB SH201t-C16 2 $68.00 MXN

$136.00 MXN


Cotización de generador fv para anfiteatro, recepción y servicios sanitarios.

Tabla 7: Cotización de componentes del generador fv para el área dos.

Materiales ó

Partes.

Número de piezas

ó Partes.



6 $4,277 MXN $25,662

MXN


MC4 de 6mm2/10 AWG

6 $633.325 MXN $3,799.95

MXN


4 $4,581.32 MXN $18,325.28

MXN


1 $8,063.79 MXN $8,063.79

MXN


45 1 $3,322.9 MXN

$3,322.9 MXN


UNI-TP/06 1 $16,121 MXN

$16,121 MXN


1 $2,200 MXN $2,200 MXN


ABB SH201t-C40 1 $68.00 MXN $68.00 MXN


ABB SH201t-C32 1 $58.00 MXN $58.00 MXN


Cotización de generador fv para el restaurante.

Tabla 8: Cotización de componentes del generador fv del área tres.

Materiales ó

Partes.

Número de piezas

ó Partes.



18 $4,277 MXN $76,986 MXN


MC4 de 6mm2/10 AWG

18 $633.325 MXN $11,399.85 MXN


8 $4,581.32 MXN $36,650.6 MXN


1 $13,651.85 MXN $13,651.85 MXN


45 1 $3,322.9 MXN $3,322.9 MXN


UNI-TP/06 3 $16,121 MXN $48,363 MXN


1 $2,200 MXN $2,200 MXN


ABB SH201t-C50 1 $68.00 MXN $68.00 MXN


ABB SH201t-C25 1 $58.00 MXN $58.00 MXN

Total $192,700.2 MXN

+ iva

Cotización de biodigestor para fosa séptica.

Tabla 9: Cotización de biodigestor.

Materiales ó

Partes.

Número de piezas

ó Partes.


Paquete sanitario Dica

2 $1,449 MXN $2,898 MXN

Regadera ABScromo

2 $79.00 MXN $158.00 MXN

Manerales chico nilo azul

2 $93.00 MXN $186.00 MXN

Coladera cuadro universal

2 $59.7 MXN $119.4 MXN

Toallero con ganchos para pared

2 $79.00 MXN $158.00 MXN

Biodigestor Rotoplas RP-3000

1 $24,500 MXN $24,500 MXN

Tubo pvc sanitario 4’’, 6 m de largo

1 $199.00 MXN $199.00 MXN

Tubo pvc 1’’, 3 m de largo

1 $42.9 MXN $42.9 MXN

Codo pvc 90° cedula 40 de 1’’

10 $5.00 MXN $50.00 MXN

Valvula de esfera 1 $105.31 MXN $105.31 MXN

pvc 2’’

Tubo pvc 2’’, 3.05 m de largo

1 $1,562.96 MXN $1,562.96 MXN

Tanque de agua Rotoplas 2500 lts

1 $3,715.61 MXN $3,715.61 MXN

Total $33,695.18 MXN

+ iva

Cotización de cocinas solares.

Tabla 10: Cotización de cocinas solares.

Materiales ó

Partes.

Número de piezas

ó Partes.


Cocina solar Florecita

1 $2,600 MXN $2,600 MXN

Cocina solar La bestia

1 $2,750 MXN $2,750 MXN

Cocina solar La pequeña

1 $2,499 MXN $2,499 MXN

Total $7,849 MXN +

iva

Se da por concluido el desarrollo de esta síntesis esperando se haya cubierto de manera adecuada

con los requerimientos del ecoparque natura y vos, y esperando tengan a bien contar con el trabajo

realizado en este documento.

Dimensionamiento realizado por:

Cd. Sergio Hernández Cabrera, pasante de ingeniería en Mecatrónica.

Cel. 961 151 09 23

E-mail: [email protected]

sustentabilidad energetica ecoparque natura y voz

Documents

Transcript of sustentabilidad energetica ecoparque natura y voz