Estado del arte en el aprovechamiento de energa fotovoltaica en espacios y parques

pblicos Lilibeth Briceo#1, Javier Galvez#1, Jorge Luis Jaramillo#2

#1Profesionales en formacin TIET, Universidad Tcnica Particular de Loja #2Docente investigador de la STE del DCCE, Universidad Tcnica Particular de Loja

Loja, Ecuador 2015

1 lbriceno1@utpl.edu.ec, 1jfgalvez@utpl.edu.ec, 2jorgeluis@utpl.edu.ec

Resumen - En este trabajo se describe el estado del arte en el aprovechamiento de energa renovable no convencional fotovoltaica en espacios y parques pblicos.

Palabras claves energa, energa renovable, energa fotovoltaica, aprovechamiento de ERNC en sectores pblicos a nivel mundial

I. INTRODUCCIN

En el mes de septiembre de 2014, el Gobierno

Autnomo Descentralizado Municipal (GADM) de Loja solicit a la Universidad Tcnica Particular de Loja (UTPL), el apoyo tcnico en una serie de iniciativas de desarrollo local. En el grupo de actividades priorizadas se incluy la conformacin de una mesa de trabajo alrededor del aprovechamiento de energa de fuentes renovables en el Parque Recreacional Jipiro (PRJ), ubicado al centro norte de la ciudad.

Establecida la metodologa para el abordaje del

problema, se describi el marco conceptual que rige la construccin y desarrollo del parque, y, se identific las fuentes renovables de energa potencialmente aprovechables para potenciar los diferentes procesos propios del parque. En este documento se describe los resultados obtenidos en la etapa de evaluacin del arte en el aprovechamiento de energa fotovoltaica en espacios y parques pblicos.

II. REVISIN DEL ESTADO DEL ARTE

A. Generalidades

La energa captura del Sol se utiliza tanto en el formato

fotoelctrico como en el trmico (ver Tabla 1). En este trabajo, se privilegiar el formato fotoelctrico.

La energa fotoelctrica o solar, est directamente

relacionada al efecto fotovoltaico: la luz solar se convierte

en energa elctrica, en dispositivos semiconductores denominados clulas fotovoltaicas [1].

Tabla 1. Algunas de las aplicaciones que se pueden implementar con

energa solar. Elaborado por los Autores

Aplicaciones Energa solar

Solar fotovoltaica

Solar trmica

Iluminacin x Alimentacin celulares x Alimentacin pantallas x Riego x Video vigilancia x Horno solar x

Calentamiento de piscinas X

Aire acondicionado x Calefaccin de viviendas X

B. Aprovechamiento de energa fotovoltaica en

parques a nivel mundial

En Holanda, el gobierno en alianza con el sector privado

y las universidades, impulsa el proyecto denominado solar road. En esta iniciativa se implementan segmentos de 100m de senderos para bicicletas, en los que se disponen celdas solares de silicona contenidas en mdulos de concreto, cubiertos por una capa de vidrio templado y un material que genera friccin para evitar accidentes. La energa generada puede alimentar hasta tres casas. El segmento aporta energa para potenciar alumbrado pblico, sistemas de trnsito, automviles elctricos, y viviendas (ver Fig.1) [2].

En Serbia, en el parque Tasmajdad de la ciudad de

Belgrado, se instal un cargador solar pblico para telfonos mviles, bajo la iniciativa denominada rbol negro. El cargador se concibi como un rbol artificial del parque, y, se construy de acero. El rbol no solo presta un servicio pblico, sino que ofrece un espacio de sombra para disfrutar de la naturaleza (ver Fig.2) [3].

Fig.1. Panormica de un sendero para bicicletas de la

iniciativa solar road [4].

Fig.2. Panormica del rbol negro instalado en el parque

Tasmajdad de Belgrado, Serbia [5].

En Mxico, en la localidad de Teolocholco Tlaxcala se construy una cancha de futbol potenciada totalmente con energa renovable. Lmparas LED potenciadas por mdulos solares aportan la iluminacin nocturna del espacio (ver Fig.3) [4].

Fig.3. Panormica de una cancha de futbol con iluminacin

LED potenciada por mdulos solares en Teolocholco, Mxico [4].

En Mxico, en la localidad de Mexicali, en Baja

California, un parque temtico instruye a los visitantes en la utilizacin de energa renovable (elica, solar fotovoltaica, solar trmica), demostrando el funcionamiento de hornos solares, calentadores solares, y, sistemas de iluminacin potenciados por energa solar [5].

En Estados Unidos, en el Estado de Florida, en el parque Legoland, el segmento denominado Imagination Zone opera alimentado con energa fotovoltaica equivalente a 30 KW (ver Fig.4) [6].

Fig.4. Panormica del sistema fotovoltaico que alimenta el segmento imagination zone del parque temtico Legoland, Estados Unidos [6].

En Chile, la implementacin de cmaras de seguridad

potenciales por mdulos solares ha permitido desplegar sistemas inalmbricos de seguridad sin las complicaciones de la provisin de (ver Fig. 5) [7]

Fig.5. Sistema de video vigilancia inalmbrica energizada con paneles solares, Chile [7].

En China, la firma Himin Solar Energy Group oferta para espacios pblicos, los denominados pabellones o paraguas solares. El espacio conjuga parasoles, mdulos solares, y, sistemas de iluminacin o de aire acondicionado. El pabelln solar puede ser empleado como punto de descanso o como escenario nocturno (ver Fig.6) [8].

Fig.6. Panormica de un paraguas solar, China [8].

En Reino Unido, en la ciudad de Londres, la parada de

autobs del puente de Waterloo dispone de pantallas de publicidad dinmica de Clear Channel, alimentadas con energa renovable. La energa se proviene de una kit Led Solar Zeta Specialist Lighting (ver Fig.7) [9]

Fig.7. Marquesina publicitaria alimentada con energa solar, Reino Unido

[9].

C. Sobre el aprovechamiento de energa fotovoltaica en espacios pblicos a nivel nacional

En la provincia de Caar, en la poblacin de Juncal, opera un sistema fotovoltaico autnomo para iluminacin de una cancha de futbol. El sistema est conformado por 39 mdulos fotovoltaicos de 175W, 12 bateras de gel con n descarga profunda y 800Ah, y, un sistema inversor-regulador [10].

En la provincia de Imbabura, en la ciudad de Ibarra se

implement un sistema de control de riego e iluminacin para el parque de Ambuqui. El sistema consta de 48 mdulos fotovoltaicos de 75W, 48 bateras de gel con descarga profunda y 800Ah, 46 luminarias LED, sistema de riego y control, soportes, y, alimentadores [10].

En la provincia de Napo, en la ciudad de Baeza se

implement un sistema fotovoltaico autnomo para iluminacin de parques [11].

D. A manera de conclusin

La revisin bibliogrfica muestra que la energa solar se

aprovecha en espacios y parques pblicos para potenciar aplicaciones como publicidad, iluminacin, y, seguridad.

III. A MANERA DE PROPUESTA PARA EL

APROVECHAMIENTO DE ENERGA FOTOVOLTAICA

EN EL PRJ

Como resultado de la revisin de la lnea base, el equipo de trabajo identific como aplicable en el PRJ, un kiosco de difusin turstica, desmontable, potenciado por energa solar (ver Fig.8 y 9), cuyo presupuesto referencial de implementacin se muestra en la Tabla 2.

Fig. 8. Vista panormica frontal del kiosko informativo potenciado por energa solar, propuesto para el uso en el PRJ. [Diseo de los autores]

Fig. 9. Vista panormica posterior del kiosko informativo potenciado por

energa solar, propuesto para el uso en el PRJ. [Diseo de los autores]

Tabla 2. Presupuesto estimado para la implementacin de un kiosko informativo potenciado por energa solar en el PRJ. Elaborado por los Autores

Unid. Detalle VU Total, USD

Mdulos fotovoltaicos

3

Paneles fotovoltaico GMA Solar GMA 72-M 190W-72 monocristalino

407,55 1222,65

-

Estructura kiosko metlico, con lminas de policarbonato (2mx4mx2m), incluido mano de obra y muebles.

3500,00 3500,00

Bloque de control

1 Inversor SUNNY BOY (SMA Sunny Boy 2000HF-US 240V)

2887,50 2887,50

3 Bateria (Ritar Power DC12-150, 12Vdc 150Ah)

396,00 1188,00

1 Regulador Steca Power Tarom 411

2000,00 2000,00

1 Aire acondicionado Tekno

160,00 160,00

Pantallas LED

2 Pantalla de (1,2m

x1.3m) 300W. 3900,00 7800,00

Obra civil

3 Colocacin de panel fotovoltaico

20,00 60,00

1 Instalacin de regulador (Steca Power Tarom 4110)

15,00 15,00

1 Instalacin de inversor (SMA Sunny Boy 2000HF-US 240V)

15,00 15,00

4 Instalacin de bateras 10,00 40,00

1 Instalacin de aire acondicionado

15,00 15,00

1 Instalacin del sistema elctrico (Alimentacin)

60,00 60,00

Total 18963,15

IV. CONCLUSIONES

En las condiciones del PRJ, la energa solar puede ser

aprovechada en condiciones ptimas para la potenciacin de un kiosco de difusin turstica, compuesto de pantallas LED (marquesinas publicitarias), y alimentados por un sistema fotovoltaico autnomo.

V. REFERENCIAS

[1] Atlas solar CONELEC. [Online]. Disponible en: http://www.conelec.gob.ec/archivos_articulo/Atlas.pdf

[2] Benito, Lucila. Holanda tiene la primer ciclo via solar. [Online]. Disponible en: http://www.labioguia.com/holanda-tiene-la-primer-ciclovia-solar/

[3] Gardinetti, Marcelo. rbol Negro. [Online]. Disponible en: http://tecnne.com/urbanismo/equipamiento-urbano-urbanismo/black-tree//

[4] Indisect. Lamparas Solares led en cancha de futbol Teolocholco Tlaxcala. [Online]. Disponible en: http://www.indisect.com/portfolio-view/lampara-solares-led-en-cancha-de-futbol-rapido-en-teolocholco-tlaxcala/

[5] Angulo, Cesar. Parque Tematico de las energias alternas en Mexicali. [Online]. Disponible en: http://www.bionero.org/educacion-ambiental/parque-tematico-de-la-energias-alternas-en-mexicali

[6] Energias Renovables. El primer parque tematico alimentado con fotovoltaica. [Online]. Disponible en: http://www.energias-renovables.com/articulo/el-primer-parque-tematico-alimentado-con-fotovoltaica-20140422

[7] Video vigilancia inalmbrica energizada con paneles solares en sector pblico, Chile. [Online]. Disponible en: http://www.redoxchile.cl/node/11

[8] Paraguas de energa solar de emisin cero. [Online]. Disponible en: http://himinsolarpv.es/4-rotating-cool-umbrella.html

[9] Marquesina con publicidad dinmica alimentada con energa sostenible. [Online]. Disponible en: http://www.digitalavmagazine.com/2014/10/08/clear-channel-instala-en-londres-una-marquesina-con-publicidad-dinamica-alimentada-con-energia-sostenible.

[10] ENERPRO. [Online]. Disponible en: http://www.enerpro.com.ec/index.php/es/energias-renovables/solar-fotovoltaica

[11] RENOVAENERGIA. Iluminacion publica Baeza. [Online]. Disponible en: http://www.renova-energia.com/energia_renovable/galeria.html