tesis fotovoltaica

Plan de tesis

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER

FACULTAD DE INGENIERA MECNICAPlan de Tesis

SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICOCONECTADO A RED PARA GENERARENERGA ELCTRICA EN LA UNCP.

Presentado por el Bachiller:

RICO HUAMAN Jhan GustavoTAYPE QUISPE Franco

Para Optar el Ttulo Profesional de:

INGENIERO DE MECNICO

HuancayoPer

2015

NDICENDICE2RESUMEN31PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA51.1.TEMA DE INVESTIGACIN52FORMULACIN DEL PROBLEMA52.1Problema General52.2Problemas Especficos:63OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN63.1Objetivo General63.2Objetivos Especficos:64JUSTIFICACIN64.1Razones que motivan la investigacin64.2Importancia del tema de investigacin65MARCO DE REFERENCIA65.1ANTECEDENTES65.2MARCO TERICO65.3MARCO CONCEPTUAL65.3.1Definiciones conceptuales65.3.2Definiciones operacionales66.HIPTESIS66.1Hiptesis General66.2Hiptesis Especficas:67.DISEO METODOLGICO67.1Tipo de investigacin67.2Nivel de investigacin67.3Diseo de la investigacin67.4Poblacin y muestra67.5Unidad u objeto de observacin67.6Tcnicas de recoleccin de datos67.7Tcnicas de anlisis de datos68.ASPECTOS ADMINISTRATIVOS68.1CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES68.2PRESUPUESTO78.3FINANCIAMIENTO89.REFERENCIA BIBLIOGRAFICA810.Anexo910.1matrices de formulacin1010.2 MATRIZ DE CONSISTENCIA12

RESUMENUn sistema fotovoltaico de conexin a red es un tipo de instalacin en la que intervienen elementos principales: Los paneles fotovoltaicos, el inversor y la lnea elctrica de la red. El generador fotovoltaico se encuentra conectado a la red elctrica convencional a travs del inversor, inyectando la energa producida en esta. Este plan de tesis estudia el dimensionamiento, instalacin, y mantenimiento de un sistema fotovoltaico conectado a la red convencional, para alimentar parte de la demanda de carga de la Universidad Nacional del Centro del Per.En este plan de tesis el marco terico describe el sistema fotovoltaico de conexin a red y cada uno de sus componentes. El propsito de esta descripcin es conocer los parmetros que determinan el funcionamiento de los componentes para hacer una correcta seleccin de los mismos en la instalacin, el dimensionamiento y para poder cubrir las necesidades del usuario y los requerimientos de funcionalidad del sistema.Se describe la instalacin del sistema, la eleccin de equipos, el cableado, la puesta a tierra, las protecciones y el clculo de la energa anual generada. Se estudia la rentabilidad de la instalacin y la recuperacin de la inversin. Tambin se describen las opciones para mejorar la rentabilidad de la instalacin, los bonos de carbono y las primas o incentivos del ministerio o de la empresa distribuidora. Por ltimo se describe el mantenimiento de las instalaciones fotovoltaicas conectadas a red. Los sistemas fotovoltaicos conectados a red representan una tecnologa de gran utilidad prctica para la electrificacin, aprovechando las ventajas de la libre disposicin de la fuente de energa, sin embargo, la presencia de dificultades en su implementacin y en su operacin a largo plazo. Junto a los problemas sociales, econmicos e incluso polticos que determinen su desarrollo en la ciudad de Huancayo, se reconoce tambin la an insuficiente calidad tcnica en las instalaciones y la escasa atencin prestada al mantenimiento.En este contexto, la presente plan de tesis intenta contribuir a la mejora de la calidad tcnica de las instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red y la confiabilidad de los sistemas de generacin elctrica fotovoltaica.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. TEMA DE INVESTIGACIN

Disear los paneles solares, la caja de conexin del grupo, la caja de conexin del generador fotovoltaico, bloque de cableado, el bloque de control, el inversor, el bloque de carga y el medidor bidireccional para generar energa elctrica en la UNCP.

FORMULACIN DEL PROBLEMA

Problema General

Cmo instalar el sistema solar fotovoltaico conectado a red para generar energa elctrica en la UNCP?

Problemas Especficos:

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN

Objetivo General

Instalar el sistema solar fotovoltaico conectado a red mediante clculos numricos para generar energa elctrica en la UNCP.

Objetivos Especficos:

JUSTIFICACIN

Razones que motivan la investigacin

En Per existe un alto potencial de fuentes energticas renovables y es posible establecer escenarios tecnolgicos y econmicamente factibles, con grandes ventajas ambientales. Los sistemas fotovoltaicos pueden ser utilizados en todas las zonas del pas donde se dispone de condiciones adecuadas para su instalacin.Existen diversas reas rurales marginales que presentan inconvenientes en el suministro elctrico por medio de lneas convencionales de distribucin, esto se debe a que las mismas poseen un alto costo, para una alta densidad de poblacin, lo que conduce a que estos habitantes no gocen de los beneficios que provee la electricidad. La produccin de energa elctrica en las zonas rurales marginales puede realizarse aprovechando la energa disponible de la radiacin solar fotovoltaico.

Importancia del tema de investigacin

Es importante debido a que es de gran inters el acceso a la energa elctrica en zonas urbanas a las que no abastece el sistema interconectado de la red elctrica nacional, por lo que el diseo del sistema solar fotovoltaico con mayor rango de funcionamiento es una buena opcin, no solo por su bajo costo y facilidad de construccin, si no para aprovechar y no desperdiciar la energa hidrulica disponible a pequea escala.

MARCO DE REFERENCIA

ANTECEDENTES

5.1.1. Tesis: Diseo de un mdulo interactivo de generacin hidrulica de energa elctrica.Presentado por Juan Fernando Lopz Lopz para obtener el ttulo de Ing. Mecnico en la Universidad Tecnolgica de Pereira, Colombia, el 8 de febrero del 2007, la tesis nos presenta lo siguiente: Se utilizaron principios fsicos para la generacin de energa elctrica como la energa hidrulica y la energa mareomotriz.5.1.2. Tesis: Diseo y construccin de un prototipo de turbina para generacin de energa elctrica en una micro plantaPresentado por Gonzalo Orozco Aceves para obtener el ttulo de Maestro en ciencias en Ingeniera Mecnica en el Instituto Politcnico Nacional, Mxico D.F., el 14 de abril del 2011, la tesis nos presenta lo siguiente: Se realizaron dos propuestas al desarrollar la tesis, el diseo de la turbina para generar energa que satisfaga la demanda total instantnea y el almacenamiento de energa.5.1.3. Tesis: Diseo y construccin de un prototipo de generacin elctrica basado en una micro-turbina peltonPresentado por Miguel ngel Vargas Cruz para obtener el ttulo de Ing. Electricista en la Universidad Michoacana de San Nicols de Hidalgo, en enero del 2011, la tesis nos presenta lo siguiente: Crearon un diseo a escala tomando en cuenta aspectos tericos relevantes como son la geometra de los alabes, numero de alabes, dimetro del rodete, y algunas otras caractersticas lo cual obtuvieron un comportamiento ms cercano a un dispositivo de tamao real.

5.1.4. Tesis: Diseo de cajas espirales de seccin circular para turbinas hidrulicas normalizadasPresentado por Lopz S. Ricardo A. para obtener el ttulo de Ing. Mecnico en la Universidad Central de Venezuela, Venezuela, en el 2003, la tesis nos presenta lo siguiente: El objetivo principal de este trabajo fue realizar un diseo de cajas espirales de seccin circular para turbinas hidrulicas normalizadas en funcin del nmero especfico de revoluciones

MARCO TERICO

MARCO CONCEPTUAL

Definiciones conceptuales

Definiciones operacionales

6. HIPTESIS

6.1 Hiptesis General

Si el sistema solar fotovoltaico conectado a red se visiona mediante un enfoque sistmico entonces se obtendr energa elctrica en la UNCP.

6.2 Hiptesis Especficas:

7. DISEO METODOLGICO

7.1 Tipo de investigacin

El tipo de investigacin que se implementara es tecnolgico debido a que al instalar el sistema solar fotovoltaico, esta se pondr en funcionamiento en las zonas urbanas.

7.2 Nivel de investigacin

El nivel de la investigacin es experimental debido a que se evaluara el debido funcionamiento correcto de nuestro diseo en las zonas rurales aisladas.

7.3 Diseo de la investigacin

El diseo de la investigacin ser cuasi-experimental con el uso de post facto sin grupo de control, el diagrama se muestra a continuacin:GE X O1Dnde: X: diseo de la microturbina Michell-Banki O1: observacin de la energa elctrica en el grupo experimental

7.4 Poblacin y muestra

La poblacin y muestra est constituido por el objeto de estudio que es el diseo de la microturbina Michell-Banki.

7.5 Unidad u objeto de observacin

7.6 Tcnicas de recoleccin de datos

7.7 Tcnicas de anlisis de datos

8. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

8.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Tabla 8.1 Cronograma de actividadesActividadesMarzoAbrilMayoJunio

Tema definido

Problema y objetivos definidos

Marco terico definido

Diseo de la investigacin

Tcnicas de investigacin

Informe Plan de tesis

Operacionalizacin de la investigacin.

Modelo de observaciones.

1er informe de avance

Mediciones

Interpretacin

2do informe de avance

Redaccin de borrador de tesis

Normas APAPresentaciones.

Presustentacin

Informe de aprobacin

Los informes son presentados por el asesor al decano.

8.2 PRESUPUESTOTabla 8.2 Presupuesto de gastosItemDescripcinPrecio unitarioPrecio total

TOTAL GENERAL

8.3 FINANCIAMIENTO9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA1. Crdova Zamora, M. (2003). Estadstica Descriptiva e Inferencial (Quinta edicin). Lima Per: Editorial Moshera S.R.L.2. Hernndez Sampieri, R., Fernndez Collado, C., & Baptista Lucio, P. (2010). Metodologa de la Investigacin (Quinta edicin). Mxico: Mc Graw Hill / Interamericana Editores S.A. de C.V.3. Lzaro Moiss, C. (1992). Inferencia Estadstica (Segunda edicin). Lima Per: Editorial Moshera S.R.L.4. Miller, I., Freund, J., & Johnson, R. (2006). Probabilidad y Estadstica para Ingenieros (Cuarta edicin). Mxico: Prentice Hall Hispanoamericana S.A.5. Moya Caldern, R., & Saravia A., G. (2008). Probabilidad e Inferencia Estadstica (Segunda edicin). Lima Per: Editorial San Marcos.

10. Anexo10.1 matrices de formulacinSISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICOCONECTADO A REDRADIACINSOLARENRGIA ELCTRICAVariableIndependienteVariableDependiente

Formulacin del ttuloVIEnlaceVDDelimitacin

Sistema solar fotovoltaico conectado a red

Para Generar energa elctricaEn la UNCP.

Formulacin del temaVerboVIEnlaceVDDelimitacin

Instalar

Instalar los paneles solares, la caja de conexin del grupo, la caja de conexin del generador fotovoltaico, bloque de cableado, el bloque de control, el inversor, el bloque de carga y el medidor bidireccionalPara Generar energa elctricaEn la UNCP.

Formulacin del problemaInterroganteVIEnlaceVerboVDDelimitacin

Formulacin del objetivoPropsitosFines

VerboVIMediosVerboVDDelimitacin

Formulacin de la hiptesisProceso lgicoVIMediosProceso lgicoVDDelimitacin

2

10.2 MATRIZ DE CONSISTENCIAAutor: Ttulo:Planteamiento del problemaMarco tericoMetodologa

Formulacin del problemaAntecedentesTipo:

Nivel:

Objetivo generalDiseo

Objetivos especficosTeora bsicaVariables

Poblacin:

Hiptesis generalDefinicin conceptualMuestra:

Hiptesis especficasDefinicin operacionalTcnicas e instrumentos:

Tcnicas de procesamiento de datos:

Procedimientos de la investigacin: