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- ArtículoDiseño e implementación de un módulo de capacitación en sistemas fotovoltaicos con dimensionamiento en línea para mejorar el aprendizaje en la ETP GDPRISSMA PERÚ – sede Juliaca(Universidad Nacional de Juliaca, 2024)La crisis energética a nivel global y el incremento en los gastos asociados a la energía eléctrica dan inicio a un gran avance de buscar tecnologías de aprovechamiento de energías limpias. La energía solar fotovoltaica es una de las alternativas más relevantes, que son de gran importancia para llegar a comunidades aisladas con problemas a la accesibilidad energética. En el Perú el aumento de los sistemas fotovoltaicos aislados ha crecido a ritmo muy elevado, pero también va aumentando el número de sistemas inoperativos, esto a falta de una gestión deficiente de mantenimiento y el desconocimiento de los propietarios. La presente investigación de tipo cuantitativo experimental de nivel aplicativo tiene como objetivo implementar un módulo de capacitación en sistemas fotovoltaicos con dimensionamiento en línea en la Escuela Técnica Profesional GdPrissma - Perú sede Juliaca, con la finalidad de promover y mejorar investigaciones futuras, hacer llegar la formación en el conocimiento teórico - práctico, así como la importancia de conocer los pros y contras en las instalaciones fotovoltaicas. Previo a la implementación del módulo se realizó planos del diseño, diagramas de conexión y cálculo de componentes en Excel. Teniendo como resultados la implementación del módulo de capacitación en sistemas fotovoltaicos y la visualización de datos (tensión corriente y temperatura) en tiempo real desde la web de Gdprissma Perú, así como dimensionar sistemas aislados desde la web. Para conocer el impacto de la capacitación se realizó el curso a una muestra de 15 estudiantes para luego ser evaluados con el método Kirckpatrick, dando resultados satisfactorios y positivos con promedios de 4 considerando la escala de Likert de 1 a 5 donde (1 muy malo y 5 muy bueno) Así entonces cumplimos con el objetivo del proyecto en mejorar el aprendizaje con el módulo de capacitación.
- ArtículoEvaluación y caracterización de la eficiencia de inversores de baja y alta frecuencia mediante el enfoque de la normativa IEC 61683 en el módulo de simulación de Chroma en la Sede Ayabacas-Unaj(Universidad Nacional de Juliaca, 2024)En la actualidad las energías renovables se han incrementado significativamente en diversas partes del mundo debido a la necesidad de soluciones sostenibles, se convierte en la opción para abordar la demanda energética. Uno de las fuentes son la energía solar, como aplicaciones en sistemas fotovoltaicos autónomos, se ha generalizado el uso de inversores solares (Off-Grid) con fines de electrificación rural para alimentar aparatos de CA que representa ventajas en términos de comodidad y satisfacción del usuario. Sin embargo, existe una falta de estudio de pruebas de inversores fotovoltaicos autónomos en la eficiencia, como el Perú no se cuenta con dichos tipos de evaluación. La presente investigación tiene como objetivo evaluar la eficiencia de inversores mediante el enfoque de la norma IEC 61683, tomando en cuenta las cargas resistivas (FP de 0.99) e inductiva (FP a 0.25, 0.50, 0.75) en la variación de la carga gradual 5% al 100 % en la capacidad de potencia del inversor. El estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de energía solar fotovoltaica de la Universidad Nacional de Juliaca Sede Ayabacas. Los resultados obtenidos en la caracterización en función de los parámetros de entrada DC y salida AC, muestra del primer inversor de la marca Phoenix de AF en la medición de su eficiencia llego a 93.45 % con un FP (0.998) y a 90.3% en un (0.75), del segundo inversor Model F P-S-Power Inverte de BF a 82.62 % de eficiencia en función del FP (0.998) y 81.6 % a (0.75) en condiciones de 100% de sus potencias nominales. En las mediciones de temperatura de trabajo del inversor AF, con una temperatura de inicial del 23°C mientras que la carga aumentaba su temperatura llego a 63°C, el segundo inicia a 24°C y de 65°C. Las pruebas medidas en función de parámetros eléctricos para caracterizar del inversor de alta y baja frecuencia, el valor de eficiencia aumenta a medida que aumenta la carga y disminuye a medida que disminuye el factor de potencia lo que muestra la importancia de tener en cuenta el tipo de carga, comprobando el cumplimiento de la ficha técnica de cada inversor de prueba. Esto lleva la importancia de seleccionar adecuadamente las condiciones de operación para garantizar la eficiencia de los inversores.
- ArtículoDeterminación de las Métricas de un Sistema de Pruebas Fotovoltaico Autónomo con Módulos Multicristalinos Utilizando Controladores de Carga PWM y MPPT a más de 3800 msnm(Universidad Nacional de Juliaca, 2024)La región de Puno tiene características climatológicas muy extremas, consideradas por su altitud, los que afectan en la eficacia y el rendimiento de los sistemas, Lo que hace imprescindible obtener información de los parámetros climatológicos y parámetros que influyen en estos. Son indispensables para determinar Las métricas de un sistema autónomo de pruebas fotovoltaicas con módulos multicristalinos, mediante el uso de controladores de carga de Seguimiento del Punto de Máxima Potencia (MPPT) y Modulación por Ancho de Pulso (PWM) a más de 3800 m.s.n.m. Para la investigación se utilizaron dos módulos policristalinos y dos módulos monolicristalinos con controladores de carga de Seguimiento del Punto de Máxima Potencia (MPPT) y Modulación por Ancho de Pulso (PWM). Para realizar las pruebas y adquirir los datos se utilizó el portal Victron con sus accesorios. La información fue desde junio a agosto del 2023 en un intervalo de tiempo de 4 datos por segundo de los siguientes parámetros: irradiancia, temperatura de módulo, temperatura de ambiente, tensión del módulo fotovoltaico, corriente del módulo fotovoltaico, tensión del controlador de carga, corriente de controlador, corriente de carga, tensión de carga y todos estos en el mismo periodo de tiempo para procesarlo con la norma IEC-61724. Se tuvo los resultados siguientes: las condiciones geográficas en referencia a la altitud del lugar de trabajo generan condiciones favorables a los sistemas fotovoltaicos autónomos; por consecuente, las condiciones climatológicas como la irradiancia y la temperatura del ambiente son directamente proporcional al desempeño de los sistemas fotovoltaicos autónomos. El mejor sistema fotovoltaico autónomo fue el módulo monocristalino con la tecnología del controlador de carga de tipo MPPT fue el sistema más eficiente con 13.39 % de eficiencia, teniendo unas pérdidas de captura de 0.077 kwh/día y una productividad de 6.938 kwh/día de promedio solar.
- ArtículoEvaluación de aspectos técnicos de las bombas solares del tipo sumergible y superficial, para mejorar la eficiencia del riego agrícola, en el anexo Tuturcuyo del distrito de Santiago de Pupuja – Azángaro.(Universidad Nacional de Juliaca, 2024)La generación de energía eléctrica por módulos fotovoltaicos es ampliamente utilizada, pero en agricultura mínimamente aprovechada, en tal sentido se busca impulsar el uso de bombas solares, en reemplazo a sistemas tradicionales de bombas de combustión interna que causan gran daño ambiental, en tal forma es que existe dos tipos de tecnologías más resaltantes en bombas solares, en ese marcó emerge esta investigación a fin de evaluar el desempeño en los aspectos técnicos de la bomba solar del tipo sumergible y superficial para mejorar el riego agrícola. Para tal efecto se empleó bombas de ½ HP, las más comerciales en el mercado. En metodología se evaluó el desempeño real de cada bomba en el lugar de estudio, mediante la variación de potencia, por los módulos fotovoltaicos a diferentes horas tomando datos de presión y caudal como aspectos determinantes para definir cuál de las tecnologías presenta un mejor desempeño para el riego de alfalfa, y con factores influyentes del recurso solar en la zona y condiciones hídricas, se empleó data de la Nasa, de 4 últimos años denotando julio al mes con mayor irradiación 269.18 kWh/m2/mes, por contrario diciembre 118.73 kWh/m2/mes. Conclusión, la bomba solar sumergible presento mayor eficiencia con un valor promedio de caudal de 35.66 L/min. y un valor promedio de presión de 15.4Psi, por contrario la bomba superficial un caudal de 22.27 L/min. y presión de 10.95Psi, expresando una diferencia notable y en evaluación económica se obtuvo un VAN S/1,505.50>0 y una TIR del 55%>15%, además la radiación incidente tiene una influencia significativa en la potencia de los paneles fotovoltaicos, a mayor radiación las bombas generan mayor presión de trabajo, mayor caudal y en la zona es con gran potencial solar debido a su altitud 3925 m.s.n.m. lo que resulta beneficioso en la implementación de más proyectos.
- ArtículoAnálisis de la eficiencia energética de la iluminación con tecnología timer en el sistema de alumbrado público con energía solar fotovoltaica en la plaza de armas de San Antonio de Putina.(Universidad Nacional de Juliaca, 2024)Esta investigación abordó el análisis de la eficiencia energética de un sistema de alumbrado público con energía solar fotovoltaica en la Plaza de Armas de San Antonio de Putina, Puno, Perú. El actual sistema de iluminación de la plaza consta de 28 luminarias que presentan deficiencias en su funcionamiento debido a fallas técnicas. Ante esta problemática, el objetivo general de la investigación fue analizar la eficiencia energética del sistema utilizando un módulo fotovoltaico con un controlador timer y luminarias LED de 40W. La metodología consistió en modelar la demanda lumínica del sistema actual en el software Dialux y comparar los niveles de iluminancia y uniformidad obtenidos de valores recomendados en la norma técnica peruana EM-010 de Alumbrado Exterior. Luego se realizó el dimensionamiento de la demanda energética y selección de los componentes fotovoltaicos necesarios mediante cálculos analíticos. Finalmente, se evaluó la viabilidad económica del proyecto calculando indicadores financieros como el Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR) y relación Beneficio/Costo. Los resultados del modelado lumínico en Dialux evidenciaron una iluminancia promedio entre 18 y 22 lux en las áreas principales de la plaza, cumpliendo con los más de 10 lux mínimos reglamentarios. Sin embargo, se detectaron valores insuficientes de uniformidad lumínica en algunas zonas periféricas. El dimensionamiento energético del sistema fotovoltaico resultó en la selección de un módulo de 100Wp, una batería de 100Ah/12V y un controlador de carga de 10A/12V, satisfactoriamente adaptados a la demanda eléctrica. La evaluación económica mostró un VAN positivo de S/44,258.00, una TIR de 15.4% mayor a la tasa de descuento considerada y una relación Beneficio/Costo de 1.37, confirmando la rentabilidad de implementar esta modernización del alumbrado solar. Concluyéndose que la propuesta de un sistema de iluminación pública solar con luminarias LED y controlador con timer representa una alternativa técnicamente viable y económicamente.