Prototipo para la monitorización de consumo de energía activa en tableros de distribución de entidades con sistemas de energía renovable

El presente proyecto aborda el desarrollo de un equipo de medición para verificar el funcionamiento de sistemas de energía solar fotovoltaica en su lugar de instalación. La energía solar ha crecido de manera significativa a nivel mundial debido a su impacto ambiental positivo y la flexibilidad de su...

Full description

Autores:
Martínez Pérez, Diego Alejandro
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Francisco de Paula Santander
Repositorio:
Repositorio Digital UFPS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.ufps.edu.co:ufps/9071
Acceso en línea:
https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/9071
Palabra clave:
Tablero eléctrico
Impresión 3D
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openAccess
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Derechos Reservados - Universidad Francisco de Paula Santander, 2024
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description El presente proyecto aborda el desarrollo de un equipo de medición para verificar el funcionamiento de sistemas de energía solar fotovoltaica en su lugar de instalación. La energía solar ha crecido de manera significativa a nivel mundial debido a su impacto ambiental positivo y la flexibilidad de su instalación. En Colombia, gracias a sus condiciones climáticas, se ha convertido en un referente de innovación, con ciudades como Cúcuta destacándose por su alta radiación solar y la proliferación de proyectos solares tanto en el ámbito residencial como industrial. No obstante, la tecnología enfrenta retos técnicos, como la variabilidad de la radiación solar y problemas de instalación, que pueden afectar la percepción del usuario final. En muchos casos, los usuarios no ven reflejados los ahorros proyectados, generando insatisfacción. Para resolver esto, el proyecto propone un equipo de medición asequible y de fácil uso que permita contrastar el consumo energético real con la generación solar, ayudando tanto a los instaladores como a los usuarios a entender y optimizar el rendimiento de sus sistemas solares, superando las limitaciones de los equipos comerciales actuales.
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No obstante, la tecnología enfrenta retos técnicos, como la variabilidad de la radiación solar y problemas de instalación, que pueden afectar la percepción del usuario final. En muchos casos, los usuarios no ven reflejados los ahorros proyectados, generando insatisfacción. Para resolver esto, el proyecto propone un equipo de medición asequible y de fácil uso que permita contrastar el consumo energético real con la generación solar, ayudando tanto a los instaladores como a los usuarios a entender y optimizar el rendimiento de sus sistemas solares, superando las limitaciones de los equipos comerciales actuales.Introducción 13 1. Descripción del Problema 17 1.1. Planteamiento del Problema 17 1.2. Justificación 19 1.2.1. Beneficios Tecnológicos 21 1.2.2. Beneficios Económicos 21 1.2.3. Beneficios Sociales 21 1.2.4. Beneficios Empresariales 22 1.3. Objetivos 22 1.3.1. Objetivo General 22 1.3.2. Objetivos Específicos 22 1.4. Delimitaciones 23 2. Marco Referencial 24 2.1. Antecedentes 24 2.1.1. Internacional 24 2.1.2. Nacional 27 2.1.3. Regional 29 2.2. Marco Teórico 31 2.2.1. Panel Solar 31 2.2.2. Energy Monitors 31 2.2.3. Sensor De Voltaje Zmpt101b 32 Pág 2.2.4. Sensor De Corriente Sct-013-030 33 2.2.5. ESP01S 34 2.2.6. Arduino Nano 35 2.2.7. ADS1115 35 2.2.8. Módulo 110 - 220 Vac A 5 Vdc Ac-dc Buck 36 2.3. Marco Legal 38 2.3.1. Ley 1715 de 2014 - Energías Renovables No Convencionales (ERNC) 38 2.3.2. Resolución CREG 030 de 2017 38 2.3.3. Resolución CREG 097 de 2011 38 2.3.4. Resolución CREG 046 de 2018 38 2.3.5. Ley 1581 de 2012 - Protección de Datos Personales 38 2.3.6. Resolución CREG 173 de 2014 39 2.3.7. Ley 1480 de 2011 - Estatuto del Consumidor 39 2.3.8. Normativa de Seguridad Eléctrica 39 3. Diseño Metodológico 40 3.1. Identificar las Principales Características de los Sistemas 40 3.2. Diseñar un Sistema para la Monitorización de Energía Activa 41 3.3. Implementar el Prototipo para la Medición de Energía 42 3.4. Verificar el Comportamiento del Sistema 43 4. Resultados 45 4.1. Principales Características de los Sistemas 45 4.1.1. Estudio de Mercado de los Equipos Comerciales 45 4.1.2. Comparativa de las Características Técnicas de los Equipos 47 4.2. Diseño del Sistema para la Monitorización de Energía Activa 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.2.4. 4.3. Definición de los Requisitos Específicos del Sistema de Monitorización Selección de los Sensores y Dispositivos de Medición Estructuración del Esquema General del Prototipo de Medición Establecimiento del Protocolo y la Interfaz de Almacenamiento de Datos Implementación el Prototipo para la Medición de Energía 4.3.1. 4.3.2. 4.4. Diseño de la Estructura Mecánica del Prototipo Integración de los Elementos del Sistema para su Fase de Pruebas Verificación del Comportamiento del Sistema 4.4.1. 4.4.2. 4.4.3. 4.4.4. 5. Calibración del Equipo de Acuerdo con Estándares de Medición Requeridos Conexión del Equipo de Referencia al Sistema de Medición en Verificación Comparación de los Datos Obtenidos del Sistema Manual Detallado para la Instalación y Configuración del Prototipo Conclusiones Referencias Anexos 49 49 50 74 75 77 78 79 82 83 84 87 89 91 93 103PregradoIngeniero(a) Electrónico(a)138 páginas. ilustraciones, (Trabajo completo) 9.443 KBapplication/pdfspaUniversidad Francisco de Paula SantanderFacultad de IngenieríaSan José de CúcutaIngeniería ElectrónicaDerechos Reservados - Universidad Francisco de Paula Santander, 2024https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://catalogobiblioteca.ufps.edu.co/cgi-bin/koha/opac-retrieve-file.pl?id=f7abdacee66e953d7e4f173302692792Prototipo para la monitorización de consumo de energía activa en tableros de distribución de entidades con sistemas de energía renovableTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Tablero eléctricoImpresión 3DMultímetroTablero eléctricoSensoresMultímetroImpresión 3DSerColombia, PROYECTO DE ENERGIA, https://ser-colombia.org/wpcontent/uploads/2023/05/REVISTA-2.pdf (accessed Ene. 22, 2024).Acciona, “ENERGIA SOLAR.” https://www.acciona.com/es/energias-renovables/energiasolar/#:~:text=La%20energ%C3%ADa%20solar%20es%20la,medio%20de%20paneles%20y%20 espejos. 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