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