MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS Dirección General de Electricidad

www.minem.gob.pe 2010

FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES NO CONVENCIONALES • ENERGÍA SOLAR • ENERGÍA EÓLICA • ENERGÍA GEOTÉRMICA • ENERGÍA DE LA BIOMASA • ENERGIA HIDRAULICA • Entre otras...

[2-OCT-2008]

GENERACION ELECTRICA

Hidráulica
Térmica
Eólica
Fotovoltaica
Nuclear


HIDRAULICA ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA “CENTRAL HIDROELÉCTRICA”


Utilización de caídas de agua para generar electricidad




Libre de contaminación




Alto costo de instalación




Bajo costo de operación

TERMICA ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA “CENTRAL TERMOELÉCTRICA”


Utilización de motores a petróleo para generar electricidad.




Alta contaminación




Bajo costo de instalación




Alto costo de operación

EOLICA


Utilización de la fuerza del viento para generar electricidad.




Libre de contaminación




Alto costo instalación




Bajo costo de operación

FOTO VOLTAICA


Utilización de de la energía luminosa del sol apara la generación de electricidad.




Libre de contaminación




Alto costo de instalación




Bajo costo operación.

No sólo se enseña lo que se sabe, también se enseña lo que es... Esfuerzo... Superación... PERÚ CANADA 2006 Electrificación Rural E. No Convencionales

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR SISTEMAS FOTOTÉRMICOS

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

III.4. INSTALACIONES ELECTRICAS Y MECÁNICAS EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 2. OBJETO Establece las mínimas condiciones técnicas que se deben incluir en el diseño y construcción de una vivienda en las que se incluya el aprovechamiento de energía solar. Se aplica a Sistemas Solares fotovoltaicos y fototérmicos (para el calentamiento del agua).

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 4. REFERENCIAS NORMATIVAS NTE IS.010 Instalaciones sanitarias para edificaciones. NTP 399.482 2007: Sistemas de Calentamiento de Agua con Energía Solar. Procedimiento para su instalación eficiente. NTP 399.404 2006: Sistemas de Calentamiento de Agua con Energía Solar. Fundamentos para su dimensionamiento eficiente. NTP 399.403 2006: Sistemas Fotovoltaicos hasta 500 Wp Especificaciones Técnicas y Método para la Calificación Energética. NTP 399.400 2001: Colectores Solares. Método de ensayo para determinar la eficiencia de los colectores solares. R.D. Nº 003-2007-EM/DGE: Reglamento Técnico Especificaciones Técnicas y Procedimientos de Evaluación del Sistema Fotovoltaico y sus Componentes para Electrificación Rural.

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 6. CONSIDERACIONES GENERALES EN LA EDIFICACIÓN PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR 6.1 SISTEMAS FOTOTÉRMICOS (1) 6.1.1 Lugar de Ubicación Terrazas, techos, patios, o cualquier área donde se pueda instalar una estructura adecuada 6.1.2 Orientación e Inclinación Orientados al Norte y la inclinación = latitud + 10º 6.1.3 Estructura de Soporte Soporte fijo al piso y las tuberías fijas al soporte

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 6. CONSIDERACIONES GENERALES EN LA EDIFICACIÓN PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR 6.1 SISTEMAS FOTOTÉRMICOS (2) 6.1.4 SUPERFICIE Y PESO El tanque de la terma solar no debe excede los límites de carga del diseño estructural del piso u otros elementos de soporte. 6.1.5 PROTECCIONES Y ELEMENTOS DE SEGURIDAD Cumplir con las normas EM010 Instalaciones eléctricas interiores y EM040 Instalaciones de gas, y con el CNEUtilización.

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR SISTEMAS FOTOTÉRMICOS

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 6. CONSIDERACIONES GENERALES EN LA EDIFICACIÓN PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR 6.2 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (1) 6.2.1 Datos Técnicos – Proporcionados por el Proveedor

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 6. CONSIDERACIONES GENERALES EN LA EDIFICACIÓN PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR 6.2 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (2) 6.2.2 LUGAR DE UBICACIÓN. Terrazas, tejados, patios, ventanas, balcones, paredes, cornisas, postes, etc. Cuidar de las sombras. 6.2.3 ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN Orientarlos de tal modo que reciban una optima radiación solar, en el caso de los estacionarios orientados al Norte y la inclinación = latitud + 10º

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 6. CONSIDERACIONES GENERALES EN LA EDIFICACIÓN PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR 6.2 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (3) 6.2.4 ESTRUCTURA DE SOPORTE. - Fijar a las vigas, no a las calaminas ni tejas. - La estructura del techo o marco de soporte y el anclaje de los paneles debe soportar el viento. - Para estructuras metálicas se deberá usar esmalte anticorrosivo no contaminante. - Se deberán sellar adecuadamente las perforaciones hechas en las azoteas. - La construcción de la estructura y sistema de fijación debe permitir las necesarias dilataciones térmicas. - La estructura debe facilitar la limpieza de los módulos fotovoltaicos y la inspección de las cajas de conexión.

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR 6. CONSIDERACIONES GENERALES EN LA EDIFICACIÓN PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR 6.2 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (4) 6.2.5 SUPERFICIE Y PESO La superficie que se requiere para una instalación con paneles fotovoltaicos depende de la irradiación solar del lugar. Peso panel 15 kg/m², soporte depende del material. 6.2.6 PROTECCIONES Y ELEMENTOS DE SEGURIDAD ELECTRICA Protecciones de acuerdo al CNE-Utilización, Puesta a tierra, blindaje contra roedores

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

EM.080 INSTALACIONES CON ENERGÍA SOLAR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

OTROS USOS DE LA ENERGIA SOLAR SECADORES SOLARES

OTROS USOS DE LA ENERGIA SOLAR COCINAS SOLARES Ejemplo de cocina solar “de panel”

Ejemplos de cocinas solare “parabólicas”

OTROS USOS DE LA ENERGIA SOLAR DESALINIZADOR SOLAR

ATLAS DE ENERGÍA SOLAR DEL PERÚ

http://dger.minem.gob.pe/atlassolar/

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA

Terma de 1100 litros (Huamanga)

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA APLICACIONES EN HOTELERIA


En turismo, se dedica tipicamente de 20% a 30% de energía en aplicaciones térmicas. • Lavanderia • Agua caliente para baño • Piscina • Restaurante y cocción de alimentos

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA Los Sistemas Grandes Proporcionan Grandes Ahorros


Los tanques de almacenamiento estan diseñados para conservar caliente el agua para uso posterior

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA CONSUMOS TÍPICOS DE AGUA CALIENTE PARA HOTEL





Alojamiento : 50 litros por habitación-dia Lavandería : 60 litros por 11,4 kg de lavado Restaurante : 9 litros por mesa Agua caliente a 45°C EJEMPLO DE CÁLCULO: HOTEL

Capacidad del tanque de almacenamiento:
20 habitaciones : 1000 litros
16 lavabos de 55 litros c/u : 880 litros
40 comidas por día : 360 litros
Total requerido : 2240 litros Se seleccionan 4 termas de 600 litros cada una Hacen en total : 2 400 litros/día

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA

Requerimiento energético Cálculo de la energía necesaria basándose en la diferencia de temperatura requerida entre el agua fría y caliente. Q = M × Cp × (T 1 – T 2) Cp - calor específico (J/kg/ºC) I

- radiación solar (kWh/m2)

M - cantidad de agua caliente requerida (litros) T1 - temperatura del agua caliente requerida (ºC) T2 - temperatura del agua fría (ºC) Eef - eficiencia de la terma solar

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA

Ejemplo:




Un hotel consume 2400 litros de agua /día a 40 ºC La temperatura del agua en la fuente es 15 ºC Cálculo del coeficiente (Q) de energía de calor Q = M × Cp × (T1 – T 2)

Q=2400 × 4200 × 25 = 252 MJ = 70 kWh / dia


kWh en Huanuco S/.0,50 (inc. IGV $ 0,1691)

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA Costo por el uso de 2400 litros de agua caliente por día


1 kWh cuesta 0,1691 dólares Por tanto:




70 kWh * 0,1691 = 11,83 dólares




Un día cuesta Un mes cuesta Un año cuesta





$ $ $

11,83 355,19 4 321,49

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA

Costo de la terma de 2400 litros-dia Terma de 600 litros-día $ 2 000,00 Por 4 termas será:
IGV :
Por la instalación :
Total :


8 000,00 1 520,00 1 200,00 10 720,00

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA



Costo de la Terma Solar $ 10 720,00 Costo Anual Terma Eléctrica $ 4 321,49




Tiempo de recuperación del capital 10 720,00 = 2,48 años 4 321,49




Costo de mantenimiento $100 por año




La terma esta diseñada para una vida util de 15 años





CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA Año 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Terma Electrica 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49 4321,49

Terma Solar 10720,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

64822,35

12120,00

El Ahorro logrado en toda la vida útil de la Terma Solar es:

$ 52 700,00

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA Co s to de l Co ns umo vs Co s to de Te rma S o lar 70,000.00 60,000.00 50,000.00 40,000.00 cos to electico 30,000.00

cos to s olar

20,000.00 1 0,000.00 0.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

T i e mp o ( a ño s )

10

1

12

13

14

15

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA Tasa --> Terma -->

10% Eléctrica

10% Solar

Inv. Inicial 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Total --> Valor Actual -->

6,000.00 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 4,321.49 $70,822.35 $38,869.60

10,720.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 $12,220.00 $11,480.61

EVALUACIÓN ECONÓMICA El Ahorro logrado en toda la vida útil de la Terma Solar es:

$ 27 389,00

Diferencia $58,602.35 $27,388.99

CALENTAMIENTO SOLAR DE AGUA

CONCLUSIONES








La conservación del agua y la tecnología solar pueden ahorrar dinero a los hoteles. Las termas solares han mejorado en calidad y proporcionan ahorros a corto plazo. Considere un estudio energético y económico para determinar ahorros potenciales en oportunidades solares

Ministerio de Energía y Minas

ETIQUETAS ENERGÉTICAS

ETIQUETA ENERGÉTICA DE LÁMPARAS PERU NTP 370.101 “Etiquetado de Eficiencia Energética para Lámparas de Uso Doméstico” LA MAYOR EFICIENCIA

MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS

ACCIONES REGULATORIAS Y NORMATIVAS

Las Entidades del Sector Público: • Deberán sustituir las Lámparas Fluorescentes Lineales (40 W) (Modelo T12) por (36 W) (Modelo T8). • Reemplazar las Lámparas Incandescentes por Lámparas Fluorescentes Compactas (según equivalencia). • Reemplazar los Balastos Electromagnéticos por los Electrónicos. • En la adquisición de equipos de iluminación deberán contar con la Etiqueta de Eficiencia Energética conforme a la GEE. http://www.minem.gob.pe/

FLUORESCENTES DE 36 W

EL BALASTO ELECTRÓNICO ES MÁS EFICIENTE

Información referencial

LA TECNOLOGÍA LED ES MÁS EFICIENTE

Informativo referencial del mercado

COMPARACIÓN DE CONSUMO PROMEDIO EN PERÚ SI USAS 5 HORAS POR DÍA.… UN FOCO INCANDESCENTE DE 100 W

AMBOS ILUMINAN IGUAL

Cuesta: 6 Soles por mes Consume : 10 galones de petróleo al año

Produce: 100 kilos de contaminación que se emiten al medio ambiente

FUENTE: ELABORACIÓN PAE.

UN FOCO AHORRADOR DE 23 W

Cuesta: 1,4 Sol por mes Consume : 2 galones de petróleo al año

Produce: 20 kilos de contaminación que se emiten al medio ambiente

http://siee.minem.gob.pe/

Es el organismo central y rector del Sector Energía y Minas. Formular y Evaluar políticas de alcance nacional en materia del desarrollo sostenible de las actividades minero energéticas.

VISITE PERIÓDICAMENTE

www.minem.gob.pe DIRECCIÓN NORMATIVA DE ELÉCTRICIDAD CONSULTAS:

Teléfono 618-8700

JUAN CONDOR [email protected] ........................ Anexo 2286 JOSE L. RODRÍGUEZ V. [email protected] ............... Anexo 2295

Ing. ORLANDO CHAVEZ [email protected] .... Anexo 2284