instituto politecnico nacional - fosf..pdf · desarrollo sostenible en materia de energía en la...

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELÉCTRICA UNIDAD CULHUACAN

ESCUELA SUPERIOR DE COMERCIO Y ADMINISTRACION.

UNIDAD SANTO TOMAS ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD

ZACATENCO

SEMINARIO DE TITULACIÓN

“ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS”

T E S I N A

“PROPUESTA DE ENERGIA SOLAR EN VIVIENDAS DE CHETUMAL”

M. en C. Cesar P. Mora Covarrubias

Director del Seminario

VIGENCIA: DES/ST/ESIME-CUL/5062005/18/08

CANCUN, QUINTANA ROO, A 8 DE FEBRERO DE 2009

Q U E P R E S E N T A N PARA OBTENER EL TITULO DE: LICENCIADO EN COMERCIO INTERNACIONAL CARLOS ALBERTO CASTILLA SÁNCHEZ LICENCIADA EN CONTADURÍA SONIA MARGARITA MOLINA RAMÍREZ LICENCIADO EN ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS R U F I N O O M A R U H C A S T I L L O I N G E N I E R O E L E C T R I C I S T A TEODOMIRO CRISTOBAL PELAYO KU A S E S O R E S : M. EN C. CÉSAR P. MORA C OVARRUBIAS M. EN C. MARCO ANTONIOTORRES ESPARSA ING. MAGDALENO VÁSQUEZ RODRÍGUEZ

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DE 2009

PROPUESTA DE ENERGIA SOLAR EN VIVIENDAS DE CHETUMAL

AGRADECIMIENTOS

RUFINO:

Agradezco a mis Padres por toda su paciencia y el tiempo dedicado a mi persona para la realización de mi carrera Profesional.

CRISTOBAL:

Un agradecimiento a mis Padres y familia por el apoyo otorgado durante mi carrera Profesional.

SONIA MARGARITA:

A mis Padres por su apoyo, a mis hijos por el tiempo que no he estado a su lado y que sirva como ejemplo de dedicación y amor por su familia. A mi amigo y compañero, por enseñarme cuánto valgo y reconocerme tan sólo al mirarme. Por estar presente aun cuando no lo he notado. Por abrazarme en mis abismos. Por tener fe en mí. Por protegerme y darme valor.

CARLOS ALBERTO:

A mi madre por su apoyo económico, a mi Padre por creer en mí, a mi esposa por su paciencia y a carely y crhris para que sea un objetivo en su vida para seguir hacia adelante.


INDICE RESUMEN...............................................................................................................................

1

ABSTRAC...............................................................................................................................

1

INTRODUCCIÓN.....................................................................................................................

2

a) Presentación del Proyecto o Detección de Necesidades.......................................

3

b) Planteamiento del Problema......................................................................................

3

c) Justificación................................................................................................................

4

d) Objetivo General.........................................................................................................

5

e) Objetivos Específicos................................................................................................

5

f) Alcance.........................................................................................................................

6

g) Metas...........................................................................................................................

6

h) Misión...........................................................................................................................

6

CAPITULO 1.- MARCO REFERENCIAL 1.1. Energía Eléctrica......................................................................................................

8

1.2. Energía Solar............................................................................................................

9

1.3. Proceso de Conversión de Energía Solar..............................................................

11

1.3.1. Pasos para instalación de Sistemas de Energía Solar................................

12

1.3.1.1. Instalación de panel Solar F.V............................................................

13

1.3.1.2. Acumulador o Batería..........................................................................

14

1.3.1.3. Regulador de Carga.............................................................................

14

1.3.1.4. Inversor de Corriente...........................................................................

14

1.3.1.5. Salidas a lámparas de 12 V.................................................................

14

1.3.1.6. Salidas a otros Electrodomésticos......................................................

14

1.4. Normatividad…………...…………………………………………………....................... 15


CAPITULO 2. ESTUDIO DE MERCADO 2.1. Datos generales del proyecto

17

2.2. Análisis de la demanda

21

2.2.1. Análisis de datos de fuentes primarias

22

2.2.1.1. Aplicación de las encuestas para determinar la aceptación del uso de energía solar en las viviendas

25

2.2.1.2. Análisis de los resultados de las encuestas

35

2.2.1.3. Pronósticos de la demanda del Sistema de Energía Solar

36

CAPITULO 3. PLANEACIÓN DEL PROYECTO 3.1 Estructura de Desglose WBS (Work Breakdown Structure)

42

3.2 Matriz de Responsabilidades

43

3.3 Programa de Actividades

47

CAPITULO 4. EJECUCIÓN Y CONTROL DE PROYECTOS 4.1. Ejecución del Proyecto

50

4.1.1. Visita a la Vivienda para la Muestra Piloto

50

4.1.2. Plano de la Vivienda

51

4.1.3. Plano de la Instalación Eléctrica

52

4.1.4. Censo de Cargas

53

4.1.5. Determinación del equipo a utilizar

54

4.1.5.1. Panel Solar

54

4.1.5.2. Regulador

56

4.1.5.3. Batería

56

4.1.5.4. Inversor a utilizar

58

4.1.6. Material a Utilizar para la distribución de Líneas

60

4.1.7. Trámites y Permisos 61 4.2. Control de Instalación 61


4.2.1. Costos del Proyecto

67

4.2.1.1. Costo del equipo de la instalación aislada

68

4.2.1.2. Características técnicas de los materiales

69

4.2.1.3. Alternativa de Conexión de un sistema a la Red de Energía Eléctrica de la Comisión Federal de Electricidad

70

4.2.1.4. Costo de la instalación conectada a la Red Pública

71

4.3. Aspectos Económicos

75

4.4. Soporte Técnico

75

4.4.1. Mantenimiento del equipo

75

4.4.2. Mantenimiento del panel Fotovoltaico

77

4.4.3. Mantenimiento de las baterías

78

4.4.4. Riesgos del electrolito

80

4.4.5. Riesgos Eléctricos

80

4.4.6. Riesgos de Incendio

81

4.4.7. Mantenimiento básico

83

4.4.7.1. Mantenimiento al controlador de carga para batería de acumulación

83

4.4.7.2. Mantenimiento al inversor o convertidor CD/CA

84

4.4.7.3. Mantenimiento de equipos consumidores y cablerías

85

4.5. Recomendaciones y consejos útiles

86

CAPITULO 5. EVALUACIÓN DE RESULTADOS

88

CONCLUSIONES

90

ANEXO A

92

GLOSARIO

99

BIBLIOGRAFIA 100


1

Resumen El sistema de energía solar es una alternativa para los habitantes de la ciudad de

Chetumal, con este sistema se busca obtener una considerable reducción en el alto

nivel de contaminación y una disminución en los altos índices del calentamiento global

en el mundo. Como zona de desastre natural, es una oportunidad para contar de

inmediato con energía solar. Con ello, se pretende dar solución a uno de los muchos

problemas que se presentan actualmente.

Así también, se colabora de forma directa a la protección de la ecología ya que no

origina un impacto medioambiental, presentándose como una alternativa real al

desarrollo sostenible en materia de energía en la ciudad de Chetumal.

En consecuencia, la energía solar es una respuesta al cambio climático con motivos

relacionados con la sobrexplotación de combustibles fósiles.

Abstract

With the solar power system in housing will be a considerable savings in maintenance

and low energy costs by having an alternative system that aims to solve one of many

current problems of a traditional house with a modern home.

Also, it works directly to the protection of global ecology as non environmental impact,

reducing construction costs and maintenance, presenting as a real alternative to

sustainable development in housing in the city of Chetumal.

Solar energy is a response to climate change with reasons related to urban

overexploitation.


2

INTRODUCCIÓN

A la población de la Ciudad de Chetumal ¿Qué tanto le preocupa el consumo

sustentable de energía? ¿Habrán contado las ocasiones en que dejamos encendida

alguna lámpara por horas? ¿Se tiene idea del gasto que representan esos descuidos a

largo plazo?

Pronto aparecerán las llamadas Hipotecas Verdes, con las cuales los derechohabientes

que adquieran una vivienda con características ecológicas podrán acceder a un crédito

mayor.

El objetivo es promover el ahorro y uso eficiente de la energía en las viviendas de la

Ciudad de Chetumal, así como la incorporación de tecnologías para el aprovechamiento

de energía renovable.

Además con Hipotecas Verdes, concepto que se aplica actualmente en Estados

Unidos, Canadá y algunos países de Europa, se invierte en una casa que por su tipo te

generará ahorros considerables en energía.

Se busca realizar en viviendas de Chetumal la instalación de equipos que aprovechen

energías renovables, particularmente paneles solares y ahorradores de energía

accesibles al trabajador.

Cabe destacar que programas similares ya se han impulsado en el norte del país, sobre

todo en Baja California y Sonora, con la aplicación del aislamiento térmico, que permite

un menor uso del aire acondicionado y con ello un ahorro de energía eléctrica.


3

Sin embargo, son casos específicos para la zona, por ello se presenta una alternativa

de energía, para una vivienda con las características propias de esta Zona del Caribe.

Mediante este sistema, los habitantes de la ciudad de Chetumal pueden aprovechar el

uso eficiente de la energía o la aplicación de energías renovables, para mejorar su

economía y contribuir al mejoramiento ambiental.

a) Presentación del Proyecto o detección de necesidades

Se pretende dar respuestas con este proyecto a las necesidades de aplicación de la

energía eléctrica en la ciudad de Chetumal, presentando una alternativa viable como es

el sistema de energía solar eficiente. Con esta tecnología se hará sostenible el proyecto

sin afectar en ningún caso el equilibrio y desarrollo del eco-sistema local.

Se proyecta a partir de conocimientos técnicos y profesionales, aplicar un sistema de

instalación de energía solar en viviendas de Chetumal y construir un mecanismo

idóneo, ahorrativo y eficaz de energía eléctrica.

b) Planteamiento del problema

El rápido crecimiento poblacional de la ciudad de Chetumal, trae consigo para los

habitantes de esta ciudad, un alto costo en los servicios públicos, como son la energía

eléctrica y el agua potable en las viviendas actuales, sin considerar la alta

contaminación y el deterioro ambiental que esto ocasiona, debido al ya obsoleto

sistema de utilización de energía eléctrica actualmente en las viviendas de la ciudad.


4

c) Justificación La corriente eléctrica que proporciona la Comisión Federal de Electricidad a las casas

de la Ciudad de Chetumal, pasa por un medidor que marca la cantidad de Kilowatts-

hora que consumimos cada día en iluminación, refrigeración, aire acondicionado,

televisión, etc. Generalmente se efectúa cada dos meses, por lo que se identificaron

necesidades que se pueden resolver, las cuales se enuncian a continuación:

A cada casa le corresponde un determinado consumo (tarifa constante) el cual

se cobra, aunque no se utilice todo, ya que los watts que consumen los aparatos

eléctricos varía.

Elevados costos de energía eléctrica.

Fugas de energía eléctrica por la mala instalación del sistema.

El proyecto de instalación del sistema para la captación de energía solar nace como

respuesta a la elevada contaminación del medio ambiente, calentamiento global y al

deterioro del ecosistema.

En este proyecto se proponen alternativas que promueven la instalación de energía

solar en viviendas de la ciudad, para el aumento de la calidad de vida de la comunidad,

así como la conservación del medio ambiente, vinculando prácticas y políticas

económicas, que se ajustan social, cultural y económicamente a los individuos

enclavados en el entorno.


5

Así se plantea un modelo organizado que brinda soluciones de fondo dentro de las

posibilidades individuales, ofreciendo energía solar vanguardista en una vivienda

convencional.

d) Objetivo General

Aportar un sistema de energía solar ecosostenible y con mecanismos tendientes

al aporte de bases sólidas para lograr que sea aplicable.

e) Objetivo Específico

Eficientar la energía eléctrica de una vivienda a través de la energía solar,

aprovechando los recursos naturales, mejorando el rendimiento de este tipo de

instalaciones con la alternativa de conexión a la red eléctrica de CFE.

Lograr que los beneficiarios tengan importantes ahorros en el servicio público

domiciliario con energía solar ecológica.

Contribuir a reducir los efectos del calentamiento global.

Seguridad en el suministro de energía

Fácil mantenimiento.


6

f) Alcance

Se pretende realizar una propuesta de instalación de energía solar, desde el

análisis de los costos por los insumos hasta la elaboración de los planos de

instalación para la captación de energía y su distribución al interior de la

vivienda.

g) Meta

Crear una propuesta de instalación de energía domiciliaría aprovechando la

fuente solar, Integrando al proyecto en su conjunto, y su viabilidad relacionada

con su escala de calidad creando un importante ahorro en el consumo de

energía para sus residentes.

h) Misión

Lograr instalaciones de energía solar en viviendas que permita la disminución en

los altos costos de mantenimiento y gastos por consumo de energía por domicilio

y contribuir en la conservación del Medio Ambiente.


7

CAPÍTULO 1

MARCO DE REFERENCIA


8

CAPITULO 1. MARCO DE REFERENCIA

1.1 Energía eléctrica

La energía eléctrica se ha convertido en parte de la vida diaria. Sin ella, difícilmente

podríamos imaginarnos los niveles de progreso que el mundo ha alcanzado, pero ¿qué

es la electricidad, cómo se produce y cómo llega a nuestros hogares?

La energía puede ser conducida de un lugar o de un objeto a otro (conducción). Eso

mismo ocurre con la electricidad. Es válido hablar de la "corriente eléctrica", pues a

través de un elemento conductor, la energía fluye y llega a nuestras lámparas,

televisores, refrigeradores y demás equipos domésticos que la consumen.

También conviene tener presente que la energía eléctrica que utilizamos está sujeta a

distintos procesos de generación, transformación, transmisión y distribución, ya que no

es lo mismo generar electricidad mediante combustibles fósiles que con energía solar o

nuclear. Tampoco es lo mismo transmitir la electricidad generada por pequeños

sistemas eólicos y/o fotovoltaicos que la producida en las grandes hidroeléctricas, que

debe ser llevada a cientos de kilómetros de distancia y a muy altos voltajes.


9

La electricidad fluye mejor en algunos materiales que en otros, esto mismo sucede con

el calor, pues en ambos casos hay buenos o malos conductores de la energía. Por

ejemplo, la resistencia que un cable ofrece al paso de la corriente eléctrica depende y

se mide por su grosor, longitud y el metal de que está hecho. A menor resistencia del

cable, mejor será la conducción de la electricidad en el mismo.

El cobre se ha utilizado más que cualquier otro metal en las instalaciones eléctricas.

La fuerza eléctrica que "empuja" los electrones es medida en Voltios. (La primera pila

eléctrica fue inventada por el científico italiano Alejandro Volta, y en su honor se le

denominó "Voltio" a esta medida eléctrica). En Chetumal utilizamos energía eléctrica de

110 Voltios en nuestros hogares, pero en la industria y otras actividades se emplean, en

ciertos casos, 220 Voltios e incluso voltajes superiores para mover maquinaria y

grandes equipos. En países europeos lo normal es el uso de 220 Voltios para todos los

aparatos eléctricos del hogar.

1.2 Energía solar

Desde el desarrollo de la primera célula solar en 1954, su uso ha continuado creciendo

sin cesar al mismo tiempo que su eficiencia. Si ha utilizado alguna vez una calculadora

que funcione sin pilas, ha sido testigo de cómo funciona la energía solar. Las

calculadoras solares emplean células solares para aprovechar la luz del sol. De forma

análoga, la gente puede utilizar la energía solar a mayor escala, para suministrar la

electricidad que precisan sus viviendas y edificios.

¿Cómo convierten la luz del sol en electricidad las células solares? Estas células

fotovoltaicas (FV) están fabricadas con materiales especiales, en concreto con silicio,


10

un elemento que les permite absorber luz. El silicio se conoce como un semiconductor,

debido a sus propiedades absorbentes y aislantes.

En las células solares, el silicio se coloca bajo una capa de cristal no reflectante a fin de

captar los fotones (unidades de energía electromagnética) que contiene la luz del sol.

Las células FV poseen uno o más campos eléctricos que, en esencia, obligan a los

electrones captados por la absorción de la luz solar a moverse en una dirección

determinada. Este movimiento de electrones, denominado corriente, es encauzado así

mismo por los contactos metálicos de la célula FV.

Las células solares individuales se agrupan para crear paneles solares que pueden

instalarse en la cubierta o el suelo con objeto de aprovechar la energía gratuita que

incide en ellos todos los días.

Los sistemas solares fotovoltaicos pueden funcionar de manera independiente o

conectarse a la red. En un sistema conectado a la red, las células FV generan

electricidad en paralelo a la compañía eléctrica (es decir, su compañía de luz local), que

emplea una red eléctrica para conectar y distribuir el suministro a sus usuarios.

La energía irradiada directamente por el Sol siempre ha estado a nuestra disposición.

Figura N°1 conversión de energia solar en electricidad casera.


11

1.3 Proceso de Conversión de Energía Solar

El proceso de la conversión inicia, cuando las radiaciones solares calientan los paneles

solares los cuales producen energía por el calentamiento de la energía del sol, los

paneles captan y transmite la energía a un regulador que realiza el mismo

procedimiento almacenándola en una batería pasa a un inversor el cual transforma la

energía acumulada en las baterías en corriente de 110 Volts o 220 volts dependiendo

de las necesidades a satisfacer, misma que se transforma en corriente que es utilizada

en los hogares cotidianos, como se muestra en la Fig. 2 Proceso de Conversión de la Energía Solar

Figura 2 Proceso de Conversión de la Energía Solar


12

1.3.1 Pasos para Instalación de Sistema de Energía Solar

Para lograr una instalación optima de la propuesta de energía solar, primero se debe

instala el panel solar, después de estar instalado, se procede a la fijación del regulador

o controlador, posteriormente se instalan las baterías, ya instalado se procede a la

instalación del inversor y posteriormente se hace la conexión al tablero de distribución

de servicios. Todo esto en un lugar debajo de la escalera si es de dos plantas o en la

parte posterior de la casa en un volado previsto para alojar la instalación y protección

del sistema Fig. 3 Pasos para la instalación de Sistema de Energía Solar

1.- instalación de panel solar F. V. 4.- conexión a un inversor de corriente

2.- instalación de regulador 5.- salida a servicio a 12 volts CD

3.- conexión baterías 6.- salida a servicio 220 volts CA

Figura 3 Pasos para la instalación de Sistema de Energía Solar

2

34

5

6

1


13

1.3.1.1 Instalación del Panel Solar F. V.

Los paneles de energía solar se instalan con el ángulo adecuado para captar a mayor

cantidad posible de energía solar

Pueden medir de un metro a medio de ancho y de uno a 2 metros de largo, los paneles

se montan normalmente en la azotea, orientado al sur y con el ángulo óptimo para que

las células solares reciban la máxima cantidad de luz solar. Fig. 4 Instalación de panel Solar F.V.

Figura 4 Instalación de panel Solar F. V.


14

1.3.1.2 Acumulador o Batería

El Acumulador o Batería, almacena la energía producida por el generador y permite

disponer de corriente eléctrica fuera de las horas de luz o días nublados.

1.3.1.3 Regulador de Carga

El Regulador de Carga tiene como objetivo evitar sobrecargas o descargas excesivas al

acumulador, que le produciría daños irreversibles; y asegurar que el sistema trabaje

siempre en el punto de máxima eficiencia.

1.3.1.4 Inversor de Corriente

El inversor sirve para convertir la energía de corriente continua (CC) a corriente alterna

(CA), para que pueda ser utilizada por la mayoría de los electrodomésticos,

ordenadores, etc.

También se pueden utilizar baterías para almacena la energía solar cuando no hay

energía eléctrica de red o para emergencias en casos de cortes en la red eléctrica

1.3.1.5 Salidas a lámparas de 12 V

Una vez instalado el equipo se realiza un censo de cargas para determinar el número

de lámparas a utilizar.

1.3.1.6 Salidas a otros electrodomésticos.

Al mismo tiempo y a través del mismo censo de cargas se determina las conexiones

para los electrodomésticos indispensables en el hogar o de acuerdo a las necesidades

de la vivienda.


15

1.4 Normatividad

Como todo proyecto las instalaciones de energía solar requieren cumplir con las normas

vigentes que establecen las entidades competentes; para efectos de este estudio nos

basaremos en la siguiente norma:

• Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones eléctricas (utilización).

Objetivo: El objetivo de esta norma es establecer las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades en lo referente a la protección contra:

• los choques eléctricos,

• los efectos térmicos,

• sobre corrientes,

• las corrientes de falla y

• sobretensiones.

El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta norma garantiza el uso de la Energía Eléctrica en forma segura; así mismo esta norma no intenta ser una guía de diseño ni un manual de instrucciones para personas no calificadas.


16

CAPÍTULO 2

ESTUDIO DE MERCADO


17

CAPITULO 2.- ESTUDIO DE MERCADO

2.1 Datos generales del proyecto

Este proyecto denominado “Propuesta de Energía Solar en Viviendas de Chetumal” se

realizará en la ciudad de Chetumal, capital del estado de Quintana Roo; ubicado en el

municipio de Othón Pompeyo Blanco, que cuenta con una Superficie de 18,760 km2,

que representa el 36.9% de la superficie total del estado y el 0.95 % del territorio

nacional.

La Ciudad de Chetumal, toma su nombre de la antigua ciudad maya “Chactemal”,

donde se dice que nació la princesa Zazil Ha, quien en unión del Español Gonzalo

Guerrero, procrean en esta zona el Primer Mestizaje en Latinoamérica, fruto del amor y

no de la violación y del salvajismo que años después trajeran Hernán Cortez y

Compañía.

A razón de que su nombre representa a una antigua ciudad maya, toma como emblema

un Caracol, siendo este durante la época prehispánica, un símbolo de grandeza y

respeto, que se utilizaba en los rituales y como llamado a la guerra.

Figura 5 Figura del Escudo del Municipio de Othón Pompeyo Blanco, Q. Roo.


18

El Municipio de Othón Pompeyo Blanco, cuenta con una Población de: 213,812

Habitantes, de los cuales 136,825 se encuentran en la Ciudad de Chetumal.

Othón P. Blanco es el municipio más grande del estado de Quintana Roo; se ubica al

sur del estado entre los 19º 14' y 70º 50' de latitud norte y los 87º 15' y 89º 25' de

longitud este.

Al norte: Colinda con los municipios de Felipe Carrillo Puerto y José María Morelos.

Al sur: Hace frontera con Belice y Guatemala, siendo el único municipio del país que

posee frontera con dos países.

Al este: Limita con el Mar Caribe

Al oeste: Colinda con el estado de Campeche, como se muestra en la Fig. 6 Localización geográfica de la ciudad Chetumal.

Figura 6. Localización geográfica de la ciudad Chetumal.


19

En general, el clima del municipio es cálido subhúmedo con régimen de lluvias de

verano, pero las variaciones que existen en las precipitaciones totales anuales en

distintos puntos de la superficie municipal hacen que se presenten tres subtipos de este

clima.

El subtipo más húmedo se encuentra en dos zonas aisladas; en la costa y el este del

municipio; y a lo largo de la frontera con Guatemala y Belice, en el extremo sur del

territorio municipal. Allí la precipitación llega a los 1,500 milímetros. Existen dos

pequeñas porciones del subtipo menos húmedo, en donde la precipitación anual es

poco más de 1,000 milímetros.

En el resto del municipio se encuentra el subtipo intermedio, que es el predominante, y

cuya precipitación es de entre 1,200 y 1,300 milímetros al año. Las temperaturas

medias anuales oscilan entre los 25ºC y 27ºC. Los vientos predominantes son los que

provienen del mar de las Antillas, que llegan al continente cargados de humedad.

Está compuesto por dos de las tres unidades geomorfológicas que se presentan en el

estado de Quintana Roo: la Meseta Baja de Zoh-Laguna que se extiende en la porción

oeste del municipio, en la frontera con el estado de Campeche, y la correspondiente a

las Planicies del Caribe que ocupa el resto del municipio.

Las rocas calizas más cercanas al litoral son las más jóvenes del municipio ya que

datan del periodo Cuaternario, mientras que las calizas del oeste pertenecen a los

periodos Eoceno y Paleoceno, también de la era Cenozoica. Por su formación, los

recursos minerales del municipio se reducen a yacimientos de roca caliza.

La roca caliza que forma el sustrato geológico del municipio impide, en gran medida, la

formación de escurrimientos y cuerpos de agua superficiales, debido a que este


20

material presenta una alta permeabilidad. Aún así, se observan dos ríos permanentes,

el río Hondo, frontera con Belice, y el río Escondido.

Existen buen número de escurrimientos que se pierden por infiltración; muchos de ellos

culminan en terrenos deprimidos sujetos a inundación, a los que se da el nombre de

aguadas. También se localizan lagunas importantes como Bacalar, San Felipe, Milagros

y Guerrero, todas en las inmediaciones de Chetumal.

En el extremo este del municipio destaca la Meseta Baja de Zoh - Laguna, en donde se

presentan altitudes de 300 metros, que son las mayores que hay en Quintana Roo. Esta

zona elevada está separada de la zona de planicie por bruscos escalones que

corresponden a líneas de falla.

En la zona de planicie, la más extensa del municipio, se encuentra un gran número de

áreas deprimidas denominadas "bajos", en las que se forman las "aguadas".

Las lagunas más importantes son; Bacalar, San Felipe, Milagros y Guerrero, todas en

las inmediaciones de Chetumal y algunas lagunas de menor importancia están La

laguna de Chacanbacan y Laguna de San Pedro.

La infraestructura carretera con que cuenta el Municipio es:

Longitud de la red carretera 2,399 km

Troncal Federal 238 km

Carreteras estatales pavimentadas 530 km

Caminos rurales pavimentados 381 km

Carreteras estatales revestidas 50 km

Caminos rurales revestidas 1,200 km


21

Dentro de las Ciudades más importantes cercanas a la Ciudad de Chetumal, se

encuentran 2 que tienen relevancia internacional, por el turismo que en ellas se

hospeda cada año, señaladas en la sig. Tabla 1 Ciudades más importantes cercanas

Ciudad Distancia en

km. Tiempo (horas)

Cancún 460 5 h

Playa del Carmen 390 4 h

Mérida 387 4.5 h

Cozumel 390 5 h

Tabla 1. Ciudades más importantes cercanas.

2.2 Análisis de la demanda

En el presente análisis se utilizaron fuentes primarias para determinar la aceptación del

proyecto.

Fuentes primarias: Estas fuentes de información están constituidas por el propio usuario

o consumidor del producto de manera que para obtener información de él es necesario

entrar en contacto directo, esta se puede hacer en tres formas;

1.- Observar directamente la conducta del usuario,

2.- Método de experimentación y,

3.- Acercamiento y conservación directa con el usuario, (esta es la que nos

compete).


22

Nuestra información se recabo por medio de encuestas aplicadas a personas adultas

de la población Chetumaleña.

2.2.1 Análisis de datos de fuentes primarias

Para el análisis de datos de las fuentes primarias se estableció un nivel de confianza

del 95% así como un error del 5 % en los resultados de las encuestas realizadas.

Para el calculo del tamaño de la muestra es necesaria la desviación estándar de

aceptación del proyecto de uso de energía solar en casa habitación. Obteniéndose

mediante la aplicación de un muestreo piloto aplicado a 5 grupos de 50 personas,

preguntando exclusivamente, si esta de acuerdo con el uso de la energía solar en su

vivienda dando como resultado una aprobación casi total como se indica en la Tabla 2

Muestreo piloto.

Grupo Encuestas

(No. de personas)

Familias que si están de acuerdo en el uso de energía solar en su

vivienda.

1 50 49

2 50 46

3 50 45

4 50 50

5 50 48

Tabla 2. Muestreo piloto


23

Para calcular la desviación estándar fue necesario calcular la media aritmética

x de la siguiente manera:

x = ∑=

N

iixN 1

1

De esta formula, el significado de cada uno es:

N=Número de grupo

x=Familias que si están de acuerdo en el uso de energía solar en su vivienda

i=número de datos para sacar la desviación estándar

=51 ( )54321 xxxxx ++++

= 47.6 ≅ 48 Promedio del número de familias

Calculo de la desviación estándar σ

σ= ( )211

1 χ−− ∑

=

N

iix

N

σ=1.90 desviación estándar

Con estos datos se calculó el tamaño de la muestra a utilizar en nuestro proyecto, como

se describe en la tabla 3 siguiente.

x

x


24

Descripción en porcentajes de los datos

Datos Porcentaje

Nivel de Confianza 95%

Error 15%

Z 1.96

Desviación estándar 1.90

TABLA 3. Datos indispensables para obtener el tamaño de la muestra

La encuesta pretende determinar SI se conoce el sistema de energía Solar y si están

dispuestos a aplicarlo en su hogar, por lo que se aplicó la siguiente formula, para

determinar la cantidad de encuestas a aplicar en la ciudad Chetumal, de acuerdo a la

muestra piloto señalado en la tabla2.

n = 2

22 *E

Z σ

N personas interesadas= 2

22 *E

Z σ= 2

22

15.090.196.1 x

=616 encuestas

De la encuesta realizada a 616 personas se determino que según el II conteo de

población y vivienda realizado por el INEGI en 2005, en la ciudad de Chetumal el

número promedio de miembros de una familia es de cuatro integrantes por lo tanto,

integran a 154 familias que tienen en su vivienda uso de energía eléctrica

2.2.1.solar

1¿Sa

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200

300

400

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35

2.2.1.2 Análisis de los resultados de las encuestas

Las preguntas realizadas en la encuesta están encaminadas a determinar la aceptación

de las personas por la energía solar en sus viviendas.

De acuerdo a los resultados presentados por el II conteo de población y vivienda

realizado por el INEGI en 2005, la ciudad de Chetumal cuenta con un total de:

• 136,825 habitantes,

En términos generales el mismo censo indica que existen:

• 34,562 familias

El número promedio de miembros de una familia es de cuatro integrantes.

De las 34,562 familias podemos considerar según datos del INEGI aproximadamente

el:

• 96% de las familias cuenta en su vivienda con servicio de energía eléctrica

• esto es 33,094 viviendas habitadas.

En la pregunta 1 se puede observar que el 100% de los encuestados conocen del costo

elevado del servicio de energía eléctrica.

De la pregunta 2 se determino el interés de las personas por disminuir el costo por el

servicio de energía eléctrica por lo que al relacionarlo con la pregunta 10 en la que el 93

% de las personas encuestadas están dispuestas a adquirir un sistema para instalar

energía solar en sus viviendas.

Esto podría traducirse que 33,094 viviendas con energía eléctrica*aplicando la forma

matemática resultaría (1-7%)=30,777


36

En general se podría considerar que:

• De las 33,094 viviendas con energía eléctrica 30,777 aceptarían adquirir la

instalación de un sistema de energía solar.

Por lo tanto se puede concluir que conforme se vaya dando el incremento poblacional

se tendrá mayor demanda del sistema de Energía Solar en las viviendas de Chetumal.

Considerando que es una alternativa para disminuir los costos en energía eléctrica, ya

que es de bajo costo en su instalación y mantenimiento.

Cabe mencionar que la cuantificación por fuentes primarias siempre tiene un nivel de

confianza y un grado de error.

A continuación se mostraran los pronósticos de la demanda del servicio en los

siguientes 3 años.

2.2.1.3 Pronósticos de la demanda del Sistema de Energía Solar.

De acuerdo a los pronósticos obtenidos de población de la ciudad de Chetumal,

consultados en el INEGI se estima que en los próximos tres años habrá un incremento

de población a una tasa anual del 4.7%: Tabla 4 Incremento de población a 3 años.

Tabla 4 Incremento de población a 3 años.

AÑO HABITANTES

2009 164,419.06

2010 172,146.76

2011 180,237.66


37

Si se considera que entre los años 2009-2010 los integrantes de una familia siguen

siendo aproximadamente de 4 personas, a continuación se detallan los pronósticos de

la demanda del servicio de un Sistema de Energía Solar en las viviendas de Chetumal.

Considerando el 96% del total de viviendas con Servicio de Energía ya que aun se

contaría con un índice de marginación en servicios y tomando en cuenta que la

aceptación se mantiene en un 93% anual.

AÑO 2009

familiasdeFamiliasNo 77.104,414

06.419,164. ==

viviendassevicioscdeviviendaNo 57.39460%9677.41104/. =∗=

SolarEnergiacVivendasservicioDemandadel −=∗= /.33.36698%9357.39460

AÑO 2010

familiasdeFamiliasNo 69.430364

76.146,172. ==




38

AÑO 2011

familiasdeFamiliasNo 41.450594

66.237,180. ==



AÑO No. De Viviendas con Demanda del Servicio de Energía Solar al Año.

2009 36,698

2010 38,423

2011 40,229

Tabla 5. Pronósticos de la demanda del Servicio de Energía Solar.


39

Gráfico No 11 Pronósticos 2009-2011

Esto demuestra que efectivamente en los próximos 3 años va a existir un incremento en

la demanda del Servicio de Energía Solar, por lo que como dueños del proyecto

debemos prever este suceso tomando las medidas necesarias.

Los datos obtenidos en el estudio de mercado serán la base para el análisis, ejecución

y obtención de resultados los cuales sustentaran el desarrollo de nuestro proyecto.

36698

38423

40229

3400035000360003700038000390004000041000

2009 2010 2011

No.

de

Vivi

enda

s

Años

Pronósticos


40

CAPÍTULO 3

PLANEACIÓN DEL

PROYECTO


41

CAPITULO 3.PLANEACIÓN DEL PROYECTO Una vez que ya se identifico la necesidad de nuestro proyecto, a continuación se llevara

a cabo la planeación de este para que no se pierda el alcance y se pueda llegar al

objetivo principal.

Los objetivos principales de la planeación son:

• Identificar la colaboración de cada uno de los integrantes del proyecto de

acuerdo a los diferentes niveles de la WBS (estructura desglosada del trabajo).

• Asegurar que cada uno de los integrantes del proyecto conozca su rol de

responsabilidades.

• Tener un punto de referencia para comparar los resultados obtenidos a lo largo

de la ejecución del proyecto.

• Asegurar que el alcance de los objetivos del presente proyecto satisfacer. las

necesidades económicas de los habitantes de Chetumal.

A continuación se detallaran las técnicas que utilizamos para la planeación en nuestro

proyecto.


42

INSTALACIÓN DE

ENERGÍA SOLAR

VISITA A LA CASA

OBTENER INFORMACION DE LA

ESTRUCTURA DE VIVIENDA

TOMAR FOTOGRAFIAS

REVELAR FOTOGRAFIAS

REALIZAR ENCUENTAS PARA

EL ESTUDIO DE MERCADO

ELABORAR CUESTIONARIO

IDENTIFICAR LOS POSIBLES

CONSUMIDORES

ENTREVISTAR A LOS HABITANTES DE LA

CIUDAD DE CHETUMAL

BUSCAR CENSOSDE INEGI

RECABAR INFORMACIONDE LA LOCALIDAD

ANALIZATR RESULTADOS

PLANEACIÓNDEL PROYECTO

DESGLOCE DE ACTIVIDADES

MATRIZ DE

RESPONSABILIDADES

PROGRAMADE

ACTIVIDADES

EJECUCIÓN Y CONTROL DEL PROYECTO

EJECUCIÓN DEL PROYECTO

VISITA A LA VIVIENDA PARA LA

MUESTRA PILOTO

OBTENCIÓN DEL PLANO DE LA VIVIENDA

(PLANTA ARQUITECTÓNICA)

OBTENCIÒN DEL PLANO DE LA

INSTALACIÓN ELECTRÍCA

CENSO DE CARGAS

DETERMINACIÓN DEL

EQUIPO NECESARIO

MATERIAL PARA UTILIZAR

EN LA DISTRIBUCIÓN DE

LINEAS

CONTROL DE LA INSTALACIÓN

COSTO DEL PROYECTO

ENTREGAR AVANCEAL DIRECTOR

DE PROYECTO

RECIBIR CORRECCIONESDEL DIRECTOR

DEL PROYECTO

CORREGIR BORRADORES

DEL PROYECTO

OBTENER RESULTADOS

OBTENER TIEMPOS ESTÁNDAR

OBTENER REDISTRIBUCIÓN

INSTALACIÓN

EXPLICAR RESULTADOS

ENTREGA DE INSTALACIÓN

AL CLIENTE

PREPARAR INFORME

ENTREGAR INFORME

3.1 Estructura de Desglose WBS (Work Breakdown Structure)

Esta técnica consiste en desglosar las principales actividades que se llevaron a cabo en

el transcurso del proyecto, hasta un nivel que se pueda administrar. Fig.7

Fig. 7 WBS de Instalación de Energía Solar en Viviendas de Chetumal


43

3.2 Matriz de Responsabilidades

La Matriz o gráfico de responsabilidades es la que proyecta las actividades principales

y presenta en detalle las responsabilidades de cada parte involucrada. Con esta

herramienta, todos los involucrados pueden apreciar claramente a quién contactar para

cada actividad. Tabla 6 Matriz de responsabilidades.

En una matriz de responsabilidades se pueden utilizar todos los papeles que se quiera,

en realidad no hay límite en cuanto a la cantidad de papeles por utilizar, sin embargo se

recomienda que en cada organización se establezcan los que se consideren más

representativos

El modelo raci es una herramienta relativamente directa que se puede utilizar para

identificar roles y responsabilidades durante un proceso organizacional de cambio

obviamente, los procesos de transformación no trabajan automáticamente o de forma

autonoma.la gente tiene que hacer algo para que ocurra el cambio en los procesos. Por

lo tanto, es útil describir por qué es lo que debe hacerse, quien tiene que hacerlo de

modo tal que se de el proceso de transformación.

El significado de la abreviatura rasci. Siglas en ingles

R= (responsable) encargado. La persona que tiene a cargo el proyecto.

A= (Accountable) es ante quien “R” el encargado debe reportarse. El o ella es quien

debe de firmar o aprobar el trabajo antes de que sea ACEPTADO.

S= (supportive) puede ser de apoyo. Puede proporcionar recursos o puede desempeñar

al apoyar la puesta en práctica.

C= (consulted) es quien debe ser consultado. Tiene la información y/o la capacidad

necesarias para terminar el trabajo.


44

I=debe ser informado. Debe ser notificado de los resultados, pero no necesita ser

consultado.

La técnica es típicamente apoyada por un grafico RASCI, que ayuda a discutir, a

acordar, y a comunicar los roles y las responsabilidades.

Pasos a seguir en proceso RASCI

1.-Identificar las actividades implicadas

2.-Identificar todos los roles

3.-Identificar quien tiene el rol RASCI para cada actividad

4.-Cada actividad debe preferiblemente tener uno y solamente un “R”, como principio

general. Se da una brecha cuando existe un proceso sin un “R”. Se da un traslape

cuando existen múltiples roles que tienen un “R” para un proceso dado.

5.-cada actividad en el mapa de responsabilidades debe contener un “R” para indicar un

dueño único. En el caso que se den múltiples “R”, hay necesidades de detallar a un

mas las actividades, para separar las responsabilidades individuales

6.-Resolución de separaciones. Donde no se ha identificado ningún rol “R”, para una

actividad, quien tenga la autoridad para la definición del rol debe determinar que rol

existente o nuevo será el responsable.

7.-Actualizar el mapa RASCI y clarificar el rol con el individuo que asuma ese rol.

8.- Pueden quedar celdas vacías. No todos los actores participan en todas las escenas,

no todos lo participantes del equipo tienen que participar en todas las tareas. Eso seria

muy poco eficiente.


45

Nº Actividad Cristóbal Pelayo

Rufino Omar

Sonia margarita

Carlos Castilla

1 Visita a la Casa I R S C

1.1 Obtener información de estructura de vivienda

R S C

1.2 Observar Distribución de la Instalación eléctrica

C R S

1.3 Tomar fotografías de la Vivienda

R C

1.3.1 Revelar fotografías R S

2 Realizar encuesta para Estudio de Mercado

I R S

2.1 Elaborar cuestionario S A R

2.2 Identificar a los posibles consumidores

R C

2.3 Entrevistar a los habitantes de la Ciudad de Chetumal

R S

2.4 Buscar censos del INEGI R

2.5 Recabar Información de la localidad

R S

2.6 Analizar resultados R

3 Planeación del proyecto A R C

3.1 Desglose de actividades R

3.2 Matriz de responsabilidades R S

3.3 Programa de actividades (Project)

S R

4 Ejecución y Control del proyecto

A R S C


46

4.1 Ejecución del proyecto S C A R

4.1.1 Visita a la vivienda para la muestra piloto

R S S

4.1.2 Obtención del plano de la vivienda (planta arquitectónica)

R A S

4.1.3 Obtención del plano de la instalación eléctrica

R S

4.1.4 Censo de cargas I C R

4.1.5 Determinación del equipo necesario

C S A R

4.1.6 Material para utilizar en la distribución de líneas

R

4.2 Control de instalación R

4.2.1 Costo del proyecto R C

4.2.2 Entregar avance al Director de Proyecto

R S

4.2.3 Recibir Correcciones del director del proyecto

R

4.2.4 Corregir borradores del proyecto

S R

5 Obtener resultados I

5.1 Obtener tiempos estándar R

5.2 Obtener redistribución instalación

C R

5.3 Explicar resultados R S

6 Entrega de Instalación al cliente

A R S

6.1 Preparar informe R S


47

6.2 Entregar Informe S A R

TABLA 6 Matriz de Responsabilidades

3.3 Programa de Actividades

El programa de actividades, nos ayuda analizar que acciones se deben realizar,

identificar con que recursos contamos y en función de eso determinar la duración del

proyecto, nosotros utilizamos la grafica de Gantt y el método de la ruta crítica, en los

cuales observaremos por medio de la utilización de barraras cuando empieza y cuando

termina cada una de las actividades y de estas cuales son críticas. Fig. 8 y Fig. 9.


48

Fig. 8 Cronograma de Actividades de Instalación energía solar en viviendas de

Chetumal

Fig. 9 Cronograma de Actividades de instalación energía solar en viviendas de Chetumal


49

CAPÍTULO 4

EJECUCIÓN Y CONTROL DEL

PROYECTO


50

CAPITULO 4. EJECUCIÓN Y CONTROL DEL PROYECTO

4.1 Ejecución del Proyecto

Para llevar a cabo el análisis del proyecto de la instalación de energía solar en

viviendas de Chetumal, se opto por ir a conocer la casa en donde si iniciaría la muestra

piloto.

4.1.1 Visita a la Vivienda para la Muestra Piloto.

La vivienda se encuentra ubicada en la calle Colombia manzana 241 lote 22 entre las

calles U.S.A y Av. Sevilla, Fraccionamiento las Américas de la ciudad Chetumal. Fig. 10 Croquis de ubicación de vivienda

Fig.10 Croquis de ubicación de vivienda


51

4.1.2 Plano de la Vivienda

La vivienda cuenta con 2 recamaras, estancia cocina, comedor, y un baño. Véase la

Planta Arquitectónica Fig.11

Fig. 11 Planta Arquitectónica.


52

4.1.3 Plano de la Instalación Eléctrica

Posteriormente a través de la información recabada con el propietario del inmueble

objeto de análisis para llevar a cabo nuestra propuesta, se solicitaron los planos de la

instalación eléctrica. Fig. 12 Planos de Instalación Eléctrica.

Fig. 12 Planos de Instalación Eléctrica


53

4.1.4 Censo de Cargas

Una vez analizado e identificado el estado de la instalación eléctrica con que cuenta la

vivienda, se procede a determinar el censo de cargas con que se Iniciara el plano piloto

para la instalación de la energía solar. Tabla 7 Censo de Cargas de la vivienda

muestra.

LA IMPORTANCIA DEL CENSO DE CARGA

Al momento de analizar que configuración es necesaria para instalar un sistema de

energía solar para el hogar debemos hacer un ejercicio numérico. Este consiste en

agrupar todos los enseres que determinamos son viables para ser utilizados por el

sistema de energía solar.

Un censo enumera en una lista todos los enseres o equipos que utilizarán energía

eléctrica solar. El propósito es evaluar si nuestro sistema puede lograr funcionar tal y

como lo configuramos o si hay que realizar cambios.

Este paso prosigue a la evaluación de luz solar que recibimos en el lugar seleccionado

para hacer funcionar un sistema de energía solar.


54

Equipos electrodo-mésticos

Cantidad W V A h Días/se-mana de uso

A/h

Lámpara recamara

12 20 110 0.83 5 7 50.00

Ventilador 3 60 110 2.5 6 7 45.00

Lavadora 1 350 110 14.58 1 2 4.17 Microondas 1 1000 110 41.67 0.01 7 0.42

Bomba de agua

1 40 110 1.67 1 7 1.67

Refrigerador 14”

1 300 110 12.5 12 7 150.00

Tv color 20” 2 95 110 3.96 4 7 31.67

Plancha 1 600 110 25 2 7 14.29 Total requerido 2,465 297.22

Tabla 7. Censo de cargas de la vivienda muestra

Después de haber obtenido los datos del censo de carga se procede a determinar el

equipo necesario.

4.1.5 Determinación del Equipo a Utilizar

4.1.5.1 Panel Solar

Los paneles solares requeridos de acuerdo al mercado de la zona son de una

capacidad de 125 W de potencia y 7 A de capacidad.


55

Para lograr satisfacer la necesidad de acuerdo al censo de carga planteado, se

requiere de 18 paneles con las medidas de 144.6 cm x 54.4 cm con un peso de 11.79

kg por panel. Fig. 13

Fig. 13. Panel Solar de 144.6 cm x 54.4 cm con un peso de 11.79 kg por panel.

Estos paneles se conectaran dos en serie y nueve en paralelo, para obtener nuestro

consumo determinado. Fig. 14

Fig. 14 Conexión de los Paneles, dos en serie y nueve en paralelo

24 VOLTS CD

54 AMPERES CD


56

4.1.5.2 Regulador

La función primaria de un regulador o controlador de carga en un sistema fotovoltaico

es proteger a la batería de sobre cargas o descargas excesivas. Se propone utilizar un

regulador de 12/24 V.

La falta del mismo puede ocasionar una reducción de la vida útil de la batería y una

reducción de la disponibilidad de carga.

Siendo de fácil uso para el usuario, como se muestra en la fig. 15

Fig.- 15 Regulador o controlador de carga

4.1.5.3 Batería

Las baterías a utilizarse serán de plomo-ácido, las cuales utilizan hidróxido de níquel

para las placas positivas y óxido de cadmio para las negativas. El electrolito es

hidróxido de potasio. Fig. 16


57

Fig. 16 Baterías de Níquel-cadmio

Dichas baterías se pueden conectar en serie para incrementar el voltaje, o en paralelo

para incrementar la capacidad en amperes horas del sistema de acumulación, en este

caso se conectaran 4 en serie y 4 en paralelo.

Para lograr almacenar la energía requerida en el proyecto planteado, se requieren 16

baterías con capacidad de almacenamiento cada una de 440 A/h 6 V como se muestra

en la fig. 17


58

Fig. 17 Baterías de Níquel-cadmio

4.1.5.4 Inversor a Utilizar

La Capacidad del inversor a utilizar en la propuesta de casa habitación es de 2

habitaciones es de de 24 V de corriente directa a 120 V de corriente alterna con una

capacidad de 3600 W como se muestra en la fig. 18.

Los inversores se dimensionan considerando los wattios de potencia eléctrica que

pueden suministrar durante su funcionamiento normal de forma continua.

Los inversores son menos eficientes cuando se utilizan a un porcentaje bajo de su

capacidad, por ello se debe utilizar uno de menor capacidad de acuerdo al resultado del

censo de carga, por esta razón no es conveniente sobredimensionarlos, y deben ser

elegidos con una potencia lo más cercana posible a la de la carga de consumo.


59

Este tipo de Inversores transforma 24 V de corriente directa, a 120 V de corriente

alterna de los paneles que requieren de 6 horas diarias de sol, para rendir 3 días de

funcionamiento optimo al 100%.

Fig.18 Inversor de corriente directa


60

4.1.6 Material a Utilizar para la Distribución de Líneas

Se realizo un inventario del material a utilizar considerando que la vivienda cuenta con

líneas previamente instaladas, y únicamente se adquirirá la diferencia faltante. Tabla 8

Material con el que cuenta la vivienda a utilizar.

Tabla 8 Material con el que cuenta la vivienda a utilizar

Concepto Descripción Cantidad

Existente

Cantidad

Faltante

Cable Calibre 12 200 m 100 m



Contactos 11 0

Arbotante 1 0

Lámpara 12 W 10 0

Centro de Carga 1 0

Interruptor Principal

De 2x30 A 1 0

Medidor de C.F.E. 1 0

Centro de Carga QO-8 1 0

Tierra Física 1 0


61

4.1.7 Trámites y Permisos

Una vez consensuado con el usuario la viabilidad del proyecto se realizan los trámites y

permisos ante la Comisión Federal de Electricidad sede en esta localidad de Chetumal.

Se realizo la solicitud del servicio de una fase un hilo a 110 V. para una casa habitación.

Al considerar la alternativa, de conexión de energía eléctrica de CFE para la instalación

de equipos de aire acondicionados, para el uso a consideración de energía solar

energía a red de servicio público se realizara la notificación correspondiente a la C. F.

E.

4.2 Control de Instalación

• Armado de estructura para los paneles solares. La estructura se arma con piezas de

aluminio y tornillería para el montaje sobre ello de los paneles solares.Fig.19

Fig. 19 Armado de estructura para los paneles solares


62

• Fijación de los paneles solares. Una vez armada la estructura se realiza el montaje

de los paneles sobre la estructura metálica.Fig.20

Fig. 20 Fijación de los paneles solares

• Conexión de los paneles solares. Los paneles solares se conectan entre si en el

lugar que previamente fue asignado.Fig.21

Fig. 21 Conexión de los Paneles solares


63

• Armado e instalación del controlador. Este armado se realiza ajustando el equipo

para su montaje en el tablero designado. Fig. 22

Fig. 22 Armado e instalación del controlador

• Armado e instalación de cableado del inversor. El cableado que procede del

controlador y los paneles solares que conducen corriente continua se conectan al

inversor para transformarlo en corriente alterna para alimentar nuestra carga. Fig. 23

Fig. 23 Armado e Instalación de cableado del inversor


64

• Instalación de las baterías al inversor. Las baterías se conectan en un arreglo de 4

en serie y 4 en paralelo al inversor, para obtener la carga deseada.Fig.24

Fig.24 Instalación de las baterías al Inversor


65

• Instalación terminada del inversor y convertidor. La función del inversor y el

convertidor son de gran importancia ya que primero transforma la corriente continua

en corriente alterna y el segundo se encarga de regular la carga de nuestro

sistema.Fig.25

Fig. 25 Instalación terminada del inversor y convertidor


66

• Terminación del proyecto. Concluida la instalación de todos los dispositivos de

nuestro sistema de energía solar se realizan las pruebas finales y se da por

finalizado el proyecto.Fig.26

Fig. 26 Terminación del Proyecto.


67

• Diagrama de flujo actual de la instalación solar

Fig. 27 Flujo del proceso de Instalación

4.2.1 Costos del Proyecto

El equipo a utilizar, así como la utilidad del mismo es el siguiente:

Tabla 9 Equipo a utilizar en el Sistema de Energía Solar

Código Módulo Sugerido Cantidad % Útil

1,12 Modulo F.V. SX-125. 18 95.22%

2.09 Regulador 12/24 V C-607/M 1 58.74%

4.15 Inversor 24/24 V PP-DR3624 1 92.64%

6.09 Soporte Metálico SM-4 5 90.00%

12.12 Batería 440 Ah 6V S-460 16 79.39%

Elaboración de Plano

Instalación del Panel

Instalación de Regulador

Instalación de Baterías

Instalación de Inversor

Distribución del Cableado

Conexión a tablero de distribución 120 V

Conexión del Cableado

Conexión a Red Pública


68

Los costos de los equipos en una instalación aislada y conectada a la red pública son:

4.2.1.1 Costo del equipo de la instalación aislada

Producto Descripción Costo Unitario

Unidad Costo total Dr.

Moneda Nacional

Foto celdas Kiocera

130 W. 12V 790.00 8,690.00 18 156,420.00

Inversor Xpower

1750 W, 12 V. 365.00 4,015.00 1 4,015.00

Controlador 12/ 24 V, 60 A 225.00 2,475.00 1 2,475.00

Baterías 6 volts, 429 Ah y 57 kg 406.00 4,466.00 16 71,456.00

interruptor doble tiro

12/ 24 V , 60 A - 3,300.00 1 3,300.00

Kit de cables

Lote de cables varios

calibres

- 800.00 1 800.00

Sistema de tierra física

Tubo de Cobre - 250.00 1 250.00

Mano de obra por

Instalación - - 20,000.00 20,000.00

Total de Inversión 258,716.00

Dólar T.C. $11.00 Tabla 10 Costo de una Instalación aislada


69

4.2.1.2 Características técnicas de los materiales.

Equipo Eficiencia; Necesidades Cableado 97%

Batería 95% profundidad de

descarga 80% 1397 A/h

Módulo de Foto celdas 90% 61.02

Amperes totales del Sistema: 297.20 Amperes totales corregidos: 322.52

Tabla 11 Características técnicas de los materiales

4.2.1.3 Alternativa de Conexión de un Sistema a la Red de Energía Eléctrica de la Comisión Federal de la Electricidad Este sistema de instalación es una alternativa que se ofrece para reducir los costos del

Equipo de energía solar para un sistema aislado, cabe hacer mención que para este

caso se elimina las baterías como se describe en el Diagrama de instalación de un

sistema conectado a la red de la Comisión Federal de Electricidad.Fig.28

Fig.28 Conexión de un Sistema a la Red de Energía Eléctrica de la C.F.E.


70

Básicamente la instalación funciona de la siguiente forma:

El generador fotovoltaico está formado por una serie de módulos del mismo modelo

conectados eléctricamente entre si, y se encarga de transformar la energía del sol en

energía eléctrica 1. Esta corriente se conduce al inversor 2, que la convierte en

corriente alterna a la misma frecuencia y tensión que la red eléctrica pasando por un

centro de carga 3. Así mismo, la instalación cuenta con un contador de entrada para

descontar posibles consumos de la instalación 4. De esta forma, la instalación de

conexión a red se plantea como una inversión, facturándose la energía de la instalación

de forma independiente a la factura de consumos internos. Tabla 12

4.2.1.4 Costo de la instalación conectada a la red pública

Producto Descripción Costo Unitario

Unidad Costo total Dls. $ Foto celdas

Kiocera 130 W.

12V 790.00 8,690.00 18 156,420.00

Inversor Xpower

1750 W, 12 V. 365.00 4,015.00 1 4,015.00

Controlador 12/ 24 V, 60 A 225.00 2,475.00 1 2,475.00

interruptor doble tiro

12/ 24 V , 60 A - 3,300.00 1 3,300.00

Kit de cables

Lote de cables varios

calibres

- 800.00 1 800.00

Sistema de tierra física

Tubo de Cobre - 250.00 1 250.00

Mano de obra por

Instalación - - 20,000.00 20,000.00

Total de Inversión 187,010.00Dólar T.C. $11.00

Tabla 12 Costo de la Instalación Híbrida


71

• Característica a considerar en cuanto a la instalación del Sistema de energía solar a la red de la C.F.E.

Cuando es insuficiente la energía generada por un sistema fotovoltaico, el interruptor de 2 polos es el dispositivo que nos permite conectar nuestro sistema de energía solar a la red de la C.F.E.Fig.29

Fig. 29 Interruptor de dos polos, 2 tiros de 220 voltios para conexión mixta CFE-Sistema

energía Solar (hibrida)

4.3 Aspectos Económicos

• Viabilidad de este tipo de instalaciones

El concepto de rentabilidad de una instalación fotovoltaica adquiere matices distintos de

cualquier otra instalación energética, matices que convienen precisar.

En México se tienen los planes y programas de implementación de los sistemas

fotovoltaicos a gran escala, en algunas secretarias del Gobierno Federal, tales como la

SAGARPA, SENER y SEMARNAT.

Actualmente en la Ley del Impuesto sobre la Renta (LISR) en su artículo 40 fracción XII,

contempla como uno de los conceptos de las inversiones a deducir en un 100% la

maquinaria y equipo para la generación de energía proveniente de fuentes renovables.

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73

Una instalación autónoma de generación de electricidad puede resultar necesaria por

dos razones:

Por ser precisa una autonomía de abastecimiento total, corno puede ser el caso de

ciertas instalaciones que no pueden depender de una alimentación externa de energía,

siempre sujeta a la posibilidad de averías, cortes de suministro, vulnerabilidad frente

sabotajes, etc.

Por no llegar hasta el lugar en que se precisa el consumo la red general de distribución

de electricidad.

En el primer caso, habría que valorar todos los factores concretos que afectan a cada

aplicación, teniendo en cuenta los condicionantes impuestos, tomando los responsables

la decisión que consideren oportuna una vez analizadas toda la información y

posibilidades.

En el segundo caso se tienen a su vez dos opciones claramente diferenciadas: optar

por el tendido de una línea nueva de distribución desde el punto más cercano de la red

general o renunciar a ésta e instalar un sistema autónomo.

Dado que el costo, en el supuesto de elegir la primera opción, debe ser íntegramente

asumido por el solicitante de la línea, incluyendo el de todos los equipos de

transformación necesarios, la cuestión quedará definida en función de la longitud de la

línea que habría que tender y de la potencia deseada.

Existen muchas ocasiones en que sólo se necesita una potencia pequeña, que

satisfaga una necesidad de consumo moderada, y no se precisan grandes potencias.

Es en estos casos en los que la opción del generador autónomo resulta más

interesante.

En cuanto a las ventajas de un sistema fotovoltaico frente a otros sistemas autónomos,

como los tradicionales generadores eléctricos por combustible líquido,


74

o los más recientes aerogeneradores, han de buscarse en las excepcionales cualidades

que los paneles presentan y que, en síntesis, son:

• Pocas posibilidades de averías y un mínimo de mantenimiento, ya que es el

único sistema autónomo que carece de partes móviles.

• No hay que preocuparse del suministro de combustible (ni de pagar su costo).

• Ausencia de contaminación y de ruidos molestos.

• Resistencia a condiciones atmosféricas duras.

• Instalación relativamente simple.

• Posibilidad de ir aumentando la potencia instalada a voluntad, conforme vayan

siendo mayores las necesidades del usuario.

Por supuesto, el mayor o menor soleamiento de la región es otro factor determinante

para decidir una u otra opción.

En la práctica, el método de cálculo que se puede adoptar para comparar la rentabilidad

de una instalación fotovoltaica frente a la alternativa de efectuar un tendido de red

consiste en cuantificar la inversión necesaria en uno y otro caso, y si la correspondiente

a la instalación fotovoltaica fuese sensiblemente menor que la tradicional, se aconseja

inclinarse por ella.

Al ser los consumos bastantes reducidos, no se tiene en cuenta el ahorro adicional de

energía eléctrica producida durante la vida de la instalación, ya que esta sería en

cualquier caso despreciable frente a la inversión inicial.

Si ambos presupuestos fuesen de parecida magnitud, o incluso si el segundo es

ligeramente superior, puede ser más interesante disponer de red eléctrica, que

asegurará cualquier consumo y en cualquier época del año, con la consiguiente

comodidad.


75

4.4 Soporte Técnico

4.4.1 Mantenimiento del equipo

Las instalaciones solares fotovoltaicas, en su conjunto, son fáciles de mantener. Sin

embargo, una instalación que no tenga el mantenimiento adecuado fácilmente tendrá

problemas en un plazo más o menos corto.

4.4.2 Mantenimiento del panel fotovoltaico

El mantenimiento básico del panel solar fotovoltaico comprende las acciones siguientes:

• Limpie sistemáticamente la cubierta frontal de vidrio del panel solar fotovoltaico

(se recomienda que el tiempo entre una limpieza y otra se realice teniendo en

cuenta el nivel de suciedad ambiental (se aconseja cada dos meses). La limpieza

debe efectuarse con agua y un paño suave; de ser

necesario, emplee detergente.

• Verifique que no haya terminales flojos ni rotos, que las conexiones estén bien

apretadas y que los conductores se hallen en buenas condiciones. En caso de

detectar anomalías, contacte al personal especializado.

• Verifique que la estructura de soporte esté en buenas condiciones. En caso de

que esta no se encuentre protegida contra el intemperismo (es decir, que no sea

de aluminio, acero inoxidable o galvanizado), dar tratamiento con pintura

antióxido.

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78

4.4.4 Riesgos del electrolito

El electrolito utilizado en las baterías de acumulación de plomo-ácido (comúnmente

usadas en estos sistemas) es ácido diluido, el cual puede causar irritación e incluso

quemaduras al contacto con la piel y los ojos.Fig.33 y 34

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80

4.4.5 Riesgos eléctricos

• La batería de acumulación puede presentar riesgos de cortocircuitos. Se

recomienda al manipularlas observar las siguientes reglas:

• Quítese relojes, anillos, cadenas u otros objetos metálicos de adorno personal

que pudieran entrar en contacto accidentalmente con los bornes de la batería de

acumulación.

• Siempre que las necesite, use herramientas con mangos aislados

eléctricamente.

4.4.6 Riesgos de incendio

Las baterías de acumulación presentan riesgos de explosión y por consiguiente de

incendio, debido a que generan gas hidrógeno. Se recomienda lo siguiente:

• Proporcione una buena ventilación en el lugar de ubicación de la batería de

acumulación para evitar acumulación de gases explosivos.

• No fume en el área donde está ubicada la batería de acumulación ni prenda

chispas para observar el nivel del electrólito.

• Mantenga el área de la batería de acumulación fuera del alcance de llamas,

chispas y cualquier otra fuente que pueda provocar incendio (Fig.).

• No provoque chispas poniendo en cortocircuito la batería para comprobar su

estado de carga, pues también puede provocar explosión.

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83

4.4.8 Mantenimiento al controlador de carga para batería de acumulación (CCB)

• Mantenga el controlador de carga colocado en posición correcta, lugar limpio,

seco y protegido de los rayos solares.

• Chequee el funcionamiento correcto del controlador de carga. Si detecta ruidos

anormales, contacte al personal especializado.

• Verifique que las conexiones estén correctas y bien apretadas.

Chequee que el fusible de entrada esté en buen estado.

Nota: En caso de que el controlador de carga no funcione, contacte con el personal

especializado.

4.4.9 Mantenimiento al inversor o convertidor CD/CA

• Verifique que el área de ubicación del inversor se mantenga limpia, seca y bien

ventilada.

• Verifique que el inversor esté protegido de los rayos solares.

• Compruebe que el inversor funciona adecuadamente y que no se producen

ruidos extraños dentro de él. En caso de que la operación sea defectuosa o no

funcione, contacte al personal especializado.


84

4.4.10 Mantenimiento de equipos consumidores y cablerías

El mantenimiento de los equipos consumidores (radios, televisores, refrigeradores,

computadoras, etc.), es el mismo que se le hace a éstos cuando funcionan conectados

al Sistema Electroenergético Nacional, como son:

• En el caso del refrigerador, se ubica en un lugar bien ventilado para garantizar un

uso más eficiente y por tanto no debe cambiarlo de lugar sin la consulta del

especialista.

• Verifique que todos los empalmes y conexiones estén fuertemente apretados

para evitar falsos contactos, y protegidos adecuadamente con cinta aislante.

Limpie regularmente el tubo fluorescente y la cubierta protectora de las lámparas

(en caso que la posea), a fin de obtener un mayor nivel de iluminación.

• ¡Muy importante! Si un componente del sistema no funciona adecuadamente y su

solución está fuera de las acciones que se han establecido en el manual básico,

contacte inmediatamente con el personal especializado. No acuda a personas no

autorizadas ni trate usted mismo de solucionar el problema. Con esta medida se

evitan accidentes y daños a la instalación.Fig.38


85

Fig.38 Siempre consulte y trabaje con instituciones especializadas en el montaje y mantenimiento de los sistemas solares fotovoltaicos.

4.5 Recomendaciones y consejos útiles

• Desconecte los equipos electrodomésticos en los días de tormentas eléctricas

• Fuertes y ciclones para evitar que una descarga atmosférica pueda averiarlos.

• No conecte al sistema equipos electrodomésticos o de otro tipo que no hayan

sido considerados en el diseño, sin consultar a los especialistas, ya que una

sobrecarga por consumo excesivo puede provocar su mal funcionamiento.

• No permita que otros usuarios se conecten a su instalación (no hacer tendederas).

• No conecte equipos de potencia superior a la del inversor CD/CA, pues esta

sobrecarga puede dañarlo.


86

• Almacene el agua destilada en recipientes plásticos o de cristal; siempre que

vaya a añadir agua destilada a la batería de acumulación, use también embudo

de plástico o cristal (en ningún caso emplee recipientes metálicos).

• Una vía para recolectar agua destilada es en los días de lluvia. Una vez que

comience a llover, espere de 10 a 15 minutos y luego coloque un recipiente abierto,

de plástico o cristal, al aire libre. Nunca recolecte agua de techos, canaletas y otros

medios.

• No utilice, en sustitución del agua destilada para rellenar la batería de

acumulación, agua de río, hervida u otro tipo que no sea la recomendada, ya que

esto daña la vida útil de la batería de acumulación.

• Fíjese regularmente en los indicadores lumínicos del controlador de carga y en

caso de notar que alguno de ellos no enciende, contacte inmediatamente al

personal especializado.

• Si alguna lámpara no enciende y el tubo fluorescente no está fundido ni

defectuoso, revise tanto el fusible (si lo tiene) como el interruptor. Si alguno está

defectuoso, reemplácelo por otro.

• Recuerde siempre que en los sistemas fotovoltaicos, como la energía es limitada,

se hace mucho más necesario el ahorro al máximo. Por tanto, no mantenga

luces o equipos encendidos innecesariamente.


87

CAPÍTULO 5

EVALUACIÒN DE

RESULTADOS


88

CAPI TULO 5. EVALUACIÓN DE RESULTADOS

Al término del proyecto podemos afirmar que se cumplió con los objetivos , en base a

los resultados obtenidos en el desarrollo de nuestro estudio, efectivamente, el sistema

de energía solar es una alternativa para las viviendas de la ciudad de Chetumal para

generar su propia energía. Por lo que se puede optar por usar energía solar que es una

fuente inagotable y sin efectos de contaminación para la atmósfera.

Por lo tanto, para tener una mayor visión de la situación actual, se realizo una

proyección anual del consumo de energía eléctrica en vivienda de uso domestico el

cual nos sirvió como base determinar los beneficios del uso de la energía solar.

CONSUMO DE ENERGIA ELECTRICA

EN VIVIENDA DE USO DOMESTICO

Proyectado año 2008

BIMESTRE kWh Costo

1 Ene- Feb 2,465.00 $3,641

2 Mar-Ab 2,465.00 $3,641

3 May - Jun 2,465.00 $3,641

4 Jul- Ags 2,465.00 $3,641

5 Sep - Oct 2,465.00 $3,641

6 Nov- Dic 2,465.00 $3,641

Suma: 14,790.00 $21,845

Tabla.- 13 Proyección de Consumo de Energía Casa Habitación


89

Por lo tanto, si el costo del equipo de la conexión aislada es de $258,716.00,

La inversión se recupera en 12 años.

Comprar un activo es inversión, rentar no lo es. ¿Por qué seguir rentando la

electricidad? Con un sistema de electricidad solar, se puede generar electricidad solar

gratis.

Se puede afirmar que con este sistema se obtienen los siguientes beneficios:

• Reducción significativa del costo de consumo de energía eléctrica.

• Contribución a mitigar efectos del calentamiento global

• Seguridad e independencia en el suministro de energía eléctrica

• Fácil mantenimiento, libre de refacciones o de partes móviles

• Garantía por 25 años de los fabricantes de los equipos

Oportunidades

Chetumal, es una ciudad de la República Mexicana con los más altos niveles de

radiación solar en el mundo.

Ante el agotamiento a mediano plazo del petróleo, se puede posicionar como líder en el

país en la aplicación de las Energías Renovables, especialmente en la fotovoltaica.


90

CONCLUSIONES:

Después de realizar el estudio de la instalación de energía solar en viviendas de

Chetumal, se cumplió con los objetivos establecidos al inicio, gracias a las herramientas

de administración e ingeniería eléctrica utilizadas.

Mediante la instalación de energía solar en las viviendas de Chetumal, se aprovecharan

los recursos naturales, mejorando el rendimiento de este tipo de instalaciones con la

alternativa de conexión a la red eléctrica de CFE.

El detonante más importante para la implementación de sistemas fotovoltaicos, son los

apoyos gubernamentales, que deberán ser de la magnitud adecuada, para que la

instalación de los mismos resulte económicamente viable.

Como se puede observar en el análisis de los resultados de las en cuentas realizadas,

el 100 % de los usuarios conocen del costo elevado del servicio de energía eléctrica; al

mismo tiempo se determino el interés de los mismos por disminuirlo, por lo que están

dispuestos adquirir un sistema de energía solar en su vivienda.

La cuidad de Chetumal tiene un crecimiento poblacional de 4.7% anual de acuerdo a

los resultados presentados por II conteo de población y vivienda realizado por el INEGI

AÑO No. De Viviendas con Demanda del Servicio de Energía Solar al Año.

2009 36,698

2010 38,423

2011 40,229

Tabla.- Pronóstico de la Demanda de Energía Solar

Y con esto se demuestra que efectivamente en los próximos tres años va a existir un

incremento en la demanda de Servicio de Energía Solar.


91

Los diferentes niveles de gobierno, han empezado a planear los programas de

desarrollo para la instalación masiva de estas tecnologías, esperamos que su

implementación, sea un vehículo importante para el desarrollo económico y social de

nuestra ciudad.

Además con el avance de la tecnología se disminuirá el costo por panel así como su

instalación, dando así, una mayor accesibilidad para las familias de esta ciudad

Chetumal.

EN CUANTO TIEMPO SE RECUPERA LA INVERSIÓN DE UN SISTEMA ELÉCTRICO SOLAR

La respuesta a esta pregunta no es fácil de responder ya que depende de muchos

factores es una pregunta tan general y compleja que se equivale a preguntar:

Cual es el tiempo de amortización de un automóvil nuevo comparado con el transporte

público la respuesta depende del tipo, modelo, tamaño del motor, gasolina o diesel,

horas de uso, etc. del automóvil.

Y por otro lado, el transporte publico a considerar, autobús, taxi, metro, etc.; habrá que

considerar además los costos del seguro, impuestos anuales, combustible,

mantenimientos y reparaciones; Se deberían considerar también los costos ambientales

producto de la emisión de gases contaminantes a la atmosfera; la respuesta a esta

última pregunta es que quizá nunca se termine de pagar, y sin embargo, los

automóviles se siguen vendiendo todos los días.

En México, el sistema tarifario para la electricidad, es sumamente complejo. Existen 7

tipos de tarifas que cambian de acuerdo a la región localidad, época del año, etc. A

diferencia de otras fuentes de energía, la energía solar cambia a cada instante, cambia

de acuerdo a la época del año, depende del clima etc. Se tienen noticias de que la

comisión para el ahorro de energía (CONAE) a iniciado (a finales del 2007) la

elaboración de estudios para el análisis económico del sistema para el

aprovechamiento de la energía solar, pero aún no se han dado a conocer los

resultados.


92

ANEXO A

NORMA OFICIAL MEXICANA

NOM-001-SEDE-2005,

INSTALACIONES

ELÉCTRICAS

(UTILIZACIÓN)


93

SECRETARIA DE ENERGIA

Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (utilización).

Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Secretaría de Energía.

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEDE-2005, INSTALACIONES ELECTRICAS (UTILIZACION), APROBADA EN LA CUARTA SESION ORDINARIA DEL COMITE CONSULTIVO NACIONAL DE NORMALIZACION DE INSTALACIONES ELECTRICAS, CELEBRADA EL 8 DE NOVIEMBRE DE 2005.

La Secretaría de Energía, por conducto de la Dirección General de Distribución y Abastecimiento de Energía Eléctrica y Recursos Nucleares, con fundamento en los artículos 33 fracción IX de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 38, 46, 47 y 51 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 28 y 34 del Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 13 fracción XVI y 19 fracciones V y VI, del Reglamento Interior de la Secretaría de Energía, expide y publica la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (utilización), aprobada por el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Instalaciones Eléctricas, en su cuarta sesión ordinaria del día 8 de noviembre de 2005.

CONSIDERANDOS

Primero.- Que con fecha 27 de junio de 2005 el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Instalaciones Eléctricas publicó en el Diario Oficial de la Federación, el Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-001-SEDE-2003, Instalaciones Eléctricas (utilización), a efecto de recibir comentarios de los interesados;

Segundo.- Que una vez transcurrido el término de 60 días a que se refiere el artículo 47 fracción I de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, para recibir los comentarios que se mencionan en el considerando inmediato anterior, el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Instalaciones Eléctricas estudió dichos comentarios y elaboró las respuestas a los mismos;

Tercero.- Que con fecha 30 de noviembre de 2005, la Secretaría de Energía ordenó la publicación en el Diario Oficial de la Federación de las respuestas a los comentarios recibidos de los interesados;


94

Cuarto.- Que de lo expuesto en los considerandos anteriores se concluye que se ha dado cumplimiento al procedimiento que señalan los artículos 38, 44, 45, 46 y 47 y demás relativos a la Ley Federal sobre Metrología y Normalización;

Quinto.- Que en atención a la necesidad de contar con el instrumento normativo que regule las instalaciones eléctricas de utilización en forma permanente para salvaguardar la seguridad de los usuarios y sus pertenencias, se ha tenido a bien expedir la siguiente: Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas (utilización).

PREFACIO

La presente Norma Oficial Mexicana fue elaborada por el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Instalaciones Eléctricas (CCNNIE), con el apoyo de la Dirección General de Distribución y Abastecimiento de Energía Eléctrica y Recursos Nucleares de la Secretaría de Energía y la coordinación de la

Asociación de Normalización y Certificación, A.C. (ANCE), consultando trabajos, propuestas, comentarios y colaboraciones de las siguientes instituciones miembros del CCNNIE:

- Asociación de Ingenieros Universitarios Mecánicos Electricistas, AIUME

- Asociación Mexicana de Directores Responsables de Obra y Corresponsables, AMDROC

- Asociación Mexicana de Empresas del Ramo de Instalaciones para la Construcción, AMERIC

- Asociación Mexicana de Ingenieros Mecánicos Electricistas, AMIME

- Cámara Nacional de Comercio, CANACO

- Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción, CMIC

- Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas, CANAME

- Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas, A.C.

- Colegio Nacional de Ingenieros Químicos y Químicos, CONIQQ

- Comisión Federal de Electricidad, CFE

- Comisión Nacional para el Ahorro de Energía, CONAE

- Confederación de Cámaras Industriales de los Estados Unidos Mexicanos, CONCAMIN


95

- Federación de Colegios de Ingenieros Mecánicos y Electricistas de la República Mexicana, FECIME

- Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica, FIDE

- Instituto de Investigaciones Eléctricas, IIE

- Instituto Politécnico Nacional, IPN

- Laboratorio de pruebas de Equipos y Materiales de la CFE, LAPEM

- Luz y Fuerza del Centro, LyFC

- Petróleos Mexicanos, PEMEX

- Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico, PAESE

- Secretaría de Economía, SE

- Secretaría de Gobernación, Dirección General de Protección Civil

- Secretaría del Trabajo y Previsión Social, STPS

- Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM

Sufragio Efectivo. No Reelección.

México, D.F., a 8 de noviembre de 2005.- El Presidente del Comité Consultivo Nacional de

Normalización de Instalaciones Eléctricas, Rubén Filemón Flores García.- Rúbrica.

INDICE DEL CONTENIDO Introducción TITULO 1. Objetivo y campo de aplicación

TITULO 2. Referencias

TITULO 3. Principios fundamentales

TITULO 4. Especificaciones (capítulos 1 al 10 y Apéndice A)

TITULO 5. Lineamientos para la aplicación de las especificaciones en las instalaciones

eléctricas (utilización)

TITULO 6. Cumplimiento

TITULO 7. Vigilancia

TITULO 8. Bibliografía

TITULO 9. Concordancia con normas internacionales Transitorios


96

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEDE-2005, INSTALACIONES ELECTRICAS (UTILIZACION) INTRODUCCION La estructura de esta Norma Oficial Mexicana (en adelante NOM), responde a las

necesidades técnicas que requiere la utilización de las instalaciones eléctricas en el

ámbito nacional; se cuida el uso de vocablos y se respetan los términos habituales,

para evitar confusiones en los conceptos.

Asimismo se han ordenado los textos procurando claridad de expresión y unidad de

estilo para una más específica comprensión. Lo que hará más fácilmente atendible sus

disposiciones.

El Título 3 de esta norma establece los principios fundamentales, los cuales no están

sujetos a modificaciones en función de desarrollos tecnológicos.

El Título 4 “Especificaciones”, contiene los requisitos técnicos cuya observancia tienen

por objeto asegurar la conformidad de las instalaciones eléctricas a los principios

fundamentales del Título 3 de esta Norma Oficial Mexicana.

En el Título 5 “Lineamientos para la aplicación de las especificaciones de la NOM”, se

establece la metodología para la apropiada aplicación de las disposiciones establecidas

y una guía general para su interpretación formal.

1. Objetivo y campo de aplicación 1.1 Objetivo

1.1.1 El objetivo de esta NOM es establecer las especificaciones y lineamientos de

carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la

energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las

personas y sus propiedades, en lo referente a la protección contra:

- los choques eléctricos,

- los efectos térmicos,

- sobrecorrientes,

- las corrientes de falla y

- sobretensiones.

El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta norma garantiza el uso de la

energía eléctrica en forma segura; asimismo esta norma no intenta ser una guía de

diseño, ni un manual de instrucciones para personas no calificadas.


97

1.2 Campo de aplicación 1.2.1 Esta NOM cubre a las instalaciones destinadas para la utilización de la energía

eléctrica en:

a) Propiedades industriales, comerciales, residenciales y de vivienda, institucionales,

cualquiera que sea su uso, públicas y privadas, y en cualquiera de los niveles de

tensiones eléctricas de operación, incluyendo las utilizadas para el equipo eléctrico

conectado por los usuarios. Instalaciones en edificios utilizados por las empresas

suministradoras, tales como edificios de oficinas, almacenes, estacionamientos, talleres

mecánicos y edificios para fines de recreación.

b) Casas móviles, vehículos de recreo, construcciones flotantes, ferias, circos y

exposiciones, estacionamientos, talleres de servicio automotor, estaciones de servicio,

lugares de reunión, teatros, salas y estudios de cinematografía, hangares de aviación,

clínicas y hospitales, construcciones agrícolas, marinas y muelles, entre otros.

c) Sistemas de emergencia o reserva propiedad de los usuarios.

d) Subestaciones, líneas aéreas de energía eléctrica y de comunicaciones e

instalaciones subterráneas.

e) Centrales eléctricas para Cogeneración o Autoabastecimiento.

f) Cualesquiera otras instalaciones que tengan por finalidad el uso de la energía

eléctrica, excepto lo indicado en 1.2.3.

1.2.2 Esta NOM cubre:

a) Circuitos alimentados con una tensión nominal hasta 600 V de corriente alterna o 1

500 V de corriente continua, y algunas aplicaciones especificadas arriba de 600 V de

corriente alterna o 1 500 V de corriente continua.

Para corriente alterna, la frecuencia tomada en cuenta en esta norma es 60 Hz. Sin

embargo no se excluye el uso de otras frecuencias para aplicaciones especiales;

b) Circuitos, que no sean los circuitos internos de aparatos, operando a una tensión

superior a 600 V y que se derivan de una instalación con una tensión que no exceda de

600 V c. a., por ejemplo: los circuitos de lámparas a descarga, precipitadores

electrostáticos;

c) Todas las instalaciones del usuario situadas fuera de edificios;

d) Alambrado fijo para telecomunicaciones, señalización, control y similares

(excluyendo el alambrado interno de aparatos);


98

e) Las ampliaciones o modificaciones a las instalaciones, así como a las partes de

instalaciones existentes afectadas por estas ampliaciones o modificaciones.

Los equipos eléctricos sólo están considerados respecto a su selección y aplicación

para la instalación correspondiente.

1.2.3 Esta NOM no se aplica en:

a) Instalaciones eléctricas en barcos y embarcaciones.

b) Instalaciones eléctricas para unidades de transporte público eléctrico, aeronaves o

vehículos automotores.

c) Instalaciones eléctricas del sistema de transporte público eléctrico en lo relativo a la

generación, transformación, transmisión o distribución de energía eléctrica utilizada

exclusivamente para la operación del equipo rodante o de señalización y comunicación.

d) Instalaciones eléctricas en áreas subterráneas de minas, así como en la maquinaria

móvil autopropulsada de minería superficial y el cable de alimentación de dicha

maquinaria.

e) Instalaciones de equipo de comunicaciones que esté bajo el control exclusivo de

empresas de servicio público de comunicaciones donde se localice.

2. Referencias Para la correcta utilización de esta Norma Oficial Mexicana, es necesario consultar los

siguientes documentos, vigentes o los que los sustituyan:

NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades de Medida.

NMX-J-098-ANCE-1999, Sistemas Eléctricos de Potencia-Suministro-Tensiones

eléctricas normalizadas.

Procedimiento para la evaluación de la conformidad de la Norma Oficial Mexicana

NOM-001-SEDE, Instalaciones Eléctricas (Utilización).


99

GLOSARIO

Amperio o ampere: Es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. Forma parte de

las unidades básicas en el Sistema Internacional de Unidades y fue nombrado en honor

de André-Marie Ampere.

El amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos

conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y

situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza

igual a 2•10-7 newton por metro de longitud. Su símbolo es A.

Sistema Internacional de Unidades: abreviado SI, también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el sistema de unidades más extensamente usado. Junto

con el antiguo sistema métrico decimal, que es su antecesor y que se ha perfeccionado,

el SI también es conocido como sistema métrico, especialmente en las naciones en las

que aún no se ha implantado para su uso cotidiano.

Vatio o watt: es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades. Su

símbolo es W. Es el equivalente a 1 joule por segundo (1 J/s) y es una de las unidades

derivadas. Expresado en unidades utilizadas en electricidad, el vatio es la potencia

producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1

amperio (1 VA).

Voltio: es la unidad derivada del SI para el potencial eléctrico, fuerza electromotriz y el

voltaje. Recibe su nombre en honor de Alessandro Volta, quien en 1800 inventó la pila

voltaica, la primera batería química. Es representado simbólicamente por V.


100

BIBLIOGRAFÍA

GABRIEL BACA URBINA

EVALUACIÒN DE PROYECTOS, 5ª. EDICIÒN

EDIT. MC GRAW HILL, 2001

www.instalaciónenergiasolar.com

www.ecoportal.net

www.saecsaenergìasolar.com

www.isofoton.com

www.enewtec.com

www.podersolar.mx

www.construdata21.com

www.descartes.cnice.mec.es

instituto politecnico nacional - fosf..pdf · desarrollo sostenible en materia de energía en la...

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