UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ

Transcripción

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2 UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ ENERGÍA SOLAR TÉRMICA, SUS APLICACIONES Y DESARROLLO HACIA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Dr. Ing. Eduardo Gálvez S. Dr. Ing. Raúl Sapiain A. Ing. Camilo Flores C. Ing. Ramón Guirriman C. Ing. Manuel Fuentes M. Arica - Chile

3 CONTENIDO 1.0 LA ENERGÍA SOLAR EN LAS ESCUELAS DE INGENIERÍAS 1.1 PLANTA PILOTO DE BIOGÁS 1.2 COCINA SOLAR 1.3 DESALINIZACIÓN SOLAR 1.4 SECADOR SOLAR MIXTO 2.0 CENTRO DEMOSTRATIVO DE ENERGÍAS RENOVABLES 2.1 OBJETIVOS 2.2 COMPONENTES 2.3 SISTEMA DE CONCENTRACIÓN LINEAL DE FRESNEL 3.0 PROYECTO: INYECCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A LA RED 3.1 OBJETIVOS 3.2 COMPONENTES 4.0 PROYECTO: GENERACIÓN DE 1 MW A TRAVËS DE SISTEMAS DE ENERGIA SOLAR 5.0 PROYECTO: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ALTA POTENCIA UTILIZANDO ENERGIA SOLAR

4 TRABAJOS: ESCUELAS DE INGENIERÍAS MECÁNICA y ELÉCTRICA ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ GTZ INNOVA CORFO CENTRO DEMOSTRATIVO DE ENERGÍAS RENOVABLES CEDER FONDO DE INNNOVACIÓN PARA LA COMPETITIVIDAD FIC CAMPUS COPAQUILLA ENERGÍA RENOVABLE EN LA UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ ARICA - CHILE INYECCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A LA RED UTILIZANDO FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE NO CONVENCIONALES GENERACIÓN DE 1 MW A TRAVËS DE SISTEMAS DE ENERGIA SOLAR IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ALTA POTENCIA UTILIZANDO ENERGIA SOLAR?? FONDO DE INNNOVACIÓN PARA LA COMPETITIVIDAD FIC FONDO DE DESARRROLLO REGIONAL INNOVA CORFO EMPRESAS OTRAS FUENTES FONDO DE DESARRROLLO REGIONAL INNOVA CORFO EMPRESAS OTRAS FUENTES Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 4

5 CAMPUS COPAQUILLA PLANTA PILOTO DE BIOGÁS Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 5

6 ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE PLANTA PILOTO DE BIOGÁS Sistema de Control CAMPUS COPAQUILLA Carga de materia prima Depósito de Alimentación Bomba de Alimentación Depósito de Biofertilizantes a Planta Estabilizadora Biodigestor Compreso r Bomba de Calentamient o Calefactor Biogás para uso industrial BioMetan o Trampa de CO2 Con agua Trampa De H2S Con Cal Trampa Gasómetro de H2S Con Fierro Estanque de Almacenamiento Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 6

7 SIMULACIÓN TRIDIMENSIONAL DEL BIODIGESTOR CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 7

8 FABRICACIÓN DEL BIODIGESTOR CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 8

9 INSTALACIÓN EN TERRENO DEL BIODIGESTOR Y COMPONENTES CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 9

10 COMPONENTES DE LA PLANTA PILOTO DE BIOGÁS CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 10

11 CAMPUS COPAQUILLA COCINA SOLAR Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 11

12 CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 12

13 CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 13

14 COCINA SOLAR CAMPUS COPAQUILLA Laboratorio Energía Solar Térmica Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 14

15 CAMPUS COPAQUILLA Laboratorio de Energía Solar Fotovoltaica Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 15

16 CAMPUS COPAQUILLA DESALINIZACIÓN SOLAR Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 16

17 CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 17

18 DESALINIZACIÓN SOLAR DE MÚLTIPLES EFECTOS Bandeja 5 Qf 5 Q techo Qe 5 Qc 5 Qr 5 Qss 5 Qse 5 Qfc 5 Bandeja 4 Qe 4 Qc 4 Qr 4 Qss 4 Qse 4 Qf 4 Qfc 4 CAMPUS COPAQUILLA Bandeja 3 Bandeja 2 Bandeja 1 Bandeja doble fondo Qse 2 Qse 3 Qf 3 Qe 3 Qc 3 Qr 3 Qss 3 Qfc 3 Qe 2 Qc 2 Qr 2 Qss 2 Qfc 2 Qf 2 Qse 1 Qf 1 Qe 1 Qc 1 Qr 1 Qss1 Qfc 1 Qf DF Qse DF Qfc DF Qe DF Qc DF Qr DF Qss DF Q útildf Q piso Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 18

19 CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 19

20 CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 20

21 CAMPUS COPAQUILLA SECADOR SOLAR MIXTO Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 21

22 SECADOR SOLAR MIXTO APLIDADO A PRODUCTOS AGRÍCOLAS CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 22

23 SECADOR SOLAR MIXTO APLIDADO A PRODUCTOS AGRÍCOLAS

24 CAMPUS COPAQUILLA CENTRO DEMOSTRATIVO DE ENERGÍAS RENOVABLES Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 24

25 OBJETIVO GENERAL Implementar un Centro Demostrativo, para desarrollar, fomentar y difundir el uso de energías renovables que contribuyan al progreso socioeconómico de la región de Arica y Parinacota. Asimismo, desarrollar investigación aplicada que contribuya a la innovación tecnológica en el área.

26 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Fomentar en la región, el uso de energías renovables como alternativa energética de reemplazo a las fuentes convencionales. Contribuir al desarrollo socioeconómico de la región impulsando emprendimientos productivos que incorporen energías renovables Desarrollar investigación aplicada al desarrollo regional en el ámbito de energías renovables Implementar diferentes sistemas demostrativos de energías renovables basados en energía solar, eólica, térmica, bio-energía y tratamiento de aguas y residuos sólidos domiciliarios.

27 COMPONENTES DEL PROYECTO MÓDULO 1: ENERGÍA EÓLICA CEDER - UTA MÓDULO 6: CONCENTRADOR SOLAR VIVIENDA CON ENERGÍA RENOVABLE MÓDULO 2: ENERGÍA FOTOVOLTAICA MÓDULO 5: TRATAMIENTO DE AGUA Y RESIDUOS HORNO SOLAR MÓDULO 3: ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SECADOR SOLAR COCINA SOLAR SISTEMA DE MONITOREO MÓDULO 4: BOMBEO SOLAR

28 CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES DE LA UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ CAMPUS COPAQUILLA INTEGRANTE CARGO Eduardo Gálvez Soto Director de Proyecto Alejandro Rodríguez Estay Director Alterno Raúl Sapiaín Araya Área bombeo solar y tratamiento de aguas Ricardo Ovalle Cubillos rovalle@uta.cl Área eólica Camilo Flores Condori cfflores@uta.cl Área solar térmica Ramón Guirriman Carrasco rguirriman@uta.cl Área fotovoltaica Mauricio Gutiérrez López mgutierrez@uta.cl Área Arquitectónica David Quiroga Zavala dquiroga@uta.cl Área Administrativa Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 28

29 UBICACIÓN

30 UBICACIÓN

31 CASA DEMOSTRATIVA

32 INICIO DE OBRAS CENTRO DEMOSTRATIVO DE ENERGIAS RENOVABLES CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 32

33 INICIO DE OBRAS CASA DEMOSTRATIVA CAMPUS COPAQUILLA Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 33

34 MÓDULO 6: CONCENTRADOR DE ENERGÍA SOLAR Para aplicaciones de mayor demanda de temperaturas se requiere el uso de sistemas de concentración de energías. En este caso se construirá un sistema de concentración tipo Fresnel para la generación de vapor. Este vapor será usado en la calefacción de la vivienda a través de un intercambiador de calor ubicado en las dependencias de la casa habitación. Este tipo de concentrador permitirá, en una segunda etapa, la generación de energía eléctrica incorporando una turbina a vapor

35 DISEÑO TEÓRICO DEL CONCENTRADOR

36 DISEÑO TEÓRICO DEL CONCENTRADOR

37 DISEÑO DE ESPEJOS DEL CONCENTRADOR

38 DISEÑO DEL FOCO

39 DISEÑO DEL FOCO

40 MODELACIÓN: VISTA GENERAL DEL CONCENTRADOR

41 MODELACIÓN: VISTA GENERAL DEL CONCENTRADOR

42 PROTOTIPO DE GENERADOR DE VAPOR DE 43 M2, TIPO FRESNEL LINEAL LUIS R. SARAVIA, INENCO, Instituto UNSa-CONICET, Salta, Argentina 9 ESPEJOS DE 0,80mX6 m, relación de concentración = 31.

43 PRODUCCION DE VAPOR

44 CAMPUS COPAQUILLA INYECCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A LA RED UTILIZANDO FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE NO CONVENCIONALES Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 44

45 OBJETIVO GENERAL Inyectar energía eléctrica a la red utilizando fuentes de energía renovable no convencionales OBJETIVOS ESPECÍFICOS Implementar un sistema térmico de concentración solar para generación de energía eléctrica e inyección a la red Implementar un sistema solar fotovoltaico para generación de energía eléctrica e inyección a la red Determinar los sistemas de distribución de energía renovable mas adecuados para la inyección a la red interna Implementar aplicaciones para la inyección de energía generada a la red local

46 COMPONENTES DEL PROYECTO TOBERAS ACUMULADOR DISTRIBUCIÓN CAMPUS COPAQUILLA CONCENTRADOR TURBINA A VAPOR GENERADOR CONDENSADOR BOMBA DE CIRCULACIÓN ESTANQUE DE ALIMENTACIÓN Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 46

47 CAMPUS COPAQUILLA GENERACIÓN DE 1 MW A TRAVÉS DE SISTEMAS DE ENERGÍA SOLAR IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ALTA POTENCIA UTILIZANDO ENERGÍA SOLAR Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 47

48 ALTA RADIACIÓN A NIVEL MUNDIAL 1 KM2 DE ESPEJOS GENERA APROXIMADAMENTE 100 MW. EN LA ARGENTINA UN CUADRADO DE 15X15 KM2 ES SUFICIENTE PARA GENERAR LA ELECTRICIDAD USADA EN EL PAIS ACTUALMENTE.

49 PRODUCCION DE VAPOR

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51 CONCENTRADOR FRESNEL LINEAL 300 M2 DE AREA ABSORBEDOR ESPEJOS LINEALES DETALLE AUSTRALIA

52 CONCENTRADOR FRESNEL LINEAL 300 M2 DE AREA

53 NOVATEC BIOSOL, ALEMANIA

54 NOVATEC BIOSOL, ALEMANIA

55 Vinculación con entidades extranjeras Contactos con Instituciones Alemanas: CAMPUS COPAQUILLA Universidad de Ciencias Aplicadas de Aachen Solar Institut Juelich Universidad de Kassel Instituto para el desarrollo de energía solar, ISET Universidad de Ciencias Aplicadas de Leipzig Contactos con Instituciones Españolas: Autónoma de Madrid Complutense de Madrid Coordinador de aspectos internacionales Dr. Raúl Sapiaín Araya Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER 55

56 CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES DE LA UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ Av. 18 de Septiembre 2222 Arica, Chile (56) CeDER / ceder@uta.cl