Aplicación de Planta Fotovoltaica para La Producción de Energía Eléctrica en La Región de Nuevo Progreso

ITSSAT. APLICACION DE PLANTA FOTOVOLTAICA.
2021
APLICACIÓN DE PLANTA FOTOVOLTAICA PARA LA

PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA REGIÓN DE
NUEVO PROGRESO
1
ITSSAT. APLICACION DE PLANTA FOTOVOLTAICA. 2021
INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE SAN ANDRÉS TUXTLA.
CARRERA
ING. ELECTROMECÁNICA
DOCENTE
BLANCA NICANDRIA ríos ATAXCA
MATERIA
TALLER DE INVESTIGACIÓN II
GRUPO
602“A”
TITULO
APLICACIÓN DE PLANTA FOTOVOLTAICA PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
ELÉCTRICA EN LA REGIÓN DE NUEVO PROGRESO
AUTORES
MARTÍNEZ MACIEL ANGEL URIEL

PELAYO HERNÁNDEZ JAFLET SAMIR
2
ÍNDICE
Introducción……………………………………………………………………………………5
I. GENERALIDADES DEL PROYECTO
1.1 Antecedentes……………………………………………………………………..6
1.2 Delimitación del tema…………………………………………………………...6
1.3 Planteamiento del problema…………………………………………………..6
1.4 Formulación del problema……………………………………………………...8
1.5 Objetivo general…………………………………………………………………..8
1.6 Objetivos específicos……………………………………………………………..8
1.7 Opinión del grupo………………………………………………………………...8
1.8 Hipótesis o supuestos……………………………………………………………..8
- Variables dependientes……………………………………………………..9
- Variables independientes…………………………………………………...9
1.9 Justificación………………………………………………………………………...9
II. MARCO TEORICO
2.1 Energías renovables……………………………………………………………..11

2.2 Características de las energías renovables………………………………...11
2.3 Ventajas de las energías renovables………………………………………..11
2.4 Panel solar…………………………………………………………………………12
2.5 Panel solar térmico………………………………………………………………12
2.6 Panel solar fotovoltaico……………………………………………………......12
2.7 Instalación fotovoltaica………………………………………………………..13
2.8 Costo de paneles solares………………………………………………………13
2.9 Normatividad……………………………………………………………………..14
III. METODOLOGÍA
3.1 Población o universo/muestra………………………………………………...15

3.2 Tipo de estudio…………………………………………………………………...15
3.3 Procedimiento de recolección diseño del experimento
(trabajo de campo)……………………………………………………………..16
3.4 Procedimiento de manejo estadístico de la información………………16
IV. RESULTADOS OBTENIDOS Y DISCUSIÓN
4.1 Encuesta………………………………………………………………………......17
4.2 Datos estadísticos de encuesta………………………………………………17
4.3 Estructura diseño…………………………………………………………………22
4.4 Fichas técnicas…………………………………………………………………...22
3
4.5 Calculo para la instalación solar fotovoltaica……………………………..23
4.6 Método de potencia……………………………………………………………23
4.7 Cálculo y selección de baterías………………………………………………24
4.8 Cálculo del inversor………………………………………………………...……25
4.9 Financiamiento a usuario………………………………………………………25
4.10 Esquema de conexión………………………………………………………….26
4.11 Presupuesto……………………………………………………………………….26
4.12 Cronograma……………………………………………………………………...27
V. CONCLUSION……29
VI. FUENTES DE INFORMACIÓN….30
ÍNDICE DE IMÁGENES
Figura 1.- Campo de paneles solares...............................................................5

Figura 2.- Esquema del sistema de paneles solares…………………………….7
Figura 3.- Gráfica de decrecimiento en costes de celdas fotovoltaicas...14
Figura 4.- Ubicación vía satélite de la comunidad Nuevo Progreso………15
Figura 5.- Base de panel solar, diseñada en AutoCAD.…………………...…22
Figura 6.- Módulo ERDM 72M-HE BF. ERDM-SOLAR.com…………………......22
Figura 7. Inversor 4000w. EASUN power………………………………………….25
Figura 8. Diseño de conexión creado en Autocad…………………………...26
Figura 9.- Cronograma de actividades realizada en Excel…………………27
Figura 10.- Fechas del cronograma de actividades realizada en Excel…28
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Características mecánicas. ERDM-SOLAR.com…………………….22

Tabla 2. Parámetros eléctricos. ERDM-SOLAR.com…………………………...23
Tabla 3. Presupuesto…………………………………………………………….......26
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1……………………………………………………………………………….17
Gráfico 2……………………………………………………………………………….18
Gráfico 3……………………………………………………………………………….18
Gráfico 4……………………………………………………………………………….19
Gráfico 5……………………………………………………………………………….19
Gráfico 6……………………………………………………………………………….20
Gráfico 7……………………………………………………………………………….20
Gráfico 8……………………………………………………………………………….21
4
INTRODUCCIÓN
Las energías renovables son fuentes de energía limpias, inagotables y

crecientemente competitivas. Se diferencian de los combustibles fósiles
principalmente en su diversidad, abundancia y potencial de aprovechamiento
en cualquier parte del planeta. Por lo que en este anteproyecto se ha optado
por la implementación de una planta fotovoltaica que mejorara y ampliara el
servicio eléctrico actualmente brindado, asimismo se obtendría efectos
positivos en el medio ambiente y en la economía de la población.
Figura 1.- Campo de paneles solares
5
I. GENERALIDADES DEL PROYECTO
1.1 Antecedentes
En la comunidad de Nuevo Progreso cuentan con un servicio de luz eléctrica

muy poco eficiente. Desde que se fundó el pequeño pueblo les brindaron el
servicio de CFE, pero con el tiempo ha ido creciendo la población. De lo cual
no ha habido una ampliación de luz eléctrica. Muchas de las casas nuevas no
han solicitado el servicio, ya sea por falta de dinero o por simple desatención.
En los inicios de esta comunidad contaba con un alrededor de 5 familias. En
2020 según la página PueblosAmerica.com, la comunidad cuenta con 279
habitantes, lo que es exponencialmente la incrementación de la población. Su
energía eléctrica es un tema que han omitido. Sugerimos la implementación de
paneles solares para combatir esta problemática.
1.2 Delimitación del tema
En la presente propuesta presentada como solución a la problemática

planteada existen limitantes que desafortunadamente impiden el desarrollo de
dicha actividad, como lo es la pandemia y emergencia sanitaria por la cual
estamos viviendo, es decir debido al confinamiento por el Covid 19 no es
posible salir al campo de trabajo puesto que se corre riesgo de perjudicar la
salud propia. También cabe mencionar que como estudiantes universitarios no
contamos con suficiente tiempo ni el capital necesario, además de no tener los
conocimientos necesarios para realizar adecuadamente una instalación
eléctrica con paneles solares de forma eficiente.
1.3 Planteamiento del problema
Proporcionar energía eléctrica a comunidades alejadas se ha convertido en un

tema muy importante ya que actualmente contar con el servicio de
electricidad en el hogar es una prioridad, ya que realizamos actividades
diariamente que necesitan la implementación de está, sin embargo, no todas
las regiones pueden contar o disponer de dicho servicio y las que si cuentan
con energía eléctrica que proporciona el CFE presentan el problema de tener
que pagar un precio elevado por su consumo bimestral.
Existen muchos factores por lo cual ocurre lo mencionado anteriormente y estas

son las siguientes:
• Cable no adecuado utilizado en la instalación eléctrica.

• Corto circuito ocurrido en el cableado de la instalación.
6
• Cantidad de personas habitando la vivienda.
• Robo de energía (Se cuelgan del suministro de energía)
Sin embargo, el enfoque de esta problemática es para aquellas comunidades

que se encuentran alejadas de la región donde se ubica la central eléctrica,
ya que por falta de infraestructura de la Comisión Federal de Electricidad (CFE)
al no proporcionar postes para hacer llegar electricidad a los hogares se busca
una estrategia para poder brindar este servicio a comunidades donde no
cuenten con él, específicamente hablando se analizara la situación de la
comunidad Nuevo Progreso perteneciente al municipio de San Andrés Tuxtla
del estado de Veracruz, en la cual a pesar de contar con un limitado servicio
eléctrico proporcionado por el CFE, este es ineficiente además de no poder
abastecer a toda la comunidad correctamente por la ubicación lejana en la
que esta se encuentra.
Debido a la ubicación se plantea la implementación de una planta paneles
solares en la comunidad como solución al problema, más sin embargo habría
que hacer un estudio previo acerca de la situación económica, poblacional y
ambiental para determinar la eficacia que tendría el funcionamiento de
paneles solares como energía renovable, limpia y segura que abasteciera a
dicha comunidad con una inversión con recuperación a un plazo adecuado.
Figura 2.- Esquema del sistema de paneles solares. Via SUNFIELDS EUROPE.
7
1.4 Formulación del problema
¿Cómo ampliar y mejorar la red eléctrica?
¿Qué tipos de energías renovables existen?
¿La energía solar es la más viable para la zona de Nuevo Progreso?
1.5 Objetivo general
Implementar el uso de energía solar en la comunidad de Nuevo Progreso,

mediante una planta fotovoltaica, para aumentar la red y eficiencia de
energía eléctrica.
1.6 Objetivos específicos
 Contabilizar el número de viviendas de la comunidad que requerirán la

implementación del servicio.
 Analizar el rendimiento generado por la planta fotovoltaica.
 Cuantificar costos monetarios de material y de trabajo en obra.
 Diseñar un sistema nuevo en el que nos permita recibir y almacenar de
manera más eficiente la energía solar recibida.
 Implementar el uso de baterías e inversores que permitirán regularizar el
gasto de la energía eléctrica.
1.7 Opinión del grupo

En este proyecto se tiene contemplado realizar la planta para mejorar la
energía de la población, futuramente expandirla para alimentar de energía
eléctrica más poblaciones, de lo cual también estaríamos motivando al mundo
optar por energías renovables.
1.8 Hipótesis o supuestos
La principal alternativa para generar electricidad renovable es la energía solar,

aprovechando principalmente la ubicación geográfica de nuestra entidad y
así beneficiarse de la irradiación energética que proporciona, implementando
nuevas tecnologías que ayuden a generar la cantidad necesaria para
abastecer a una comunidad.
En esta hipótesis propuesta, supone que las personas que serán beneficiadas
8
por una la innovación de un equipo, capaz de producir una corriente
energética mayor se les informe e instruya acerca de los muchos beneficios
que puede tener el usar energías renovables, lo anterior dicho servirá para
determinar que las personas beneficiadas puedan aprovechar de manera
responsable este recurso.
- Variables dependientes
 Combinación de materiales para el desarrollo del prototipo.

 Funcionamiento del prototipo de acuerdo a los materiales utilizados.
 Normas de manejo, establecidas por la CFE.
- Variables independientes
 Falta de recursos financieros para el desarrollo del prototipo.

 Falta de apoyo por parte de personas con conocimiento en electricidad
y celdas fotovoltaicas.
 Resultados de factibilidad.
1.9 Justificación
En este proyecto estamos proponiendo la concientización en las personas

acerca de los beneficios que tiene el uso de este tipo de energía. Tiene
como objetivo la energía solar fotovoltaica desarrollar un sistema
tecnológico de generación de electricidad basados en fotoceldas solares
ya que obtenemos muchos beneficios con este tipo de energía.
Contribuimos al medio ambiente ya que es una forma de aprovechar los
rayos del sol como fuente de energía renovables, sin contaminar
Este proyecto requiere ocupar los recursos renovables para generar un

beneficio a un grupo de personas, en este caso será un grupo de personas
de una colonia de escasos recursos, con la finalidad de ahorrar dinero
puesto que los más afectados que no cuentas con luz eléctrica son las
personas de pocos recuerdos económicos, tomando en cuenta que en la
zona en la que vivimos podemos aprovechar la energía solar creando una
forma más económica y apoyando la sociedad es necesario entender la
importancia que tiene el ocupar los recursos naturales sin dañar el medio
ambiente y estamos contribuyendo al cuidado de estos.
9
*Las energías renovables son fuentes de energía limpia, inagotable y

crecientemente competitiva. Se diferencian de los combustibles fósiles
principalmente en su diversidad, abundancia y potencial de
aprovechamiento en cualquier parte del planeta.
*Además, sus costes evolucionan a la baja de forma sostenida,
mientras que la tendencia general de costes de los combustibles
fósiles es la opuesta, al margen de su volatilidad coyuntural.
*El crecimiento de las energías renovables es imparable, como queda

reflejado en las estadísticas aportadas anualmente por la Agencia
Internacional de la Energía.
Es una transición hacia un sistema energético basado en tecnologías

renovables tendrá asimismo efectos económicos muy positivos para la
economía global y el desarrollo.
10
II. MARCO TEORICO
2.1 Energías renovables
(fatorenergia, 2018) Las energías renovables son aquellas fuentes de energía

basadas en la utilización de recursos naturales: el sol, el viento, el agua o la
biomasa vegetal o animal. Se caracterizan por no utilizar combustibles fósiles,
sino recursos naturales capaces de renovarse ilimitadamente. Uno de sus
puntos fuertes es que tienen un impacto ambiental muy escaso, pues además
de no emplear recursos finitos, no generan contaminantes. A las energías
renovables se les conoce como energías alternativas o energías verdes.
Lo que se tiene claro es que son alternativa más sostenible a las provenientes
de fuentes fósiles, como el carbón y el petróleo y sus derivados. Y además son
inagotables, a diferencia de las segundas
2.2 Características de las energías renovables
Las energías renovables poseen múltiples características entre ellas destacan

las siguientes:
 Ayudan a potenciar el autoconsumo
 Son energías beneficiosas para el medio ambiente
 Son recursos naturales gratuitos e inagotables
 Las energías renovables pueden llegar a lugares aislados
 No generan residuos
 Tienden a tener prosperidad económica local
 Evitan la dependencia exterior, son autóctonas.
2.3 Ventajas de las energías renovables
El uso de las energías renovables contribuye a que las casas sean mucho más
autosuficientes en su consumo eléctrico. En un futuro no muy lejano, todos los
edificios construidos deberán tener sus propias placas solares, calderas de
biomasa o puntos de recarga para el coche eléctrico en su garaje
comunitario; el autoconsumo eléctrico es mucho más fácil de alcanzar de lo
que imaginamos. Las energías renovables proceden de recursos naturales de
acceso gratuito e inagotable. Siempre tendremos agua, viento o sol con los
que producir energía limpia. En cambio, la energía generada a partir de
combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas) dispone de unos recursos limitados
y son contaminantes con el medioambiente. (fatorenergia, 2018)
11
2.4 Panel solar
(AUTOSOLAR, 2015) Un panel solar, placa solar o módulo solar es un dispositivo

que capta la energía de la radiación solar para su aprovechamiento. En
realidad no es más que una placa grande en la que hay muchas celdas solares
juntas. Si una celda solar convierte la energía del Sol en electricidad, un panel
solar convierte mucha más energía que una sola celda solar. Las celdas se
conectan unas con otras en serie dentro del panel. Existen dos tipos de paneles
solares; los primero son los colectores solares, utilizados usualmente para
producir agua caliente doméstica mediante energía solar térmica, y los
paneles fotovoltaicos, utilizados para generar electricidad mediante energía
solar fotovoltaica.
2.5 Panel solar térmico
(ARENAS SANCHEZ & ZAPATA CASTANO, 2011) Se trata de un tipo de paneles

solares que aprovechan la radiación del sol para proporcionar calefacción a
una vivienda y disponer de agua caliente en ella. De hecho, estos paneles
solares térmicos se denominan ACS (Agua Caliente Sanitaria) por este motivo.
Estos paneles se recomienda usarlos en viviendas que tengan recepción
directa del Sol con altas temperaturas y que tengan un espacio suficiente para
colocarlos ya que son mayores que los anteriores porque si no, no serían
eficientes. Contienen un líquido que absorbe el calor y convierten la energía
del Sol en energía térmica en el líquido y transportan esta energía térmica
hacia los hogares.
Estos equipos pueden ser principalmente de dos tipos, los colectores solares,
que son equipos donde el agua circula a través de ellos para su calentamiento,
pero esta no es almacenada en el calentador solar. Muchas veces en estos
sistemas se instala un tanque en el interior del hogar o industria para el
almacenamiento del agua caliente. El otro tipo son los termo solar, también
llamados calefones solares o termo tanques solares. En estos equipos el agua
también es almacenada para poder ser utilizada por ejemplo por la noche
cuando no se dispone de la energía solar
2.6 Panel solar fotovoltaico
(ITC, 2008)Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que
convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células
fotovoltaicas. Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico porque la energía
lumínica produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos
de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una
corriente. Los materiales para celdas fotovoltaicas solares suelen ser silicio
cristalino o arseniuro de galio. Los cristales de arseniuro de galio se fabrican
12
especialmente para uso fotovoltaico, mientras que los cristales de silicio están
disponibles en lingotes normalizados, más baratos, producidos principalmente
para el consumo de la industria microelectrónica. El silicio policristalino tiene
una menor eficacia de conversión, pero también menor coste. (LAMIGUEIRO,
2020)
2.7 Instalación fotovoltaica
(LAMIGUEIRO, 2020)Las instalaciones fotovoltaicas requieren para su

funcionamiento el acoplamiento de cuatro subsistemas principales los cuales
sirven de acondicionamiento. Subsistema de captación, cuya finalidad es:
 La captación de la energía solar.
 Adaptar en el tiempo la disponibilidad de energía y la demanda,

acumulándola cuando está disponible, para poderla ofrecer en
cualquier momento en que se solicite, en baterías.
 Proporcionar la regulación de carga y descarga de la batería y el control

necesario en las instalaciones fotovoltaicas
 Trasladar a los puntos de consumo la electricidad.
2.8 Costo de paneles solares

(ERDM-solar, 2021) El coste de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de
forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares
comerciales y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con
las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones
geográficas, alcanzando la paridad de red. Hasta 2005 el problema más
importante con los paneles fotovoltaicos era el costo, que estaba bajando
hasta 3 o 4 $/W. El precio del silicio usado para la mayor parte de los paneles
tuvo una breve tendencia al alza en 2008, lo que hizo que los fabricantes
comenzaran a utilizar otros materiales y paneles de silicio más delgados para
bajar los costes de producción. Debido a economías de escala, los paneles
solares se hacen menos costosos según se usen y fabriquen más. A medida que
ha aumentado la producción, los precios han continuado bajando y todas las
previsiones indican que lo seguirán haciendo en los próximos años.
El coste de las células solares de silicio cristalino ha descendido desde 76,67

$/Wp en 1977 hasta aproximadamente 0,36 $/Wp en 2014. Esta tendencia sigue
la llamada «ley de Swanson», una predicción similar a la conocida Ley de
Moore, que establece que los precios de los módulos solares descienden un 20
% cada vez que se duplica la capacidad de la industria fotovoltaica.
13
Figura 3.- Grafica de decrecimiento en costes de celdas fotovoltaicas.
2.9 Normatividad.
(Sanchez, 2020) La instalación fotovoltaica debe cumplir con una serie de

estándares para brindar un correcto funcionamiento.
 Primeramente la instalación fotovoltaica debe cumplir con las normas

propias de su instalación que están en el artículo 690 y artículo 705 de la
NOM_001 SEDE.
 En segundo lugar, debe cumplir con certificados internacionales, como

ISO 9000 o ISO 14001, IEC 61215, IEC 61646 e IEC 61730-1/2.
Esta norma rige baja tensión y media tensión. En México esta es la única norma
para instalaciones fotovoltaicas sin embargo también se debe considerar el
manual para interconexión de centrales eléctricas según sea el consumo
eléctrico necesario del inmueble.
La norma NOM-001 es una norma muy completa y especifica por el Comité

Consultivo Nacional. Es una norma de instalaciones eléctricas. Establece las
especificaciones a seguir en instalaciones fotovoltaicas. El artículo 690 “sistemas
solares fotovoltaicos “, nos habla de la instalación del equipo. Además, el
artículo 705 “fuentes de generación de energía eléctrica interconectadas”
dicta el marco para una instalación bidireccional con CFE al igual indica que
los equipos deben cumplir con la certificación NMX-J-643 -ANCE.
14
III. METODOLOGÍA
3.1 Población o universo/muestra
La figura 4 muestra la ubicación geográfica de la comunidad de Nuevo

Progreso, al cual se puede llegar desde la carretera federal 180, desde
Sihuapan. Esta comunidad no cuenta con servicio de internet y con un servicio
de energía eléctrica deficiente.
Figura 4.- Ubicación vía satélite de la comunidad Nuevo Progreso
En esta comunidad se encuentran grandes extensiones de terrenos que se

podrían adquirir para instalar la planta de los paneles.
El universo es finito ya que está constituido por un número delimitado de
personas. Dicha población es de 279 habitantes. Donde de acuerdo a un
censo poblacional se encuentran 135 hombres y 144 mujeres. Del total de la
población, el 0,72% proviene de fuera del Estado de Veracruz de Ignacio de la
Llave.
3.2 Tipo de estudio
Se utilizará la investigación de campo ya que por medio de encuestas

conoceremos el número de hogares y si están dispuestos a la implementación
de energía eléctrica por medio de paneles solares. Además, se hará uso de la
investigación documental para recabar información proveniente de diversas
fuentes bibliográficas y así tener el conocimiento necesario acerca del tema.
15
3.3 Procedimiento de recolección diseño del experimento (trabajo de

campo)
El método de recolección de la información fue mediante los formularios de

Google, por ser más práctico, económico y seguro debido a la contingencia
COVID 19, el enlace generado por el portal de encuestas se compartió con la
población para que pudiera ser respondida.
3.4 Procedimiento de manejo estadístico de la información
El formulario de Google tiene la ventaja de que procesa las encuestas y ofrece

las estadísticas de las preguntas de manera automática en gráficos de barras,
circular, de líneas e histogramas. Para así obtener resultados apropiados en
cada gráfica.
16
IV. RESULTADOS OBTENIDOS Y DISCUSION.
4.1 Encuesta
Este cuestionario se aplica a la comunidad de Nuevo progreso con el fin de

conocer si su hogar cuenta con una acometida de corriente electrica propia,
el desempeño de esta y saber si estaría dispuesta a utilizar energías renovables
para su propia electricidad.
1. ¿Cuenta con energía eléctrica en su casa?

Si su respuesta es No omita las siguientes 3 preguntas
2. ¿ Presenta fallas eléctricas? (selecciónelas)
3. ¿Cuánto paga bimestralmente por el servicio?
4. ¿Cuántas personas viven en su hogar?
5. Mencione cuantos y cuales aparatos electrodomésticos tiene en casa:
6. ¿Qué tan importante es tener electricidad eficiente y constante en su
casa?
7. ¿Conoce algo sobre los paneles solares? (información sobre paneles
solares)
8. Estaría dispuesto(a) a implementar el servicio de energía solar en su
hogar?
Gracias por su tiempo.
4.2 Datos estadísticos de encuesta
En el siguiente gráfico a continuación se muestra las respuestas obtenidas de

los habitantes de Nuevo Progreso. Donde el 22.6% no cuentan con luz eléctrica
en casa, mientras que el 77.4% si cuenta con el servicio.
Gráfico 1.
17
En el gráfico 2 se muestran las fallas eléctricas, esta pregunta se hizo con el fin
de conocer si existen caídas de tensión. Por lo que a un 41.7% tienen bajones
de luz y a un 25% se le va la luz a cada rato.
Gráfico 2.
En el gráfico 3 se muestra la siguiente pregunta para conocer los precios que pagan
bimestralmente, estos se utilizaran para los cálculos de factibilidad.
Gráfico 3.
18
En el gráfico 4 se presenta los porcentajes del número de personas que viven por hogar. Esta
pregunta se realizó con el fin de relacionar el consumo de energía.
Gráfico 4.
En el gráfico 5 se muestra los aparatos electrodomésticos que regularmente tienen los hogares.
Gráfico 5.
19
En el gráfico 6 se muestra la importancia que tienen los habitantes por tener electricidad en su
casa. Esta pregunta se realizó con la finalidad de concientizarlos en que es un recurso de
primera necesidad.
Gráfico 6.
En el gráfico 7 se muestra el porcentaje de las personas que si conocen algo sobre paneles
solares y los que no, por lo que se les mostro información respecto al tema.
Gráfico 7.
20
En el gráfico 8 se muestran los porcentajes de las personas que están dispuestos a tener el
servicio, así como los que no están dispuestos. Donde solo un 59.4% si está dispuesto a tener
este servicio.
Gráfico 8.
21
4.3 Estructura diseño.
En la figura 5 se muestra el diseño de la estructura que se utilizara de base para

el módulo ERDM 72M-HE BF (figura 6) con unas dimensiones de 1956mm x
992mm x 40mm, capaz de generar hasta 395-400W por el proveedor ERDM-solar
tomando en cuenta la norma NOM_001 SEDE. Se escoge este módulo con
mayor potencia por elección propia para tener el menor número de paneles
en una menor área determinada. El material de las bases es de acero
inoxidable de 10mm y el motivo del cual se usara este es por motivos de
durabilidad del material, ya que estarán expuestas a agua, sol y tierra.
Figura 5. Base de panel solar, Figura 6. Módulo ERDM 72M-HE BF.

diseñada en AutoCAD. ERDM-SOLAR.com
4.4 Fichas técnicas
CARACTERISTICAS MECANICAS
Tipo de celda Mono-cristalina PERC 158.75 x 158.75mm
No. De celdas 72 (6 x 12)
Cristal frontal Cristal templado, alta transmisión, 3.2mm
Caja de conexión IP68
Cables TUV 1 x 4mm2, Longitud: 300mm
Conector MC4 Compatible
Aluminio 6063 T5
Peso 26 +/- 0.5kg
Dimensiones 1956 x 992 x 40 mm (1.94 m2)
Tabla 1. Características mecánicas. ERDM-SOLAR.com
22
PARAMETROS ELECTRICOS (STC*)

Tipo de modulo 395 400
Voltaje de circuito abierto Voc (v) 48.74 49.39
Maximo voltaje de operación Vmp(v) 42.05 42.26
Corriente de corto circuito Isc (A) 10.12 10.16
Corriente de operación optima Imp (A) 9.44 9.48
Potencia maxima Pmax (W) 395 400
Eficiencia (%) 20.3 20.6
STC: irradiancia 1000W /m2, AM1.5, 25C
Tabla 2. Parámetros eléctricos. ERDM-SOLAR.com
4.5 Calculo para la instalación solar fotovoltaica.
De acuerdo a las encuestas realizadas se ha obtenido una moda de las tarifas

que pagan bimestralmente, por lo que hemos hecho la relación de consumos
en kWh por hogar. Mayormente por hogar la tarifa es de $400, el valor es divido
entre el valor estipulado por cfe de cada kWh, entonces 400/0.851 tenemos
que por hogar consumen 470.03 kWh .
4.6 Método de potencia
Con la siguiente formula conoceremos el número de paneles a utilizar.
E x 1.3 / HSP x Wp = Nop
Donde:
E: Consumo diario
HSP: Horas solar pico
Wp: Potencia del panel
Primero debemos obtener el consumo diario, donde lo multiplicaremos por 20

hogares que pretendemos abastecer inicialmente.
Ef = 470.03 kw
E = 470.03 kw/ 60 dias = 7.84 kw x 20 = 156.68 kw
E = 156,680 W
23
Según smartbitt las HSP promedio en el estado de Veracruz es 3.6. Teniendo en

cuenta que la potencia del panel es 400w tenemos que:
156,680 x 1.3 / 3.6 x 400 = 141.44
Como resultado tenemos que necesitamos 142 paneles de 400w c/u.
4.7 Cálculo y selección de baterías
Para el banco de baterías debemos conocer la corriente que conocemos con

la siguiente formula:
E/Vt = Id
Donde:
Id: Intensidad (A)

E: Consumo diario
Vt: tensión de trabajo
Para Vt decidimos trabajar con 48v ya que al tipo de panel es la capacidad de

batería a utilizar, entonces obtenemos que:
7840w / 48v = 163.3 A
- Banco de baterías
CB = días x Id / 0.7 =
En la ecuación anterior conoceremos el banco de baterías para tener una

buena distribución de los paneles, donde los días son tomados a criterio propio
donde garantizamos los días de sol autónomos multiplicado por la corriente
divididos entre el 70% de trabajo.
CB = 1dia x 163.3 / 0.7 = 233.28 A
CB= 1 x (48v – 400Ah)
Los valores los redondeamos y utilizaremos baterías de de 48v – 400 Ah que son
los valores establecidos por cada batería.
24
4.8 Cálculo del inversor
Ahora multiplicamos los paneles que utilizaremos por la potencia que ofrecen y
se dividirán entre las 20 baterías.
E = 142 x 400 = 56,800/20 = 2840w
El inversor por unidad a utilizar es de 5kvA con una entrega de potencia de

4000w como se muestra en la imagen.
Figura 7. Inversor 4000w.

EASUN power
4.9 Financiamiento a usuario
El servicio fotovoltaico le ofrecerá los 470 kW necesarios para el hogar como

cantidad intermedia, el precio por kW será de $.721 bimestralmente. Las
excedencias serán cobradas por CFE en caso de que existan.
Servicio fotovoltaico.
470x .721 = $338.87
Servicio de CFE.
Intermedio
300x .821 = 246.3
Excedente
170x1.21 = 205.7
Total: $452
25
4.10 Esquema de conexión.
Figura 8. Diseño de conexión creado en Autocad.

4.11 Presupuesto
PIEZA/ARTICULO CANTIDAD COSTO SUBTOTAL
Panel solar ERDM 142 $ 4000.00 $ 568000.00

72M-HE BF
Batería 20 $ 2,205.00 $ 44100.00
48v – 400Ah
Inversor 20 $ 600.00 $ 12000.00
5kvA-4000w
Bases para 142 $ 500.00 $ 71000.00
modulos
Cable #6 500m $ 1000.00 $ 5000.00
Cable #10 800m $900.00 $7200.00
Cable #4 300m $1300.00 $3900.00
Interruptor 10 $900.00 $9000.00
2x100A
Sistemas a tierra 10 $80.00 $800.00
Sistemas de 40 $100.00 $4000.00
anclaje
Mano de obra 1 $25000.00 $25000.00
Imprevistos 1 $1000.00 $1000.00
TOTAL
$ 751,000
Tabla3. Presupuesto
26
4.12 Cronograma
Figura 9.- Cronograma de actividades realizada en Excel.
27
Figura 10.- Fechas del cronograma de actividades realizada en Excel.
28
V. CONCLUSION
La energía fotovoltaica es una buena opción como alternativa a las energías

tradicionales que además de tener un límite generan daños al medio
ambiente, la energía solar fotovoltaica es limpia, no genera mayores daños al
medio ambiente, además de que es una fuente de energía inagotable, es de
gran utilidad en zonas donde es muy difícil el acceso de la red eléctrica. Es
importante recalcar que nuestro proyecto tiene como finalidad apoyar la
comunidad de Nuevo Progreso porque, a pesar de contar con una población
en crecimiento, el recurso de energía eléctrica aun no logra abastecer a
muchas familias, lo importante es considerar que si podemos implementar estas
tecnologías en una comunidad pequeña y lograr muchos beneficios, lo
podemos lograr en muchas más comunidades. Como anteriormente se
mencionó el proyecto no se ha concluido en la etapa física-real. Las etapas
que pudieron concluirse fueron en la parte del informe de investigación, la
interacción con la población por medio de encuestas virtuales, así como el
cálculo de factibilidad, donde se calculó la cantidad y costos de los materiales
a utilizar, mostramos un diseño de instalación listo para llevarse a cabo en
campo
29
VI. FUENTES DE INFORMACION
Trabajos citados
ARENAS SANCHEZ, D. A., & ZAPATA CASTANO, H. (2011). LIBRO INTERACTIVO SOBRE
ENERGIA SOLAR Y SUS APLICACIONES. PEREIRA: UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA
DE PEREIRA.
AUTOSOLAR. (19 de ABRIL de 2015). AUTOSOLAR. Recuperado el MAYO de 2021, de
https://autosolar.es/blog/aspectos-tecnicos/que-es-un-panel-solar
ERDM-solar. (2021). ERDM-solar. Recuperado el 2021, de https://erdm.solar/#team
fatorenergia. (30 de AGOSTO de 2018). factorenergia. Recuperado el 9 de MAYO de 2021, de
https://www.factorenergia.com/es/blog/noticias/energias-renovables-caracteristicas-
tipos-nuevos-retos/
ITC. (2008). ENERGIAS RENOVABLES Y EFICIENCIA ENERGETICA. CANARIAS: ITC.
LAMIGUEIRO, O. (2020). ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA. MALAGA: CREATIVE
COMMONS.
Sanchez, F. (16 de ABRIL de 2020). INNTECSOL. Recuperado el 16 de JUNIO de 2021, de
https://www.inntecsol.mx/
30

Aplicación de Planta Fotovoltaica para La Producción de Energía Eléctrica en La Región de Nuevo Progreso

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ITSSAT. APLICACION DE PLANTA FOTOVOLTAICA.

APLICACIÓN DE PLANTA FOTOVOLTAICA PARA LA

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE SAN ANDRÉS TUXTLA.

MARTÍNEZ MACIEL ANGEL URIEL

I. GENERALIDADES DEL PROYECTO

II. MARCO TEORICO

2.1 Energías renovables……………………………………………………………..11

3.1 Población o universo/muestra………………………………………………...15

IV. RESULTADOS OBTENIDOS Y DISCUSIÓN

VI. FUENTES DE INFORMACIÓN….30

Figura 1.- Campo de paneles solares...............................................................5

Tabla 1. Características mecánicas. ERDM-SOLAR.com…………………….22

Las energías renovables son fuentes de energía limpias, inagotables y

Figura 1.- Campo de paneles solares

I. GENERALIDADES DEL PROYECTO

En la comunidad de Nuevo Progreso cuentan con un servicio de luz eléctrica

1.2 Delimitación del tema

En la presente propuesta presentada como solución a la problemática

1.3 Planteamiento del problema

Proporcionar energía eléctrica a comunidades alejadas se ha convertido en un

Existen muchos factores por lo cual ocurre lo mencionado anteriormente y estas

• Cable no adecuado utilizado en la instalación eléctrica.

Sin embargo, el enfoque de esta problemática es para aquellas comunidades

1.4 Formulación del problema

¿Cómo ampliar y mejorar la red eléctrica?

¿Qué tipos de energías renovables existen?

¿La energía solar es la más viable para la zona de Nuevo Progreso?

1.5 Objetivo general

Implementar el uso de energía solar en la comunidad de Nuevo Progreso,

1.6 Objetivos específicos

 Contabilizar el número de viviendas de la comunidad que requerirán la

1.7 Opinión del grupo

1.8 Hipótesis o supuestos

La principal alternativa para generar electricidad renovable es la energía solar,

 Combinación de materiales para el desarrollo del prototipo.

 Falta de recursos financieros para el desarrollo del prototipo.

En este proyecto estamos proponiendo la concientización en las personas

Este proyecto requiere ocupar los recursos renovables para generar un

*Las energías renovables son fuentes de energía limpia, inagotable y

*El crecimiento de las energías renovables es imparable, como queda

Es una transición hacia un sistema energético basado en tecnologías

II. MARCO TEORICO

2.1 Energías renovables

(fatorenergia, 2018) Las energías renovables son aquellas fuentes de energía

2.2 Características de las energías renovables

Las energías renovables poseen múltiples características entre ellas destacan

2.3 Ventajas de las energías renovables

2.4 Panel solar

(AUTOSOLAR, 2015) Un panel solar, placa solar o módulo solar es un dispositivo

2.5 Panel solar térmico

(ARENAS SANCHEZ & ZAPATA CASTANO, 2011) Se trata de un tipo de paneles

2.6 Panel solar fotovoltaico

2.7 Instalación fotovoltaica

(LAMIGUEIRO, 2020)Las instalaciones fotovoltaicas requieren para su

 La captación de la energía solar.

 Adaptar en el tiempo la disponibilidad de energía y la demanda,

 Proporcionar la regulación de carga y descarga de la batería y el control

 Trasladar a los puntos de consumo la electricidad.