Reinstalación del generador eólico y evaluación técnica del sistema híbrido para producción de energía eléctrica en el laboratorío de fuentes renovables de energía – ESPOL

Abstract

En el presente proyecto se aplicaron conocimientos del manejo de energía solar y eólica para reinstalar el sistema eólico y evaluar el sistema híbrido generador de energía eléctrica del Laboratorio de Fuentes Renovables de Energía ESPOL, por este motivo se incorporaron nuevos elementos al sistema previo para aumentar la capacidad de producción y almacenamiento del recurso eléctrico.

Para llevar a cabo el proyecto se realizó la inspección inicial al sistema generador de energía eléctrica que dispone el Laboratorio, el cual estaba en capacidad de proveerle iluminación para sus 3 áreas internas sin opción a distribuir la energía a otra clase de equipos existentes en el laboratorio tales como computadoras, monitores, impresoras, entre otros.

El sistema original consistía de cuatro paneles solares de origen chino y dos paneles de origen alemán, tres reguladores de potencia y seis baterías de 2 voltios y 985 amperios-hora cada uno (banco de baterías en serie de 12 voltios). Para utilizar esa energía en iluminación, el sistema contaba con un inversor de onda senoidal cuadrada que convertía los 12 voltios de corriente continua en 120 voltios de corriente alterna, sin embargo, este tipo de onda podía producir daños o funcionamientos no adecuados en equipos electrónicos debido a que hubieran estado expuestos a variaciones en sus parámetros eléctricos.

El trabajo se enfocó en la reconexión del sistema eólico, conformado por un aerogenerador de 1500 vatios, dos baterías de 12 voltios conectadas en serie (banco de baterías de 24 voltios) y su regulador de potencia. Dicho aerogenerador está ubicado en la parte alta del nuevo edificio de aulas de la FIMCP con la finalidad de aprovechar el potencial eólico disponible en dicho sector y expandir la capacidad de almacenamiento eléctrico del laboratorio.

Para instalar el nuevo sistema híbrido fue necesario tomar en cuenta el voltaje de trabajo de los reguladores, eólico y solar, ya que la energía debía llegar al mismo punto de salida a la misma tensión, a partir del cual se almacena en un banco de baterías o se hace la conversión inmediata de corriente directa a corriente alterna para suministrar energía eléctrica al laboratorio.

El objetivo de la nueva instalación fue lograr que los dos sistemas de generación eléctrica trabajen a la misma tensión y que la forma de onda de la energía producida cambie de senoidal cuadrada a senoidal pura, esto permite que el recurso eléctrico pueda ser usado, a más de iluminación, por otros equipos electrónicos sin sufrir ningún daño de operación.

Al culminar la instalación del sistema eólico de generación de energía, y éste al encontrarse a las mismas condiciones de tensión del sistema solar, se procedió a recopilar datos de operación y producción energética del conjunto, en función de las horas de sol y viento, con la finalidad de realizar una evaluación técnica del desempeño, un breve análisis del beneficio económico, y una valoración del impacto ambiental del sistema hibrido de generación de energía eléctrica.