Optimización energética y económica de un sistema fotovoltaico en la vivienda sustentable de la Facultad de Energía en la Universidad Nacional de Loja.

Abstract

La energía solar es una fuente de energía renovable que se obtiene a partir de la radiación electromagnética que llega del sol, y para el caso de Ecuador, varía desde 2.9 Wh/m^2/día a 6.3 Wh/m^2/día, cuyos valores máximos rigen para las provincias de Pichincha, Imbabura, Loja, y Galápagos. Como objetivo para el presente trabajo, se plantea el diseño de un sistema fotovoltaico que permita el aprovechamiento y la optimización energética y económica, en la vivienda sustentable de la Facultad de Energía en la Universidad Nacional de Loja, utilizando los datos del consumo eléctrico promedio de una vivienda típica, los registros de radiación de una estación meteorológica del INAMHI, mediante la simulación con software especializado para estas tareas. El trabajo investigativo se inició con la búsqueda de información de los sistemas fotovoltaicos, las herramientas informáticas disponibles, encuestas a usuarios y seguimiento del consumo eléctrico en la Zona 7 del Ecuador (El Oro – Loja – Zamora Chinchipe), usando la plataforma web de la Corporación Nacional de Electricidad del Ecuador y Empresa Eléctrica Regional del Sur, para el periodo julio 2018 – julio 2019. En el diseño y la optimización del sistema, se usó el software Solarius PV, aplicado a una vivienda típica ubicada en la Facultad de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables de la Universidad Nacional de Loja, considerando los electrodomésticos más utilizados según, la etapa de encuestas. De acuerdo con los datos obtenidos del consumo energético de la zona de estudio, se determinó consumos promedios por cantones, provincias y pisos climáticos, lo que permitió establecer que el consumo promedio varía considerablemente, más que por el cantón o la provincia, que por el piso climático y por el tamaño de la zona urbana. En cuanto a la variación por piso climático, se determinó que para la provincia de El Oro es de 128 kWh, 122 kWh y 115.4 kWh, para las zonas cálidas, templadas y frías, respectivamente. Con relación a los datos de radiación solar promedios obtenidos para la estación meteorológica “La Argelia”, que fue utilizada para este estudio, los valores oscilan entre 2984 a 4932 Wh/m2. Aplicado el diseño y simulación del sistema, se obtuvo que el mismo presenta un factor de planta de 12.54 %, un índice de rendimiento de 76.0 %, a partir del análisis de factibilidad y considerando una vida útil de 25 años, se estableció que el costo total de inversión es de USD $1862.12, lo que genera un VAN de $ 840.82 y una TIR de 8.05 %. Palabras calves: Medidor de energía; Sistema fotovoltaico; vivienda sustentable; consumo eléctrico en la Zona 7; ubidots.