UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO

Facultad de Ingeniería
Escuela Profesional de Ingeniería Industrial

TEMA:
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA ILUMINAR EL CENTRO
POBLADO CORRAL DE PIEDRA CON 117.25KW
Docente:

Mgstr. Ing. Vera Lázaro Alejandro Segundo

Integrantes:

 Amaya Núñez Bryan

 Bereche Pérez Ricardo
 Castillo Sánchez Jhennyfer
 Manayay Reyes Félix
 Rimarachin Albarez julissa

Termodinámica
Semestre Lectivo 2018-II
 ÍNDICE

Contenido
RESUMEN.....................................................................................................................................3
OBJETIVOS....................................................................................................................................4
OBJETIVO GENERAL:.................................................................................................................4
OBJETIVOS ESPECIFICOS:..........................................................................................................4
CAPÍTULO I...................................................................................................................................5
1. ANTECEDENTES:...............................................................................................................5
2. COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE CORRAL DE PIEDRA DISTRITO DE SALAS....................6
3. RADIACIÓN SOLAR:...........................................................................................................6
3.1. EXISTEN TRES COMPONENTES DE LA RADIACIÓN SOLAR:........................................8
4. ENERGÍA SOLAR:...............................................................................................................9
4.1. LA INCIDENCIA DEL SOL DEPENDE DE:......................................................................9
4.2. TIPOS DE ENERGÍA SOLAR:.........................................................................................10
4.2.1. La energía solar pasiva........................................................................................10
4.2.2. La energía solar fotovoltaica...............................................................................10
4.2.3. La energía solar térmica.....................................................................................10
4.3. UTILIZACIÓN ACTIVA DE LA ENERGÍA SOLAR..............................................................11
4.4. UTILIZACIÓN PASIVA DE LA ENERGÍA SOLAR..............................................................12
5. PANEL FOTOVOLTAICO:......................................................................................................12
5.1. DIAGNÓSTICO:............................................................................................................13
5.2. CÉLULAS FOTOVOLTAICAS..........................................................................................14
5.2.1. Células fotovoltaicas más comunes....................................................................15
6. EFECTO SOMBRA:...........................................................................................................15
6.1. Principales efectos de la sombra en los paneles solares.........................................16
7. COMPONENTES DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO AISLADO...........................................17
7.1. Sistemas de energía solar directos o de uso diurno DC-DC....................................17
7.2. Sistemas de energía solar con almacenamiento de energía...................................17
7.3. Sistemas de energía solar híbridos.........................................................................18
CAPITÚLO II................................................................................................................................20
a. PANELES SOLARES......................................................................................................20
b. INVERSORES...............................................................................................................21
c. BATERÍAS:...................................................................................................................22
CAPÍTULO III...............................................................................................................................23
1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA:..............................................................................................23
2. EXPERIMENTALES...........................................................................................................24
CONCLUSIONES:.........................................................................................................................27
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:.................................................................................................28

IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA ILUMINAR EL CENTRO DE

CORRAL DE PIEDRA DEL DISTRITO DE SALAS
RESUMEN
En el Perú existen cerca de tres millones de peruanos que aún carecen de
energía eléctrica, para esto deben abastecerse utilizando pilas, velas,
mecheros para alumbrarse y gastan desde 50 soles mensuales a más por
servicios de energía de baja calidad.

Esto también se ve reflejado en el pueblo “Corral de Piedra” distrito de

Salas. La falta de energía por la que atraviesa esta población cada vez es
más preocupante, y ni que hablar del “monopolio” que se vive debido a que
existe una sola empresa que brinda energía eléctrica, la cual resulta ser
mucho más cara, y en muchos casos no es accesible para muchas
familias.

La realización del estudio viene constituido por unas necesidades tanto

económicas como medioambientales. Debemos concienciarnos con el
cuidado del planeta, garantizando el uso de energías renovables para
lograr el aumento de energías limpias protegiendo toda vida que existe en
él. Además, con este tipo de energías, logramos la reducción de recursos
limitados que la Tierra nos ofrece y que tarde o temprano se agotarán.

Ante tal problemática, nosotros consideramos conveniente proponer la

implementación de un sistema fotovoltaico que producirá una potencia de
117260 W, dando a los ciudadanos un servicio gratuito, mejorando así su
calidad de vida, y ni qué decir del gran aporte al medio ambiente, ya que se
lograría aprovechar recursos renovables, siendo los pobladores los
beneficiados.

Al factor medioambiental le tenemos que añadir el factor económico. Este

tipo de instalaciones nos representarán una alta rentabilidad y ahorro a lo
largo de la vida útil de la misma.
OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:
 Implementar un sistema fotovoltaico para iluminar el centro poblado
CORRAL DE PIEDRA.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:
 Dimensionar el sistema fotovoltaico.
 Realizar los cálculos necesarios que nos permitan abastecer
eficientemente energía.
 Realizar un presupuesto, identificando el dinero necesario para instalar
el sistema fotovoltaico.
 Promover medidas de política que aprovechen el uso de energía
renovable y las tecnologías de eficiencia energética.
CAPÍTULO I
1. ANTECEDENTES:
Es prácticamente imposible establecer una línea de tiempo exacta para cuándo
se comenzó a notar que se podía aprovechar los recursos naturales e
inagotables para un medio de locomoción, como una forma de calefacción para
un hogar, o simplemente transformar la energía encontrada en el medio
ambiente en un bien útil para el bienestar común.
La energía solar en sí misma tiene su origen en el nacimiento del sol, hace
unos 5.000 millones de años. Desde la propia formación de la Tierra el sol ha
estado dando luz y calor a nuestro planeta y lo hará hasta que se apague
dentro de miles de millones de años.
Sin embargo, nos queremos referir a la historia de la energía solar en relación a
su aprovechamiento para uso humano. Antiguas civilizaciones como la egipcia
y los babilonios ya manifestaron la importancia del sol. Sin embargo, tenemos
que llegar al siglo XVIII, en los albores de la Revolución Industrial, para
encontrar los primeros sistemas energía con el sol como fuente.
Todo empezó con pequeños experimentos a través de grandes lupas y
espejos, a través de los cuales se concentraban los haces de luz para producir
energía. Este procedimiento llegó a “profesionalizarse” en el siglo XVIII como
método usado para fundir metales, aunque siempre de forma bastante
experimental.

También, para hablar de la energía solar habría que hablar sobre los paneles
solares, actualmente la principal forma de aprovechamiento de este tipo de
energía (que no la única). Fue a finales del siglo XIX y principios del siglo XX
cuando científicos como Tesla o Einstein descubrieron los secretos del efecto
fotoeléctrico, la clave para el desarrollo de estos sistemas.

Las aplicaciones más lejanas, como un antecedente histórico, se sitúan

principalmente en el empleo de fuentes energéticas inagotables en el
transporte, teniendo como principal ejemplo a la navegación a vela, que
empleaba la energía eólica de una manera práctica y sencilla para impulsar los
navíos.

La posterior aparición de los molinos de viento reforzaba este concepto, y con

los molinos de agua se asentaban las primeras bases de la Energía Hídrica,
sumado además a un rediseño de los edificios para aprovechar de la mayor
manera posible la energía solar durante el día.
2. COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE CORRAL DE PIEDRA
DISTRITO DE SALAS

Latitud: -6°16′27″S
Longitud: -79°36′35″O

3. RADIACIÓN SOLAR:
Mes Radiación solar
horizontal MJ/m2*FCA Mes Valor factor
enero 20.56*0.95= 19.53 K
febrero 19.40*0.95= 18.43 enero 1.06
marzo 20.05*0.95=19.05 febrero 1.02
abril 19.76*0.95= 18.77 marzo 0.95
mayo 19.01*0.95=18.06 abril 0.88
junio 17.82*0.95= 16.93 mayo 0.81
julio 17.57*0.95= 16.69 junio 0.79
agosto 18.40*0.95= 17.48 julio 0.81
septiembr 19.69*0.95= 15.85 agosto 0.87
e septiemb 0.95
octubre 20.56*0.95= 19.53 re
noviembre 21.46*0.95= 20.39 octubre 1.03
diciembre 21.38*0.95= 20.31 noviembr 1.08
La irradiación viene ndada por la cantidad de horas en las e
que obtendremos una hipotética irradiancia de 1.00
diciembr 1.09
W/m2 y en nuestro caso el resultado está dado en
MJ/m2, por lo que : e

Mes HSP = radiación Mes HSP (hora)

solar*factor K enero 20.70*0.2778= 5.75h
enero 19.53*1.06=20.70 febrero 18.80*0.2778=5.22h
febrero 18.43*1.02=18.80 marzo 18.10*0.2778=5.03h
marzo 19.05*0.95=18.10 abril 16.52*0.2778=4.58h
abril 18.77*0.88=16.52 mayo 14.63*0.2778=4.06h
mayo 18.06*0.81=14.63 junio 13.37*0.2778=3.71h
junio 16.93*0.79=13.37 julio 13.52*0.2778=3.75h
julio 16.69*0.81=13.52 agosto 15.21*0.2778=4.22h
agosto 17.48*0.87=15.21 septiembr 15.06*0.2778=4.18h
septiembr 15.85*0.95=15.06 e
e octubre 20.12*0.2778=5.6 h
octubre 19.53*1.03=20.12 noviembre 22.02*0.2778=6.12h
noviembre 20.39*1.08=22.02 diciembre 22.14*0.2778=6.15 h
diciembre 20.31*1.09=22.14
Donde podemos decir que el promedio anual de horas solar pico durante el año es de
4.864 horas

Radiacion mensual y anual en el centro poblado Corral de Piedra.

Fuente: https://globalsolaratlas.info/?c=-6.500899,-75.135501,7&s=-6.8358,-
79.9358&m=sg:gti

La radiación solar es la energía radiante emitida en el espacio interplanetario

del Sol. Esta radiación se genera a partir de las reacciones termonucleares de
fusión que se producen en el núcleo solar y que producen la radiación
electromagnética en varias frecuencias o longitudes de onda, que se propaga
entonces en el espacio a las velocidades típicas de estas olas. Esta
propagación permite llevar energía solar con ellas
La energía solar y consecuentemente la radiación solar resulta del proceso de
fusión nuclear que tiene lugar en el Sol. Esta energía es la principal fuente
energética y, por lo tanto, el motor que mueve nuestro medio ambiente. La
energía solar que recibimos mediante la radiación solar es responsable
directamente o indirectamente de aspectos tan importantes para la vida como
la fotosíntesis, el mantenimiento de una temperatura del planeta compatible
con la vida, del viento, etc.
La energía solar que llega a la superficie terrestre es 10.000 veces mayor que
la energía consumida actualmente por toda la humanidad. Todas las ondas
electromagnéticas se desplazan en el vacío a una velocidad de 299.792 Km/s.
La proporción de la radiación solar en las distintas regiones del espectro es
aproximadamente:
 Ultravioleta: 7%
 Luz visible: 43%
 Infrarrojo: 49%
 El resto: 1%
La radiación solar absorbida por la atmósfera terrestre no es aprovechada al
100%. Según el Instituto Geofísico del Perú1, en términos generales, el 24% de
la radiación llega directamente, el 21% de la radiación no llega directamente.
Mientras que el 29% se pierde en el espacio.
A lo largo de la historia del ser humano, la concentración de gases de efecto
invernadero (entre ellos el que más es el CO2) ha ido aumentando cede vez
más. El auge de dicho aumento se debe a la revolución industrial y a la quema
de los combustibles fósiles en la industria, la energía y el transporte. La quema
de combustibles fósiles como el petróleo y el carbón, provocan emisiones de
CO2 y metano. Estos gases en una emisión cada vez mayor provocan que
retengan una gran cantidad de radiación solar y no permite que ésta sea
devuelta al espacio exterior.
3.1. EXISTEN TRES COMPONENTES DE LA RADIACIÓN SOLAR:

 Radiación Solar Directa: es la radiación solar que recibe la Tierra sin

sufrir ninguna dispersión atmosférica.
 Radiación Solar Difusa: es la radiación solar que llega a la superficie
de la Tierra después de ser reflejada. No tiene una dirección privilegiada
y se debe a la interacción de los distintos factores atmosféricos
anteriormente citados (nubes, partículas de polvo, vapor de agua,
moléculas de CO2, oxígeno, ozono, etc.). 
 Radiación Solar Albedo: Es la que se recibe por reflexión en el suelo u
otras superficies próximas, puede ser directa o difusa
 Radiación Solar Global: es la suma de la radiación solar directa y la
radiación solar difusa. Algunos autores añaden como un tercer

sumando, la radiación reflejada o albedo. 

El Perú es uno de los
países que cuenta con
mayor porcentaje de
radiación solar en el
mundo, siendo también una
fuente con gran potencial
para el desarrollo de
energía fotovoltaica. Pero
lamentablemente no están
siendo debidamente
aprovechadas, por la falta
de tecnología e iniciativa
por parte de las
autoridades.

Figura N 3: Mapa Irradiación en el Perú

4. ENERGÍA SOLAR:
La energía solar es la que se aprovecha directamente de la radiación solar.

Algunos datos de interés:

 Potencia del Sol = 4·1026 W

  Energía del Sol que llega a la Tierra = 5,5·1024 J/año
 Intensidad de radiación que llega en las capas altas de la atmósfera =
1’38 kW/m2
 Intensidad de la radiación que llega a la superficie terrestre ~ 900 W/m2.

4.1. LA INCIDENCIA DEL SOL DEPENDE DE:

 La hora
 La inclinación de la Tierra respecto del Sol, variable a lo largo del año.
 Condiciones meteorológicas
 Grado de contaminación

La energía contenida en el Sol es tan abundante que se considera inagotable.

El Sol lleva 5 mil millones de años emitiendo radiación solary se calcula que
todavía no ha llegado al 50% de su existencia.

La energía solar, además de ser inagotable es abundante: la cantidad de

energía que el Sol vierte diariamente sobre la Tierra es diez mil veces mayor
que la que se consume al día en todo el planeta. La radiación recibida se
distribuye de una forma más o menos uniforme sobre toda la superficie
terrestre, lo que dificulta su aprovechamiento.

La energía solar, además de ser una fuente de energía renovable, es una

energía limpia y supone una alternativa a otros tipos de energía no renovables
como la energía fósil o la energía nuclear.

El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía

útil es el panel solar. Los paneles solares pueden ser de distintos tipos
dependiendo del mecanismo escogido para el aprovechamiento de la energía
solar:
 Mediante captadores solares térmicos (energía solar térmica)
 Mediante módulos fotovoltaicos (energía solar fotovoltaica)
 Sin ningún elemento externo (energía solar pasiva)

4.2.TIPOS DE ENERGÍA SOLAR:

En la actualidad existen básicamente tres formas para aprovechar la energía
solar.

4.2.1. La energía solar pasiva

Es el método más antiguo de aprovechamiento de la radiación solar. Se trata
del método que ya utilizaban las culturas antiguas. Este sistema consiste en
aprovechar la radiación solar sin la utilización de ningún dispositivo o aparato
intermedio, mediante la adecuada ubicación, diseño y orientación de los
edificios, empleando correctamente las propiedades de los materiales y los
elementos arquitectónicos de los mismos: aislamientos, tipo de cubiertas,
protecciones, etc.  Aplicando criterios de arquitectura bioclimática se puede
reducir significativamente la necesidad de climatizar los edificios y de
iluminarlos.

4.2.2. La energía solar fotovoltaica

Aprovecha el efecto fotovoltaico para generar una corriente eléctrica. La

corriente que generan los paneles solares es corriente contínua, que tratada
correctamente (convirtiéndola en corriente alterna), se puede utilizar para
suministrar electricidad en instalaciones autónomas o se puede utilizar para
suministrarla (venderla) directamente a la red eléctrica.

4.2.3. La energía solar térmica.

Su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de la radiación solar para

calentar agua mediante colectores solares. Los colectores solares aumentan
la temperatura del fluido aumentando su energía interna. De esta forma es fácil
transportar la energía térmica generada y utilizarla donde se necesite: se podrá
utilizar para obtener agua caliente sanitaria o para la calefacción de una
vivienda

La mayoría de sistemas energéticos son derivados de la energía solar. Dentro

de las energías renovables, por ejemplo, la energía eólica es la energía
obtenida del viento. Pero ¿Cómo se genera este viento? El Sol, al calentar el
aire de la superficie genera corrientes de aire. El aire caliente sube y su lugar
es ocupado por otra masa de aire que estaba a su alrededor. Este movimiento
provoca el viento.

En el caso de la energía hidráulica, se aprovecha la energía potencial del agua

al caer de un sitio elevado para accionar unas turbinas. Pero ¿Cómo sube el
agua hasta allí? El Sol, al calentar el agua, esta se evapora formando las
nubes. Una vez se condense el agua volverá a caer para alimentar ríos y
pantanos y volver a accionar las turbinas.

La energía solar se puede aprovechar básicamente de dos formas:

 Mediante la energía solar activa (energía solar fotovoltaica y energía

solar térmica)
 Mediante la energía solar pasiva.
 4.3.UTILIZACIÓN ACTIVA DE LA ENERGÍA SOLAR
La energía solar activa es la captura de la energía del sol y su transformación
en energía eléctrica o mecánica.
La base de la energía solar activa es, el uso de tecnologías para transformar la
energía. Para el uso de este tipo de energías se requiere de una inversión
económica para adquirir el equipo solar que más se adecue a las necesidades
personales.
La energía solar activa se divide en:

• Energía térmica.- transforma la energía solar

en calor, se utiliza como suministro de agua
caliente para uso doméstico. Un típico sistema
solar térmico se compone de colectores
orientados al sur, estos colectores son de color
negro para absorber la mayor parte del calor
del sol. Este tipo de energía también se utiliza
para la calefacción e piscinas.
• Sistemas Fotovoltaicos.- Los paneles
solares convierten la luz del sol en energía
eléctrica, pueden ser montados en el suelo,
pero generalmente buscando una mayor
productividad se ubican en los techos de las
casas.
El uso de la energía solar activa ayuda a
ahorrar en los costos de los servicios como el
pago de luz o de gas. Los equipos para el uso
de la energía solar son muy resistentes y están
diseñados para requerir el menor
mantenimiento
posible.

4.4.UTILIZACIÓN PASIVA DE LA ENERGÍA SOLAR

La energía solar pasiva es un conjunto de técnicas que se encargan de
aprovechar la energía solar de forma directa sin transformarla en ningún otro
tipo de energía. Esto se hace para su utilización inmediata o para almacenarla
sin la necesidad de usar algún sistema mecánico de energía, aunque sí pueden
complementarla para regularla, por ejemplo.

Su principal ventaja es que no necesita consumir energía utilizando bombas o

ventiladores como la energía solar activa, aunque algunos sistemas pasivos sí
pueden consumir una pequeña cantidad que es necesaria para activar relés,
interruptores, compuertas o cualquier otro dispositivo que pueda mejorar el
rendimiento de estos sistemas de recolección y almacenamiento de energía
para su posterior uso.

5. PANEL FOTOVOLTAICO:
Un panel fotovoltaico está diseñado para el aprovechamiento de la energía
solar. Su función es transformar la energía solar en electricidad. Los paneles
fotovoltaicos se pueden utilizar para generar energía eléctrica tanto en
aplicaciones domésticas o en aplicaciones comerciales.

Los módulos fotovoltaicos están formados por un conjunto de celdas

fotovoltaicas interconectadas entre ellas. Las células fotovoltaicas que
componen un panel fotovoltaico se encuentran encajadas y protegidas. El
panel fotovoltaico es el encargado de transformar de una manera directa la
energía de la radiación solar en electricidad, en forma de corriente continua.

Para ensamblar un panel fotovoltaico, se cuentan con plantan que deben estar
certificadas con altos estándares de calidad sobre todo en soldadura. Se
utilizan principalmente, metales (buenos conductores) y vidrios.
Es un requisito que los módulos se fabriquen de acuerdo con la norma
internacional IEC-61215 “Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino para
aplicación terrestre

Dicha norma establece las pruebas necesarias para evaluar los siguientes
aspectos:
5.1.DIAGNÓSTICO:
 Requerimientos eléctricos
 Parámetros de rendimiento
 Requerimientos térmicos
 Requerimientos de irradiación
 Requerimientos de ambientales
 Requerimientos de mecánicos
 Protecciones
 5.2.CÉLULAS FOTOVOLTAICAS

La célula solar sólo es capaz de generar una

tensión de unas décimas de voltio (+/- 0,5 V) y
una potencia máxima de 1 o 2 Watts. Por tanto,
es necesario conectar en serie varias células
(que se comportan como pequeños
generadores de corriente) para conseguir
tensiones de 624 V, aceptadas en muchas
aplicaciones.

Las células se encapsulan en una resina, y se

colocan entre dos láminas para formar
los módulos fotovoltaicos. La lámina exterior es
de vidrio y la posterior puede ser de plástico
opaco o de vidrio, si se quiere hacer un módulo
semitransparente.
Las células fotovoltaicas son sensibles a la luz, están hechas de un material
semiconductor, silicio en la mayoría de los casos, el cual se excita ante la
presencia de radiación (aumento de temperatura) y los electrones pueden fluir
del tipo P (positivo) al tipo N (negativo), esto ocasiona un voltaje interno, el cual
ante la presencia de una resistencia se produce una corriente.

Debido a que la instalación se realizará en la costa, cada módulo debe

contener un mínimo de 36 células fotovoltaicas.

Con el avance de la tecnología, la variedad de células fotovoltaicas, ha ido en

aumento, teniendo cada una de ellas distintas propiedades, dependiendo de
estás se debe escoger la más apropiada para el proyecto, basándonos en 3
factores:

 Cristalinidad: Indica el grado de orden en la estructura cristalina de los

átomos de silicio. Puede ser: monocristalino, policristalino o amorfo.

 Coeficiente de absorción: Indica como la luz puede penetrar antes de

ser absorbida por el material. Esto depende del material de la célula y de
la longitud de onda de la luz.

 Costo y complejidad de fabricación: Depende de un gran grupo de

factores, número de pasos implicados, necesidad de ambiente especial,
cantidad y tipo de material, necesidad de mover las células, entre otros.

5.2.1. Células fotovoltaicas más comunes

6. EFECTO SOMBRA:
A

diferencia de otras fuentes de energía, la energía solar requiere un suministro

constante de luz para funcionar correctamente, y un panel solar puede verse
afectado tanto positiva como negativamente por la presencia de cualquier tipo
de sombra. La distancia mínima que debe existir entre un muro, árbol o panel
y un panel solar debe ser la siguiente:
 H
d min =tan−1
d
Donde:
 d: Distancia entre el panel fotovoltaico y cualquier objeto causante de
sombra.
 H: Altura de objeto causante de sombra sobre el panel fotovoltaico.

6.1. Principales efectos de la sombra en los paneles solares.

 Perdida de potencia.
Un panel solar se compone por varias celdas solares y todas actúan en
conjunto para generar electricidad.
Si una parte del panel recibe la sombra de un árbol o cualquier otra
superficie la energía se pierde exponencialmente porque cada celda
solar afecta a las demás.

 Inconsistencia de energía.
Si la productividad de un panel solar baja demasiado debido a la
sombra, el sistema que alimenta sufre fluctuaciones de energía, lo cual,
puede dañar irremediablemente los accesorios que se utilizan, como el
inversor de corriente o la batería.

 Producción desigual de energía.

Un panel solar que es afectado por la sombra recolecta energía de
forma desigual, lo cual puede dañar los componentes del panel.

 La sombra genera un efecto de enfriamiento.

 Cuando un panel solar se enfría, es como si recibiera un tipo de
descanso, los conectores de salida regresan a su temperatura normal y
el equipo se prepara para volver a trabajar a su máxima capacidad.

Los diodos de paso no evitan el sombreado de las células, ni mejoran la

respuesta eléctrica en esas situaciones, sólo sirven como medida de protección
para minimizar los efectos del “punto caliente” en asociaciones serie.
También es importante mencionar que si conectamos una placa
solar directamente a una batería y se invierte la polaridad uniendo los
terminales de distinto signo con la batería, los diodos de paso permitirían la
circulación de la corriente inversa desde la batería al panel, originándose un
cortocircuito de consecuencias desastrosas.

7. COMPONENTES DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO AISLADO

Existen diferentes tipos de sistemas solares fotovoltaicos:

7.1. Sistemas de energía solar directos o de uso diurno DC-DC

Estos sistemas funcionan conectando los aparatos eléctricos directamente al

panel solar o arreglo solar. Solo funcionan de día cuando el panel solar recibe
la radiación del sol.

Aplicaciones:
 Equipos de bombeo de agua.
  Ventilación.

7.2. Sistemas de energía solar con almacenamiento de energía

Este tipo de configuración se caracteriza por almacenar la energía producida

por los paneles solares en baterías para poder ser usada de día y de noches.
Esta configuración puede ser para darle energía a cargas de corriente directa
(DC) o para cargas de corriente alterna (AC). La mayoría de electrodomésticos
de nuestras casas vienen para ser usadas como cargas de corriente alterna o
AC. Puedes ver un ejemplo en una casa rural o un ejemplo de un sistema
interactivo con conexión AC o uno solo con corriente directa DC.
Aplicaciones:
 Darle energía a equipos y electrodomésticos en áreas remotas.
 Refrigeración de alimentos y medicamentos en áreas remotas.
 Sistemas de telecomunicaciones.
 Sistemas de iluminación.
 Alumbrado público.

7.3. Sistemas de energía solar híbridos

Este tipo de configuración se caracteriza por integrarse a otra fuente de energía
externa a los paneles solares. Generalmente esta configuración usa un inversor
de potencia hibrido que integra la energía producida por los paneles solares, la
energía almacenada en las baterías y la energía de otra fuente externa.

La fuente externa de energía puede ser: una turbina eólica, un generador de

diésel o simplemente la red eléctrica.

Generalmente estos sistemas se usan para reducir el número de equipos, así

bajar los costos y facilitar transporte.

Aplicaciones:
 Respaldo de energía en áreas remotas.
 Reducir costos en combustible y mantenimiento de plantas de diésel.
 Plantas de respaldo amigables con el medio ambiente.
CAPITÚLO II
1. DISEÑO DE DISTRIBUCIÓN DE LA CENTRAL FOTOVOLTAICA:

a. PANELES SOLARES
Se denominas paneles solares a unos módulos que son capaces de utilizar la
energía proveniente de la radiación solar. Están compuestos por unas celdas,
cuya función reside en convertir la luz en electricidad. Cada célula fotovoltaica
está formada por dos semiconductos de silicio. Una con menos electrones de
valencia que silicio, llamada P y otra con más electrones que átomos de silicio
llamada N.

Marca: Sunpal caracteristicas

Potencia máxima:1000W
Voltaje de Salida (V):110-250 V
Potencia máxima:6000 W
Inversor de la rejilla2KW monofásico
Sistema de montaje:Techo inclinado
Voltaje de la batería:24VDC
Garantía:2 años
$1899

Fuente: https://spanish.alibaba.com/product-detail/residential-1000w-solar-panels-for-
home-1000-watt-solar-panel-off-grid-price-60785258966.html?
spm=a2700.8699010.normalList.10.45406a58ISPJBw&s=p

b. INVERSORES
El inversor propuesto es el modelo ZIGOR SOLAR HIT3C del fabricante
ZIGOR y está especialmente indicado para las instalaciones fotovoltaicas
de conexión a red.
 Tabla 2. Características principales del inversor.
INVERSOR ZIGOR SOLAR HIT 3C 150
Fuente:
ENTRADA DE CORRIENTE CC
Voltaje máx. de entrada 400V
Rango de tensión 300/420 vdc
Rango máximo de corriente 298A
SALIDA DE CORRIENTE CA
Potencia nominal ≥150 kW
Distorsión de corriente <3% a plena carga
Frecuencia 50/60 Hz
SISTEMAS
Máxima eficiencia >96%
Grado de Protección IP21 – estándar
Humedad relativa del aire 0% a 95% sin condensación
Peso 1450 kg
Dimensiones (mm) 2150 x 1600 x 630
precio 144.19euro
solar-hit3c/

c. BATERÍAS:

La batería propuesta es el modelo 120 Ah AGM VISION del fabricante AGM y

está especialmente indicado para las instalaciones fotovoltaicas de conexión a
red.
 BATERÍA 120 Ah AGM VISION

Voltaje 48V

Dimensiones (mm) 520x269x203

Amperios-hora 230Ah

Precio 264.43 euro

Tabla 3. Características principales de la batería

Fuente: https://autosolar.es/baterias-agm-12v/bateria-12v-120ah-agm-vision

d. Regulador
El regulador es un dispositivo cuya función es controlar de manera
ininterrumpida el estado de la carga de las baterías así como gestionar la
intensidad de carga de las mismas.
Regulador de carga solar Caracteristicas tecnicas
PR3030
 Precio: 137.97 euro.

Fuente: https://www.mpptsolar.com/es/regulador-de-carga-paneles-solares-
fotovoltaicos.html

e. soporte.
Este es un componente pasivo de los sistemas de energía solar.
Encargado de mantener en su lugar los módulos fotovoltaicos y debe
estar proyectado para soportar la intemperie de forma constante,
expansiones térmicas durante mínimo 25 años.
Soporte Caracteristicas
 Estructura de soporte solar de
aluminio (712 mm) para 1 módulo
solar.
 Inclinación ajustable de 0-90 ﾟ
 Precio unitario: 65,5 euro.

Fuente: https://es.rs-online.com/web/p/accesorios-de-montaje-de-panel-
solar/8602893/
f. Cables.
cables PV ZZ-F Carateristicas
 Conductor: Cobre
electrolítico estañado,
clase 5 (flexible) según
EN 60228
 Aislamiento: Goma
libre de halógenos tipo
EI6.
 Cubierta: Goma
ignifugada tipo EM8,
libre de halógenos y
con baja emisión de
humos y gases
corrosivos en caso de
incendio.
 Precio: 3.56eurom
Fuente: https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn192.html

F. protecciones
Un interruptor automático diferencial, con el fin de proteger a las
personas en el caso de derivación de algún elemento de la instalación.
Proteccion(armario) DC+AC 10 kW 2 Caracteristicas
MPP

 Armario con 2 partes separadas,

una para la protecciones de
paneles al inversor (parte DC) y
otra para la salida del inversor
(parte AC)
 Parte DC: 3 entradas DC(MC4)(2
MPPT)/1 salida DC clemas; 2
magnetotérmicos 1000V-25Adc/ 6
varistores,
 Parte AC: 1 Diferencial 40A 30mA
tipo A/ 1 magentotérmico 10KW/ 4
varistores+magnetotérmico
 IP65 ; 436 x 418 x 145 mm
 Precio: 555euro

Fuente: https://www.renogalia.com/protecciones/1868-armario-dcac-10-
kw-2-mppt.html
CAPÍTULO III
1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA:
DISTRITO DE SALAS: CENTRO POBLADO CORRAL DE PIEDRA (2018)
El centro poblado abarca una superficie de 20km² aprox.

Ubicacion general de
la zona en la que se
ejecutara el Sistema
de paneles
fotoboltaico

Zona especifica en el
cual se ejecutara el
proyecto

2. E
X
P
E
RIMENTALES
2.1. Datos:
 Se considera un promedio de 350 casas, las cuales cuentan con 4 focos
como máximo. Los focos que se utilizaran serán focos ahorradores de
15W. como es una zona rural solo cuentan con una TV y una
refrigeradora las cuales consumen 60W y 215W respectivamente
 2.2. Cálculos: teóricos
Total de focos que se utilizaran: 350X4=1400 focos
 Numero de televisores a usar: 350
 Total de refrigeradoras: 350
 Calculamos la potencia necesaria:
1400∗15+350∗60+ 350∗215=117250 W =117 . 25 KW
 Potencia preliminar para iluminar el centro poblado: 117.25KW
Resumen general de consumo:
cantidad Potencia Potencia de Número Potencia
de consumo(W de horas en w.h
consumo ) de
unitario(W) consumo
Focos 1400 15 21000 6 126000
TV 350 60 21000 8 168000
refrigerador 350 215 75250 24 1806000
a
Total(Kw) 117.25 2100

 Consumo por mes: 2100∗30=63000 KW

h∗0,80
 Costo que pagan a electro Norte:63000 KW . =S/ .50400
1 KW . h
 Monto que paga cada casa: S/.144

Calculo experimental(programa)
 Fuente: https://deltavolt.pe/calculo-solar?
fbclid=IwAR0GCjFzd7i_w1jT1wZi18K3DdgIBexWgilhA_LTdfvwsPSibJ-
VDIr-n_I#resultados

3. Ejecución del Proyecto

 Calculamos el número de paneles.

880520
 1000
=881 paneles de 1000 W

 Calculamos el banco de baterias

90720
CB= =394 baterias
230
 Calculamos el numero de contraladores

18344
 =612 contraladores o reguladores
30

Representación de paneles instalados

Fuente: https://www.forbes.com.mx/esta-empresa-pone-jalisco-mapa-la-energia-solar/

4. Factibilidad de proyecto
4.1. Costos:
Con respecto al terreno en cual se instalará los paneles, esto será
donado por la comunidad.
El costo total de los paneles será de S. /881954.16

Inversión aproximada
 COSTOS GENERALES  

PANELES 560668.4

Baterias 39991.32

Herramientas 14200

Contraladores 46318.6

Maquinas 1285

Aplanadora 775.2

Implementos 3400

Cableado (7Kmaprox) 2260

TOTAL 5714898.52

El pago de intereses al banco fue calculado mediante la calculadora virtual del

Banco Central de la República, a un periodo de 10 años.

CONCLUSIO NES:
En este trabajo se logró
analizar la viabilidad
económica para la
implementación de una central fotovoltaica en el distrito de Salas centro
poblado Corral de Piedra pudimos observar que la ubicación del proyecto será
ideal para generar energía, ya que cuenta con altos niveles de radiación
además de tener un terreno vacío. A la vez que con toda la energía generada
se ha logrado comprobar que logra iluminar a toda la ciudad, usando 1438
 paneles solares, este proyecto no solo está logrando reducir costos, también es
un gran aporte al medio ambiente,

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

 Osinergmin.gob.pe. (2017). RSMME-II-2016.pdf. [online] Available

at:
http://www.osinergmin.gob.pe/seccion/centro_documental/Instituci
 onal/Estudios_Economicos/Reportes_de_Mercado/RSMME-II-
2016.pdf
 20 UNIDS 10A Puente/Diodo de Bloqueo para DIY Solar Panel de
C&eacute;lulas, 1. (2017). Aliexpress.com: Comprar 20 UNIDS
10A Puente/Diodo de Bloqueo para DIY Solar Panel de Células,
10SQ045 Diodo Schottky de cell phone solar charger fiable
proveedores en GONG CHEN's store. [online] aliexpress.com.
 Autosolar.es. (2017). Batería 48V 230Ah AGM VISION | al Mejor
Precio. [online] Available at:
https://autosolar.es/bateria-48v/bateria-48v-230ah-agm-vision.
 https://www.ebay.com/itm/Cable-Solar-6mm-Enerflex-Solar-Rojo-o-
Negro-/192003062914/?_ul=BO.
 Autosolar.es. (2017). Cable Top Solar ZZ-F. [online] Available at:
https://autosolar.es/pdf/Cable_TOPSOLAR_ZZ-F.pdf
 Autosolar.es. (2017). Cable Unifilar de 6 mm2 PSolar ZZ-F Rojo |
al Mejor Precio. [online] Available at:
https://autosolar.es/accesorios/cable-unifilar-6-mm2-solar-pv-zz-f-
rojo.
 Laobra.es. (2017). Cable flexible 2.5mm azul | laObra.es. [online]
Available at: https://www.laobra.es/cable-flexible-25mm-azul-p-631.html
 Eliseosebastian.com. (2017). Distancia entre paneles fotovoltaicos.
[online] Available at: http://eliseosebastian.com/distancia-entre-paneles-
fotovoltaicos/

https://www.youtube.com/watch?v=bR20jHM35rA