Diseño de un sistema fotovoltaico para la generación de energía eléctrica en una vivienda unifamiliar ubicada en la ciudad de Zaruma

Abstract

La energía solar en la actualidad es una de las técnicas de menor impacto ambiental y más limpias en la producción de energía, es por esto que esta investigación se enfocó en el diseño de un sistema fotovoltaico para la generación de energía eléctrica en una vivienda unifamiliar. En donde se planteó como objetivo general diseñar un sistema de generación fotovoltaico para una vivienda unifamiliar ubicada en la ciudad de Zaruma. Así mismo como objetivos específicos: analizar la demanda eléctrica de la vivienda; diseñar un sistema de generación fotovoltaica para la vivienda; dimensionar un sistema termosolar para uso de la vivienda y realizar un estudio económico. Se cuantificó la demanda energética con el mes de mayor consumo eléctrico de la vivienda y la cantidad de agua caliente que emplea la familia al ducharse. Posteriormente con la ayuda del software PVsyst 7.1 se consiguió el promedio de radiación y temperatura existente en el lugar. La información obtenida permitió realizar el diseño del sistema fotovoltaico y termosolar, para la generación de energía eléctrica y agua caliente sanitaria. El diseño del sistema fotovoltaico propuesto se compone de 1 ramal con 3 paneles solares monocristalinos conectados en serie, con una potencia máxima de 330 Wp cada uno; así mismo se empleó un inversor ABB con una potencia de 1500 W, que permite convertir la corriente continua en alterna para el uso de la vivienda. Para el sistema termosolar se empleó un colector solar de placa plana SUNblue®21 y un tanque termo aislado de marca SUNSET de 200 litros, los cuales trabajan por circulación natural, es decir, la circulación de agua entre ambos es producida por el principio de termosifón. Finalmente, se realizó el estudio económico para los sistemas propuestos, en donde se obtuvo que el sistema fotovoltaico no es rentable. Palabras claves: energía eléctrica, energía solar, demanda energética, sistema fotovoltaico, sistema termosolar.