Diseño, implementación y evaluación económica de un inversor/cargador de 5.0kW conectado a la red con un sistema de respaldo para el suministro de una carga del centro de cómputo en la EPIER-Ayabacas.

Abstract

Las energías renovables son energía inagotables, limpias y amigables con el medio ambiente, caracterizadas por su independencia de los combustibles fósiles. Entre ellas, la energía fotovoltaica destaca por su capacidad de aprovechar directamente la radiación electromagnética solar. En la Escuela Profesional de Ingeniería en Energías Renovables de la Universidad Nacional de Juliaca-Ayabacas, se identificó la subutilización de un Generador Fotovoltaico de 3.0?kW existente, cuya energía no era aprovechada debido a la ausencia de un inversor. Ante esta problemática, esta investigación desarrolla el diseño, implementación y evaluación económica del generador fotovoltaico con un inversor/cargador Growatt SPF-5.0?kW conectado a la red con respaldo mediante baterías LiFePO?-ZTT, destinado al abastecimiento de una carga del centro de cómputo de la EPIER. Metodológicamente, se adoptó un enfoque aplicado y cuantitativo, con un análisis de datos correlacional basado en la estadística donde el sistema prioriza el uso de energía solar, seguido por baterías y finalmente la red eléctrica, garantizando continuidad del suministro. El diseño eléctrico se realizó mediante SketchUp, AutoCAD y SAM; la selección de componentes se basó en el método del Amper-hora y criterios de eficiencia. La monitorización se llevó en tiempo real en plataformas como: ShineServer y LabVIEW. Los resultados revelan una producción energética anual del sistema entre 5,704.52?kWh y 5,615.0?kWh, promediando 13.59?kWh diarios. Los indicadores económicos obtenidos (VAN: S/ 16,995.77; TIR: 15%; PRI: 7.09 años; B/C: 1.56). Estos indicadores confirman la viabilidad y rentabilidad del sistema que permite un ahorro directo anual de 4,960.35?kWh en el consumo de energía eléctrica, considerando una tarifa MT4 y un valor de venta de energía de S/ 0.6 por cada kWh. Este proyecto contribuye a la eficiencia energética y uso sostenible de recursos renovables en entornos institucionales.