Examinando por Materia "Solar energy"

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    Análisis y propuestas para la disposición final de paneles solares fotovoltaicos en Colombia
    (Universidad EIA, 2018) Ramírez Agudelo, Alejandra; Alzate Tejada, Adriana María
    Los paneles solares fotovoltaicos en Colombia presentarán una problemática importante en las próximas dos décadas, cuando las primeras generaciones de paneles instalados en el país concluyan sus vidas útiles y deban ser dispuestos finalmente. Actualmente no existe una infraestructura o normativa que explícitamente delimite y defina cómo se deben gestionar estos residuos, por lo que no sólo se perderían oportunidades de negocio y de economía circular al aprovecharlos, sino que podrían generarse residuos peligrosos en el proceso si no se les da el tratamiento adecuado. Es por esto que Colombia debe seguir los pasos de países que ya presenten avances significativos en el tema, como lo son Alemania, España, y el Reino Unido, y adaptar sus estrategias al contexto nacional en términos de la gestión de residuos. El presente trabajo lleva a cabo en varias fases: primero, un análisis del contexto nacional e internacional en cuanto al uso y consumo de paneles solares y de los casos exitosos de estrategias empleadas en países mencionados que podrían brindar una orientación para los pasos a seguir a nivel nacional. Luego, una revisión de la normativa vigente en Colombia en materia de gestión de residuos, especialmente aquellos provenientes de aparatos eléctricos y electrónicos. Además, se estudia y analizan las políticas nacionales de producción y consumo sostenible y el Plan Nacional de Desarrollo para orientar los pasos a seguir. De estas revisiones se extrapolaron y formularon potenciales estrategias, tanto técnicas como normativas y de gestión, aplicables en un contexto colombiano. Por último, se generaron planteamientos concretos para el país en forma de alternativas técnicas, alternativas de gestión y estrategias normativas, recopiladas en un reglamento técnico que serviría como apoyo para el país para regular las responsabilidades de los productores, distribuidores, comercializadores y consumidores de paneles fotovoltaicos en Colombia, con el fin de reducir en lo posible los impactos ambientales de los residuos provenientes de éstos.
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    Comparación de estrategias de control MPPT en sistemas PV bajo condiciones de sombreado parcial
    (Universidad EIA, 2022) Vargas Sepúlveda, Jonathan Andrés; Manrique Espíndola, Tatiana
    RESUMEN: Uno de los grandes problemas actuales de la humanidad es el energético, y es que mientras que existe una demanda creciente por este recurso, las fuentes tradicionales como los combustibles fósiles se están agotando, por lo que hallar otras fuentes de energía es algo primordial. La energía solar es una alternativa casi infinita, que puede aprovecharse mediante módulos fotovoltaicos (PV, por sus siglas en inglés). Si bien la luz solar es gratis, los paneles solares son relativamente costosos, por tanto, es menester extraer la máxima energía de estos. Existen diferentes técnicas para alcanzar el punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés). Sin embargo, no siempre se mantiene estático ya que cambia a causa de las condiciones de sombreado parcial (PSC, por sus siglas en inglés) sobre los módulos. El presente trabajo de grado presenta la comparación de distintas estrategias de control MPPT sobre un sistema PV de 40 W bajo PSC, implementando un diseño propio de un convertidor tipo Buck y analizando las curvas de potencia contra voltaje (PV) y corriente contra voltaje (IV) del sistema, proporcionando aportes como la caracterización experimental de un arreglo en el banco de pruebas, el diseño de un convertidor Buck especifico y las pautas para desarrollarlo en otros arreglos, la evaluación en simulación de estrategias de control MPPT; y la propuesta de un protocolo de pruebas para la implementación experimental de las estrategias de control MPPT.
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    Configuración de la cadena de suministro para la comercialización de sistemas de energía fotovoltaicos en Colombia
    (Universidad EIA, 2013) Aristizabal Gonzalez, Sebastián; Arbelaez Salgado, Santiago; Ocampo Gonzalez, Aquiles
    Renewable energy is the new global megatrend, which is already being used by countries like Spain, Germany, China and the United States. Colombia, in order to become a more competitive country, cannot be removed from this megatrend and should join it. Appear then a large number of development opportunities in Colombia, since it offers the ideal conditions for the implementation of solar energy systems. Currently, Colombia has companies which distribute photovoltaic panels that adjust themselves to the different energy supply requirements, but we can say, that we are still talking about a very new topic to the country, and that is why even now there is not an adequate analysis of the supply chain for solar energy in Colombia.
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    Dimensionamiento de un sistema de generación de energía híbrido (solar fv/eólico) de pequeña escala para las condiciones meteorológicas de Isla Fuerte
    (Universidad EIA, 2020) Castaño Duque, Thobyas; Pulgarín Rivera, Maria Camila; Sánchez Posada, Mario Alejandro
    RESUMEN: En el presente trabajo se expone el dimensionamiento de un sistema de generación híbrido (eólico/fotovoltaico) de pequeña escala para las condiciones meteorológicas de Isla Fuerte, y las simulaciones de dinámica de fluidos computacional de un generador eólico tipo Darrieus. Para ello se estudiaron los requerimientos energéticos y el potencial eólico y solar de la zona, también se identificaron varias de las alternativas tecnológicas disponibles para el sistema de generación, como el tipo de generador eólico adecuado de acuerdo a parámetros como potencia y velocidad de viento. Se decidió proponer dos configuraciones distintas para abastecer la demanda, la primera con componentes comerciales en su totalidad, y la segunda con un aerogenerador de eje vertical de diseño propio. La simulación de dinámica de fluidos computacional se utilizó para validar el desempeño aerodinámico del aerogenerador Darrieus. Para ambos sistemas se seleccionan algunos componentes complementarios como la batería y el generador de imanes permanentes en la segunda configuración. Adicional a esto se realizó la selección de los sensores y componentes del gabinete eléctrico para la medición y comunicación de variables como voltaje, corriente y velocidad de giro del rotor.
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    Diseño de una celda de generación de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua
    (Universidad EIA, 2022) López Torres, Marcos Danilo Esteban; Gutiérrez Jiménez, Nicolás; Rincón Gil, Edgar Virgilio; Torijano Gutiérrez, Sandra Adela
    RESUMEN: La transición hacia energías renovables es una de las metas de la humanidad como respuesta a los graves problemas ambientales causados por los grandes requerimientos de energía que aún siguen creciendo. Es necesario entonces que las tecnologías que aprovechan la energía "inagotable" proveniente de fuentes como del sol se desarrollen a mayor velocidad y en mayor medida en todos los países para suplir estos requerimientos, sin embargo, a la hora de ver a la energía renovable como un sustituto de los combustibles fósiles una gran limitante es la tecnología de almacenamiento. La propuesta que seguirá el presente trabajo de grado será desarrollar una celda de electrolisis apoyándose en la asistencia por temperatura y en las energías verdes, para utilizar el hidrógeno como vector energético de las energías renovables. Para ello se presenta un procedimiento donde se realiza primero la identificación de los requerimientos del modelo, las variables que intervienen y diseños existentes de proyectos similares en el mundo. Segundo un diseño conceptual, aplicando metodologías para una correcta determinación de lo que se espera del producto. Tercero un diseño de detalle donde se plasman las ideas planteadas en el ítem anterior y se llega a un modelo más cercano al real. Por cuarto y último con todas las bases anteriores se procede a la elaboración del modelo, como un prototipo funcional. Uno de los resultados esperados es alcanzar una producción de los gases de Hidrógeno/Oxígeno en base a un litro de agua por día, esto junto a la búsqueda de mejorar su eficiencia con un monitoreo constante de la temperatura que nos indique los rangos de trabajo óptimos, a temperaturas medias.
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    Estudio de factibilidad para una empresa comercializadora de paneles fotovoltaicos
    (Universidad EIA, 2008) Restrepo Olano, Susana; Isaza Cuervo, Felipe
    RESUMEN: El presente estudio de factibilidad materializa el deseo del autor de explorar las condiciones necesarias para el montaje de una empresa que se enfocará en la venta de una tecnología que aprovecha el recurso sol para generar energía verde (no contaminante), específicamente con paneles fotovoltaicos. A través de una recopilación bibliográfica se exponen las condiciones técnicas, legales, operativas, financieras y de mercado para el desarrollo futuro de una empresa comercializadora de paneles fotovoltaicos, enfocada en aplicaciones a pequeña escala y en zonas distantes. La información aquí contenida, permitirá al lector conocer el proceso de operaciones a seguir para el montaje de un sistema fotovoltaico, así como sus implicaciones e inferir conclusiones con respecto a los diferentes aspectos que se deben tener en cuenta. Adicionalmente, se concluyó que una empresa de este tipo es factible con el mercado Colombiano actual, ya que se presentan unas zonas aisladas que no cuentan con el servicio de energía por parte del Sistema Interconectado Nacional, además de obtener los equipos necesarios por medio de proveedores nacionales e internacionales de una manera fácil y rápida. Con estos antecedentes, se concluye que el desarrollo de una empresa comercializadora de paneles fotovoltaicos podrá ser el factor clave para proveer en aquellas zonas de difícil cubrimiento de energía equipos con una muy buena tecnología y un muy buen respaldo para poder satisfacer esta necesidad y con la ventaja de tener que depender de un recurso inagotable como es la radiación que nos brinda el sol. Todo esto en conjunto se convertirá en una buena herramienta de análisis y apoyo no sólo para el autor sino también para aquellos interesados en el tema para el proceso de toma de decisiones de las diferentes variables que participan en el proceso de aplicación de este tipo de tecnologías que apenas están tomando fuerza en nuestro medio.
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    Modelo para la predicción de la radiación solar a partir de redes neuronales artificiales
    (Universidad EIA, 2013) González Rodríguez, Andrés Felipe; Peña Palacio, Juan Alejandro
    The estimation of the climatic change that occurs in a particular place has always been an important factor for doing outdoor activities. Different methods have been developed to predict future values of climatic variables which can provide information to people and companies, allowing them to organize their activities. The solar radiation is one of these climatic variables and it has become fundamental in multiple circumstances, especially in photovoltaic centers. The project’s goal is to give an approximated value of the solar radiation that impacts the solar vehicles of the World Solar Challenge 2013 in five locations close to the road where the competition occurs; for this to be carried out, a model based in neural networks is analyzed and developed. It also seeks to find the value of the solar radiation at intermediate points of the five mentioned before using space radial functions.
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    Sistema de Aprovechamiento, Transporte y Control de Energía Térmica Solar
    (Universidad EIA, 2010) Baez Morales, Juan Santiago; Duque Correa, Esteban
    Se diseñó un sistema de aprovechamiento, transporte y control de energía térmica solar, con base en la formación de una teja de barro con geometría parabólica como colector solar. Además se diseñaron los sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento del mismo. Para el desarrollo del sistema de aprovechamiento de energía térmica solar se llevó a cabo una búsqueda y recopilación de información de los principios de funcionamiento de un sistema basado en colectores solares cilíndrico-parabólicos, como también de la metodología y pautas de creación de una teja de barro en Colombia. Se realizó una caracterización física y matemática de las principales variables como geometría, propiedades físicas de los recubrimientos y los materiales utilizados en un sistema de aprovechamiento basado en los colectores solares cilíndrico-parabólicos para la generación de energía térmica solar. Con base en este análisis se realizó un programa de trazado de rayos que permite observar el comportamiento de los rayos solares reflejados en una sección parabólica cuyo ángulo varía respecto a la posición del sol. Conjuntamente se desarrolló el diseño del sistema receptor y circuito calor transportante necesarios para el aprovechamiento solar, y se realizaron los análisis para caracterizar los recubrimientos del colector y el receptor del sistema, con el fin de escoger el mejor de una gama de materiales obtenidos del mercado local, para lo cual fue necesario valerse de pruebas de reflectancia y absorbancia por medio de equipos especializados. Finalmente se integraron todos los diseños realizados y los materiales escogidos para formar el sistema de aprovechamiento, transporte y control de energía térmica solar, propuesto en este trabajo de grado.
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    Viabilidad técnica y económica de un sistema fotovoltaico de generación de energía en el municipio de Magangué, Bolívar
    (Universidad EIA, 2020) Pulido Ángel, Esteban; Ortega Arango, Santiago
    RESUMEN: A través de la pre factibilidad de un proyecto se busca determinar, mediante análisis y estudios, las ventajas y desventajas que tiene y si vale la pena invertir en este. A continuación, encontraremos el anteproyecto para la realización de la pre factibilidad de un proyecto de generación de energía solar por medio de paneles solares. Este proyecto busca tener datos económicos que respalden una idea de negocio, en este caso la construcción de un sistema fotovoltaico para la generación de energía solar. Para esto, primero se tienen que revisar las condiciones del predio donde se quiere realizar el proyecto. Donde la variable más importante es la radiación solar y su comportamiento en un año calendario. A partir de esta información se pretende obtener la generación teórica que puede tener este sistema fotovoltaico, con la cual se puede hacer un estimado de cuánto pueden ser los ingresos de este sistema durante su vida útil y determinar, a través de un análisis financiero, si este proyecto es rentable o no de acuerdo con las condiciones del inversionista o de los inversionistas. Es importante tener presente el crecimiento que ha mostrado la energía solar durante las últimas dos décadas y la importancia de este tipo de energía como una energía limpia y renovable. Lo que se amolda de muy buena manera con la protección del medio ambiente.