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CAPITULO IV
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
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CAPÍTULO IV
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
A continuación se muestra el desarrollo de las fases de la investigación.
1. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS DATOS Y RESULTADOS
En el desarrollo del capítulo IV, se presenta los resultados de la
investigación, los cuales fueron analizados, interpretados y discutidos, para
así ser elaborados y empleados, con el fin de presentar el desarrollo del c
sistema de sustitución de energía eléctrica convencional por paneles solares
en plantas de producción cervecera del estado Zulia.
1.1. DESARROLLO DE CADA FASE DE LA INVESTIGACIÓN
FASE I: INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS
Para dar inicio a los cálculos de cualquier sistema eléctrico, se debe tener
un conocimiento de nivel básico sobre los elementos que conforman el
mismo, como por ejemplo, su comportamiento, interacción, la forma en que
deben agruparse, calcularse y sus métodos numéricos aplicables, de igual
forma, algunos de los elementos que conformaría cualquier sistema eléctrico,
ya sea básico o complejo, serian la resistencia, inductancia, capacidad y
53
conductancia, por lo que el autor R. Mujal Rosas(2013), clasifica los
elementos en dos parámetros:
Primeramente, se menciona el longitudinal, que cuenta con la resistencia,
que es la dificultad de avance de la corriente eléctrica que se ejerce en un
circuito, la cual, George Simón Ohm formulo su ley fundamental, base de
toda la electricidad, que ligaba esta oposición con la tensión o diferencial de
potencial y la intensidad que circulaba por un circuito. Fuente: George Simón
Ohm
Conceptualmente, la resistencia de cualquier elemento con factor depende
de sus dimensiones físicas y de la resistividad, y puede expresarse como:
Donde:
54
Longitud
La longitud de una resistencia es directamente proporcional al conductor,
ya que la trayectoria que los electrones han de recorrer es proporcional a la
longitud de línea.
En los sistemas de potencia, con grandes tensiones e intensidades, se
requieren conductores de tamaños considerables, capaces de transportar
tales energías. Entre los materiales más empleados destaca el cobre, que,
como cualquier otro metal, presenta la característica de la maleabilidad, pero
cuando un conductor excede de un determinado diámetro, ya no se
construye de forma maciza, si no con la unión de múltiples hilos que
conforman un cable. Si nos centramos en cables, su longitud no coincide con
la longitud de los hilos que lo forman, ya que el cable, como conjunto, no
tiene en cuenta el efecto de trenzado al que si se han visto sometidos cada
uno de los hilos que lo componen. Esta es la razón por la que existen dos
longitudes: una real (la de los hilos) y una teórica (la del cable)
55
Un cable con una longitud de 1m (Lteorica), está formado por hilos
entrelazados o trenzados con una longitud de 1.02m (Lreal). En
consecuencia, el valor de la resistencia real ha de estar influencia por este
aumento de valor.
Sección
A mayor sección, menor resistencia, ya que los electrones disponen de
más espacio para circular por el conductor. Y algo parecido a la longitud
ocurre con la sección; así, si consideramos la sección del cable en su
conjunto (Sección teorica), estamos añadiendo los espacios entre hilos (aire,
pequeños residuos, aceites, etc.) que no están ocupados por cobre. Se
tendría que considerar realmente solo la superficie real (Sección real), es
decir, la ocupada verdaderamente por el materia conductor, el cobre.
56
La sección real es, por término medio, un 1% o un 2% menor que la
teórica, lo que repercute en el valor final de la resistencia.
Resistividad
La resistividad es la última magnitud a tener en cuenta en el cálculo de la
resistencia de un material. Se define como la resistencia específica, es decir,
la oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica por
unidad de longitud y superficie. La resistividad es la parte más importante de
la resistencia, ya que es la que realmente india si un material es buen
conductor o, por el contrario, es un aislante.
La resistividad dependiera solamente del tipo de material, no habría
complicaciones, pero la resistividad también depende de la temperatura, por
lo que con una única tabla, que se corresponde con una temperatura
estándar de 20C, están representados los valores de la resistividad de la
mayoría de materiales interesantes desde el punto de vista eléctrico. Si la
temperatura no coincide con los 20C, aplicando la formula siguiente se
obtiene el valor de la resistividad a cualquier otra temperatura.
57
Dónde:
En sucesión, con la inductancia, que es la capacidad de aprovechar la
corriente para así producir una fuerza electromotriz. Cuando una corriente
circula por un circuito eléctrico, los campos magnéticos y eléctricos que se
forman nos explican algo sobre las características del circuito.
Figura 8. Representan una línea bipolar abierta y los campos
magnéticos y eléctricos asociados a ella.
Las líneas de flujo magnético forman anillos cerrados que rodean cada
conductor, las líneas del campo eléctrico nacen en las cargas, positivas,
sobre un conductor, y van a para a las cargas negativas, sobre el otro
conductor.
58
La inductancia es la propiedad de un circuito que relaciona la fuerza
electromotriz (f.e.m.) inductancia (por la variación de flujo) con la velocidad
de variación de la corriente (es decir, con la frecuentica).
Esta es la ley fundamental en el estudio de los campos magnéticos. No
obstante, existen otras expresiones derivadas de la anterior, más
interesantes para el cálculo de las líneas eléctricas en el ámbito industrial.
Así, recordando que la inductancia es:
Entonces:
Despejando (L), obtenemos otra expresión de la inductancia:
Inductancia de una línea eléctrica
La inductancia industrial de una línea se determina en heríos (H),
utilizando la expresión siguiente:
59
Dónde:
Inductancia en las líneas se suele determinar en (H/Km), de forma que la
expresión anterior queda de la siguiente forma:
Pasando de logaritmos neperianos a logaritmos decimales, obtenemos:
La permeabilidad depende de las características del material y de las
condiciones eléctricas a que está sometido.
Como normalmente se utilizan conductores de cobre, aluminio o
aleaciones de este último, y prácticamente todos disponen del mismo
coeficiente de permeabilidad, podemos sustituir este valor en la formula
anterior, y de ellos resulta:
60
Esta es la fórmula en la cual se basa para expresar la inductancia de los
diferentes circuitos. Esta inductancia depende del radio equivalente (re) y de
la distancia media geométrica entre fases (De). Estas dos magnitudes son
función de la geometría del circuito y, por tanto, de la disposición de los
cables en la torre metálica.
Siguiendo con la clasificación, el segundo es el transversal, cual
cuenta con la capacidad, el cual, continuando con el autor, lo define
como “La capacidad de una línea de transmisión de energía eléctrica es
el resultado de la diferencia de potencial entre los conductores que la
forman que las placas de un condensador cuando aparece una diferencia
de potencial entre ellos.”, Un voltaje alterno, en una línea de transmisión
de energía, tiene como consecuencia que la carga en los conductores
aumenta o disminuye con el aumento o la disminución del valor
instantáneo de este voltaje entre los diversos conductores que forman la
línea.
La base para el análisis de la capacidad es la ley de Gauss para campos
eléctricos. Esta ley establece que la carga eléctrica total dentro de una
superficie cerrada es igual al flujo eléctrico total que sale de la superficie o
entra en ella.
61
Así mismo, la transversal cuenta con la conductancia, que es la reacción
opuesta de la resistencia, es decir, es la facilidad de paso que tiene la
corriente sobre un material. Una formula típica de representar la
conductancia es la siguiente:
Si expresamos la formula anterior en km de recorrido y en valores de fase,
obtenemos:
Esta es la fórmula a aplicar para hallar la conductancia industrial.
La conductancia se divide en los dos efectos mayoritarios: el efecto
aislador y el efecto corona.
Efecto aislador
Los aisladores se fabrican con materiales altamente aislantes pero, aun
así, en condiciones atmosféricas (lluvia, nieve o heladas), o
medioambientales (ambiente contaminados de zonas industriales), adversas,
algunos electrones son capaces de desplazarse por la superficie aislante.
Debido a este efecto, siempre habrá perdidas, por mucho que se mejores los
62
materiales constructivos, las formas o las disposiciones que adopten los
aisladores, ya que no existe un material perfectamente conductor, como
tampoco existe un aislante perfecto.
La fórmula para determinar el efecto aislador por km y fase es la misma
que se ha dado para la conductancia en general:
La conductancia tal se obtendrá multiplicando la conductancia por km y
fase por el número de fases y por la longitud total de la línea (en km).
Mientras que las pérdidas de potencia totales simplemente serán las
pérdidas producidas por un aislador, multiplicadas por el número de
aisladores totales.
Efecto Corona
Consiste en que algunos electrones adquieren suficiente energía para
abandonar el conductor donde circulan y son capaces de saltar hacia el aire
circundantemente, que teóricamente no es conductor. Esto provoca que se
forme un haz luminoso en torno a los conductores, que en noches oscuras es
visible desde grandes distancias. El proceso real es algo más complicado de
63
explicar. Todo ocurre como si el aire se volviera conductor (o, como mínimo,
menos aislante), circunstancia que, unida a una condiciones anormales de
funcionamiento de la línea (exceso de tensión), posibilita que algunos
electrones dejen su vía normal de circulación para saltar a través del aire.
Pero, naturalmente, el aire no es un metal, por tanto, estos electrones que
viajan a través de él se verán frenados, desde las grandes velocidades que
tenían al dejar el conductor, hasta velocidades nulas en cuestión de unos
pocos centímetros. Este razonamiento provoca un aumento de la
temperatura en los electrones, que los llega al estado incandescente.
FASE II: CÁLCULO DE LA ENERGÍA DE CONSUMO DEL SISTEMA
Primeramente, el cálculo del consumo de energía necesario para
satisfacer la demanda energética en condiciones normales de
funcionamiento y ocupación, ya que, al tener datos referentes al mismo, se
puede emplear tácticas y realizar actividades las cuales optimizarían la
generación de energía por parte de un sistema de paneles solares, para así,
proveer la cantidad necesaria de energía, con el fin de tener un balance de
oferta y demanda, lo que beneficiaria los costos de electricidad y se tendría
un mejor control en el mantenimiento de los equipos y sus interacciones, por
lo tanto, el cálculo de la energía de consumo del sistema está constituido
principalmente por la corriente directa (CD) y la corriente alterna (CA).
Por consiguiente, para lograr una estimación de la energía consumida en
las empresas de producción perteneciente al sector cervecero zuliano, se
64
tomó en consideración la cantidad de equipos eléctricos conectados,
específicamente, la cantidad de maquinarias presentes en el área; esto con
la finalidad de realizar una evaluación energética para determinar el flujo de
energía existente en los procesos que se desarrollan dentro del área y con
ello, evaluar la eficiencia de su uso; es preciso señalar, que para el cálculo
antes mencionado se promedió un tiempo de dieciséis (16) horas continuas
de uso diario de las maquinarias, turbinas y motores, con la finalidad de tener
una visión general del consumo de estas áreas productivas, considerando
que dichos motores, turbinas y maquinarias están funcionando de manera
continua todo ese tiempo estimado, debido al proceso alternado de
accionamiento de los mismos.
En este caso, en las plantas de producción de cervecería del estado Zulia, se
estima un parámetro de demanda máxima aproximadamente de 259,55 KW de
consumo o 324,44 KVA de consumo, el cual de manera específica, la Tabla 1
muestra que los equipos poseen un consumo elevado de manera diaria.
Tabla 1 Consumo Energético Promedio Diario y Mensual de los Equipos
Instalados Capacidad Cantidad de Consumo Consumo Carga del Equipo Equipos Diario Mensual Conectada
HP KWh/día KWh/mes KW 1/3 2 7.49 149.79 0.47 1/2 4 22.47 449,36 1.40 ¾ 18 151.66 3.033,15 9.48 1 21 235,91 4.718,23 14.74
1 1/2 12 202,21 4.044,20 12.64 2 13 292,08 5.841,62 18,26
65
3 10 337,02 6.740,33 21.06 4 0 0.00 0.00 0.00 5 6 337.02 6.740,33 21.06
5 ½ 7 432.50 8.65,09 27.03 7 ½ 6 505.52 10.110,49 31.60 10 5 561.69 11233,88 35,11 15 5 842,54 16.850,82 52.66 20 1 224,68 4493,55 14,04
Totales 110 4152.79 83.055,84 259,55 Fuente: Manual de plantas de cervaria del estado Zulia.
Al observar, en la tabla 1, se puede apreciar la cantidad de equipos que la
comprenden, obteniendo un consumo diario de 4152,79 KWh/día y un
consumo mensual promedio de 83055,84 KWh/mes.
Una vez que se tiene la cantidad de energía que se consume, se puede
empezar con los cálculos, siendo el primero el cálculo del número de
KWh/día, en donde se aplica la siguiente formula:
KWh/día = WMP*horas pico por día
Dónde: WMP es la máxima potencia del panel solar y, en consecuencia,
son los 50w con los que está clasificado el equipo
Entonces, se sustituyen los datos por valores reales, la fórmula quedaría:
50* 5.1= 206 kWh/día
Dónde: según el Centro Virtual de Meteorología 2010, los niveles de
radiación solar que presentaba la ciudad de Maracaibo pueden variar
considerablemente, con valores de 250W/m2 hasta 1150 W/m2, todo
dependiendo del clima, aun así, anualmente el promedio de la energía total
aportada diariamente a lo largo de todo un año es de 5.1 KW/m2, dando a
66
conocer que, diariamente se tienen 5h, en donde, los niveles de radiación
presentan picos que superan los 1000 W/m2, lo que hace a la ciudad de
Maracaibo un área de gran posibilidad para la implantación de paneles
solares.
Ahora se multiplica el resultado por 30 (para obtener un total de kW/h al
mes) y para finalizar divide el resultado entre 1000 para obtener la cantidad
real de kW/h, teniendo como resultado:
(206 kWh/die*30)/(1000 W/m2) = 6.18 KW/h
En continuación, se calcula la conexión de placas solares en paralelo, se
ordenan todos los paneles solares en función de sus polos, ya sean positivos
o negativos respectivamente, para así conseguir aumentar la corriente
generada en la rama, como también, se mantiene la misma tensión.
FUENTE: sfe-solar
Luego, la conexión de módulos fotovoltaicos en serie, por lo que, en este
caso, el estilo de configuración consiste en conectar el polo positivo de un
módulo con el modulo negativo del siguiente, manteniendo este patrón a lo
largo del sistema, con el fin de aumentar la tensión manteniendo el valor de
corriente generada.
67
FUENTE: sfe-solar
Por consiguiente, el cálculo de número total de paneles solares se calcula
con un procedimiento más complejo, en donde, al saber la energía total
consumida, como también, lo que genera cada panel solar, se emplea una
fórmula para calcular la cantidad total de paneles requeridos para cubrir la
demanda, dicha fórmula es la siguiente:
Ar = 1200 X Ed / Id
Donde:
Ar: Tamaño del panel (Wp)
1200: La eficiencia del sistema
Ed: Consumo de electricidad (kWh / día)
68
Id: Irradiación (kWh / m2 / día)
Por lo que al sustituir los valores, se obtiene:
Ar = 4152.89/5.1 X 1200= 977150.59 Wp
El tamaño del panel será 977150.59 Watts pico. Como no existe un panel
con tal generación de potencia, tenemos que seleccionar una determinada
cantidad de paneles con potencias más bajas, que sumados en total
obtengamos dicha cantidad.
Tabla 2 Tabla de tipos de módulos solares
Fuente: Dankoff Solar Products
Según la tabla 4. de la marca Dankoff Solar Products:
Para el modelo 51107, con 85 Wp tenemos:
977150.59/85 = 11495.89 < > 11496 módulos
69
Por otra parte, se calcula la capacidad del banco de baterías de la
siguiente forma: CA-H bat = total A-H/día x N / 0,9 x PDD
Dónde:
N: Número de días de autonomía del sistema elegido.
0.9: Factor de rendimiento de las baterías en el ciclo de carga–descarga
(90 %). P.D.D: Profundidad de descarga diaria permitida al banco de baterías
electroquímicas.
En la actualidad, existen diversos métodos para calcular un sistema solar
fotovoltaico, pero todos tienen una similitud, consiste en tener un equilibrio en
el consumo y la generación de energía.
En continuación, existen distintos tipos de baterías electroquímicas, estas
constituyen la base del funcionamiento del sistema, estas poseen diferencias
significativas, pero, la densidad del electrólito recomendada es de 1,2115 (+/-
15 %) g/ml en función del clima tropical.
FASE III: FUNDAMENTACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN
Para poder entender el proceso de operación de un sistema de paneles
solares, como también, las condiciones de operación que ayudarían a
determinar la ubicación del mismo, al igual, que la distribución para así
garantizar un óptimo funcionamiento eléctrico, se deben estudiar los
elementos que caracterizan los paneles solares.
En sucesión, la energía solar es considerada como una solución para los
problemas o necesidades energéticas en las planta cerveceras del estado
70
Zulia, esta misma, por su acceso gratuito y fácil para los consumidores, la
convierte en el primer objetivo a la hora de sostenibilidad energética, por lo
que su aprovechamiento garantiza una inversión a futuro debido a que el
costo consiste en los equipos a utilizar y su mantenimiento preventivo, para
tener siempre la máxima cantidad posible de generación de energía, aunque
claro, se debe tomar en cuenta las condiciones atmosféricas, ya que estas
influyen directamente en el proceso.
Por otra parte, se toma en cuenta los elementos más importantes y
básicos que caracteriza los paneles solares, y estos son: la radiación solar,
aquella energía electromagnética que proviene del Sol, debido a sus
procesos de fusión de hidrogeno que constantemente bombardean a el
planeta tierra, el cual por suerte, cuenta con un campo magnético que nos
protege de dicha radiación, al igual, que nuestra atmosfera que absorbe
parte de dicha energía, aunque no del todo, aun así en la corteza terrestre, la
intensidad y distribución espectral se puede aprovechar; esta misma, varia
de intensidad, por lo que otro elemento básico e importante en la
caracterización de los paneles solares, es: la temperatura, aquella magnitud
responsable de la generación de energía en los paneles, tomando en cuenta
eso, lo significativo de dicha magnitud es que el calor, en la mayoría de los
paneles solares, según el estándar STC, exceptuando los orgánicos (tipo
Graetzel), hace disminuir el rendimiento entre 0.3% y 0.7% por cada grado
Celsius adicional según modelo y calidad. Esta pérdida en módulos
policristalinos es algo menor que en los monocristalinos.
71
Continuando, el último y no menos importante elemento que influye en
el comportamiento, proceso y aprovechamiento de energía de los
paneles solares, es: el factor forma (FF), que consisten en, el cociente de
potencia real que otorga un circuito con respecto al potencial de salida
del mismo, es un valor asignado para verificar la eficiencia del mismo,
por lo general, un valor por encima de 0.7 es considerado de buena
calidad, el cual se calcula con la siguiente formula. Fuente: Pareja
Aparicio (2010)
FASE IV: CÁLCULO DE INSTALACIONES
Al comenzar esta fase, se explica acerca de la interpretación de las tablas
de radiación, las cuales, son una herramienta para conocer los parámetros y
constantes climáticas presentadas en una zona específica y así poder
realizar cálculos, los cuales, sirven directamente con el propósito de esta
investigación.
Ahora bien, los datos que se observan en dichas tablas suelen ser
realizadas tomando en cuenta varios años, tanto buenos como malos, en lo
que meteorológicamente se refiere.
De igual forma las tablas de radiación presentan datos mensuales de las
condiciones presentadas en dichos lugares, obviamente, en función de la
radiación, y en estas, influye directamente días lluviosos, nevados, nublados,
72
tiempo seco y claro, pero pese a todo lo desfavorable y circunstancias
presentadas que generan cambios, los parámetros encontrados en las tablas
son de fiar.
Tabla 3. Cálculo mensual de las horas pico/día e intensidad de diseño en ángulo optimo
Ángulo de Inclinación 11º
Mes
Consumo Total Corregido Ah/día
Horas sol pico día “HSP”
Intensidad de diseño “Id”
(A) Enero 405,91 5,674 71,54
Febrero 405,91 5,758 70,49
Marzo 405,91 5,846 69,44
Abril 405,91 5,257 77,21
Mayo 405,91 5,030 80,70
Junio 405,91 5,227 77,66
Julio 405,91 5,485 74,00
Agosto 405,91 5,578 72,77
Septiembre 405,91 5,460 74,35
Octubre 405,91 5,005 81,10
Noviembre 405,91 5,218 77,79
Diciembre 405,91 5,376 75,51
HORAS SOL PICO TOTALES:
64,913
Fuente: Delgado (2010)
73
Las unidades de medición de energía solar que comúnmente se usan son
el langley (caloría por centímetro cuadrado) y, con más frecuencia, el kilojulio
por metro cuadrado.
En sucesión, se han recolectado datos de las características
meteorológicas de la ciudad de Maracaibo, por lo que se indica, la
temperatura de la ciudad tiende a ser muy alta, además, en casi la totalidad
del año el clima es soleado en donde influye importantemente los vientos
alisios que vienen en dirección del lago de Maracaibo, pero aun así, la
temperatura ambiente promedia los 28 °C, aunque suele ascender.
Consecuentemente, en referencia a la radiación mensual, se realizó una
serie de cálculos fotovoltaicos donde se obtiene la media máxima de
radiación de meses más desfavorables y definir el ángulo al cual deben de
inclinarse los módulos fotovoltaicos donde asegurando la alimentación de la
carga.
Se considera que los meses que se van a calcular son el mes de
noviembre, diciembre y enero, dichos meses son los más desfavorable a la
hora de radiación solar, debido a la posición de la Tierra en referencia al sol,
por lo que se calculara lo máxima radiación producida, así de esta forma, se
obtiene los valores mayores para noviembre y enero se consiguen a un
ángulo de 40° y para el mes de diciembre a 45°, por lo que podemos
establecer como ángulo más idóneo el de 40°, y una radiación media en los
meses más desfavorables.
(Nov. + Dic. + Ene.)/3 = (11814+11972+10054)/3 = 11280kJ/m2
74
Tabla 4 Tabla de Radiación
PENDIENTE ENERO NOVIEMBRE DICIEMBRE 0 6362 7526 6256 40 10054 11814 11592 45 10014 12882 11972
Fuente: Franceschini, González y Urdaneta (2017)
Por otra parte, en el cálculo del número de módulos fotovoltaicos, se parte
de una radiación de 12000 kJ/m2 donde se debe alimentar una carga donde
el consumo sea de 74 W, la cual, funciona durante 5 minutos cada hora del
día a una tensión nominal de 12 voltios, de tal forma que consiste en calcular
el consumo diario total del receptor, para lo cual, se calcula el tiempo diario
de funcionamiento y la potencia consumida al día.
(5 min/h) x (24 h/día) = 120 minutos/día = 2 horas/día
luego:
74 W x 2 h/día = 148 W.h/día
Como la tensión es de 12 V nominales:
(148 W.h/día)/(12 V) = 12 Ah/día
Como resultado, el consumo es de 14 amperios-hora por día, por lo que,
luego se calculan los datos, y así de esta forma, se obtiene los resultados de
cuánta corriente genera al día un módulo solar.
Se considera el incremento de un factor de seguridad como prevención a
posibles fallos en las instalaciones. El valor de dicho factor será más grande
cuanto mayor sea el riesgo y la importancia de que se pueda dar alguno de
los supuestos mencionados.
75
En otra dirección, el cálculo de la capacidad de acumulación se basa de la
siguiente manera:
Capacidad = (Consumo x Días de autonomía) / Profundidad de descarga
Dónde:
Consumo = 16 A.h/días
Días de autonomía= 12 días
3%= 0.3
Capacidad= (16 A.h/días x 12dias)/0.3=640 A.h
En vista de los resultado que no se genera aportación eléctrica del grupo
fotovoltaico a una batería durante 12 días consecutivos, se tomarán de la
batería 160 A.h, que corresponden al 30 % de los 640 A.h totales, donde el
resultando que todavía queda acumulado es de 210 A.h esto quiere decir
que el total es de un 60%
Por otra parte, el cálculo del regulador se basa tanto en serie como en
paralelo, donde su función es calcular el número de paneles.
De tal forma que se dispone de 20 módulos de 2.5 A de producción
máxima y unos reguladores capaces de aguantar 30 A, siendo la instalación
de 12 V nominales.
La producción máxima de todos los paneles sería de:
2.5 A x 20 = 50 A
Por lo tanto, el número de reguladores será de:
50 A /30 A = 1.6 <> 2 reguladores
76
FASE V: ESTRUCTURA Y SOPORTE
En esta fase se habla sobre cuál es el tipo de estructura y materiales a
usar para un sistema fotovoltaico, como también, se determinan los soportes
y anclajes a utilizar dependiendo de la ubicación, por lo tanto, para
determinar dichos factores, se debe tener una selección de equipos,
instrumentos y accesorios necesarios, para así, culminar con la realización
de los planos del sistema energético.
Para comenzar, es importante tener a mano las herramientas,
instrumentos y accesorios para realizar adecuadamente la instalación, entre
las herramientas están destornilladores, llaves mixtas, martillo, alicates y
multímetro; entre los accesorios e instrumentos se tiene el panel solar,
estructura metálica, pernos, batería, caja para batería, terminales para
batería, bornera con puentes rojo/negro, controlador de Carga, caja para
controlador, tabla / caja para fijación, luminarias, soket, portalámparas,
interruptores, focos, accesorios adicionales para fijación y conexión, conector
tipo cigarrera, cable 2x 10 vulcanizado, cable 2 x 14 mellizo, cinta aislante,
cintillos, conectores tipo roscante y caja octagonal.
En continuación, antes de realizar una operación o actividad de una
instalación eléctrica, se debe tener una serie de cuidados, es decir, el factor
seguridad o seguridad ocupacional debe ser una prioridad, por lo tanto,
durante una instalación no se debe olvidar utilizar las herramientas
adecuadas, asegurase de tener las manos secas al realizar conexiones
77
eléctricas, antes de realizar un conexión se tiene que verificar que la
polaridad es la correcta para evitar un cortocircuito y por último, verificar los
cables y conductores para asegurarse de no dejar uno al descubierto.
Por otra parte, a la hora de seleccionar la ubicación adecuada, para así,
determinar los soportes y anclajes del sistema, es importante hacer un
reconocimiento de la zona donde se pretende instalar el panel solar y,
considerar criterios que beneficiarían el proceso, como por ejemplo, la
ubicación del sistema debe ser en un área despejada, libre de sombras, un
lugar donde pueda recibir directamente los rayos del sol, de igual forma, la
instalación del sistema debe planearse pensando en resguardar los otros
componentes en un lugar seguro y seco, un lugar donde se evite la presencia
del polvo.
En sucesión, el procedimiento para la instalación y conexión del sistema
puede ser, ya sea en un techo o en un poste de metal, pero al conocer la
gran demanda de energía que tienen las líneas de producción de cerveza del
estado Zulia, una gran cantidad de paneles solares se requieren para cubrir
dicho consumo, lo que se recomienda instalar el sistema de paneles solares
fotovoltaicos en una plano totalmente llano y pensado solo para ello, es decir,
una área plana, libre de sombra en donde el la radiación solar de
directamente y esté en la cercanía de la planta, para así, realizar la
instalación en una estructura la cual mantendrá fijo todos los paneles en un
ángulo y en dirección específica, en donde, la inclinación deber estar
paralelamente al sol del mediodía y una orientación en dirección del ecuador,
78
esto con el fin, de absorber la mayor cantidad de energía posible y en donde
se pueda tener un cuidado y mantenimiento adecuado de los equipos, como
se presenta a continuación:
Figura 9. Estructura y soporte de los paneles solares
Fuente: Archiexpo
Fuente: Structuralia
Por consiguiente, una vez determinado dichos parámetros, equipos y
equipos a utilizar, se presenta a continuación el plano del sistema energético,
en donde se observa la configuración de los paneles, como también, el paso
de corriente por el regulador en dirección del área de batería y la planta
industrial.
79
Cuadro 2. Sistema de sustitución de energía eléctrica convencional por paneles solares en cervecería del estado Zulia
Fuente: Franceschini, González y Urdaneta (2017)
FASE VI: LA EJECUCIÓN
Establecer el desarrollo del sistema de sustitución de energía en las
plantas de producción cervecera del estado Zulia, esta fase se dedicará a
establecer un método con el cual se va mejorar los procesos de la línea de
desarrollo antes mencionada, basándose en la metodología de Fernández
Rodríguez (2002), a través de la explicación para la realización de prácticas
programadas, análisis de operaciones y cálculos de posibilidades y
CERVECERIA
80
probabilidades, esto, con el fin de minimizar actividades, movimientos o
recorridos, que sean innecesarios en el proceso, y de la misma manera
pueda conducir retrasos en el desarrollo, tener una mala prevención de
seguridad o fallos técnicos en los equipos principales.
Primeramente, para la ejecución de una actividad, debe tenerse en cuenta
los pasos a seguir para tener un control; unas prácticas programadas para
así tener un enfoque sistemático, lo que ayudara a permitir obtener óptimos
resultados en la solución de problemas, es por esto que, a lo largo de los
años, se han desarrollado diversas metodologías para estandarizar los
procesos de mejora, buscando la mejora continua en las empresas.
En sucesión, siempre se debe tener sobre la mesa todas las posibles
alternativas, en donde, se debe medir la más posible de realizar y ejecutar,
aquella que se lleve a cabo con menores costos totales y un mayor beneficio,
es decir, aquella que ofrece más garantía.
Por último, la movilización de recursos es de los factores más importantes
a la hora de ejecutar un proyecto, los recursos siempre van en función de las
actividades, por lo que, hay que analizar las distintas actividades del
proyecto, tener un cronograma, como también, un listado de los recursos con
sus características y donde serán más necesarios, estos pueden ser,
recursos económicos, materiales, inmateriales, humanos, metodológicos,
entre otros.