Informe final
- 1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO VICE-RECTORADO ACADÉMICO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ELÉCTRICA DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALUMBRADO PÚBLICO SOLAR PARA SU APLICACIÓN EN LAS ZONAS URBANAS Y RURALES DEL ESTADO LARA APELLIDO Y NOMBRE: ALEJANDRA COUPUT SECCIÓN: SAIAA ACTIVIDAD : FEFENSA FINAL
- 2. resumen la luz artificial en Venezuela se inserto y surgió una investigación puntual y más de limitadamente en el estado Lara; siendo la luz artificial, parte de las áreas privadas y pública que la necesitaran, pero en los últimos años, este servicio se ha deteriorado de manera agravada por diversas condiciones, como lo son, la demanda de consumo eléctrico siendo ésta más alta que la oferta y la administración deficiente de los presupuestos de mantenimiento, afectando no solo a las plantas eléctricas, sino también a las infraestructuras públicas. Es por lo que, al tomar en cuenta el origen de estos problemas y al dar un vistazo a las innovaciones tecnológicas recientes, resulta atractiva la implementación de lámparas fotovoltaicas, las cuales consisten en alumbrado solar para uso público, independiente de la red eléctrica y aunado a ello, estas requieren menos mantenimiento en comparación de las luminarias convencionales y es así como, luego del estudio de esta tecnología, resulta paradójico la fuente de energía que utiliza dicha tecnología, si se parte de la energía solar como única fuente de luz en los origines de la vida, ya que estas lámparas fotovoltaicas son dependientes de los rayos solares o energía térmica generada por el sol. Finalmente, la utilidad de este sistema, garantiza una optimización en el ahorro energético, a su vez garantiza durabilidad, sostenibilidad medioambiental y calidad, al implementarlo para el alumbrado público.
- 3. CAPITULO I EL PROBLEMA Planteamiento del Problema Desde la antigüedad la luz ha sido un factor importante para los seres humanos, gracias a ella el hombre es capaz de percibir el mundo que lo rodea a través de sus ojos, le permite adaptarse a su entorno, le brinda seguridad e información. En un principio solo se contaba con la luz solar, luego de muchos años y desarrollos, el ser humano aprendió a generar y utilizar la electricidad, avance que trajo consigo múltiples beneficios, se logró incorporar la luz artificial a la vida cotidiana para que estuviese presente en toda área pública o privada que lo necesitara. Venezuela disfruta por primera vez del alumbrado eléctrico en 1873, cuando un científico venezolano utiliza un dinamo impulsado por una máquina de vapor para iluminar la Plaza Bolívar de Caracas. Posteriormente se crearon compañías eléctricas como ENELBAR en1914, EDELCA en 1963 y la Central Hidroeléctrica Raúl Leoni - Guri en 1986, esta última actualmente es la encargada de producir la mayor parte de la energía que consume el país, incluyendo la gran capital. Sin embargo, este servicio ha ido desmejorando cada vez más en los últimos años por muchas circunstancias, una de ellas ratifica en la demanda de consumo eléctrico por parte de la población que llega a ser mucho más alta que la oferta eléctrica, otro factor importante es la mala administración de los presupuestos de mantenimiento, generando un descuido en las plantas eléctricas del país mientras que el desarrollo tecnológico aumenta la petición de servicio eléctrico en el país.
- 4. A su vez es importante resaltar que la mala administración no se limita a las plantas eléctricas, también abarca la infraestructura pública. Como consecuencia, él país se encuentra en una situación crítica causada por la ineficiencia del alumbrado público, generando un aumento importante en la peligrosidad al caer el sol, la poca visibilidad nocturna afecta tanto a transeúntes como a conductores. Las innovaciones tecnológicas recientes han ingeniado lámparas fotovoltaicas las cuales necesitan menos mantenimiento a comparación de las luminarias convencionales. Estas son de alumbrado solar para uso público, es independiente de la red eléctrica, lo cual causa reducción de costos operativos y facilidad en las instalaciones, son dependientes los rayos solares o energía térmica generada por el sol. La utilidad de este sistema optimiza el ahorro energético, también garantiza durabilidad y calidad. En tal sentido, se ha evidenciado que el Estado Lara presenta deserción en algunas zonas urbanas y rurales, que no tienen acceso a la luz, son aquellas áreas destinadas al uso, recreación o transito público, como parques, plazas, carreteras, infraestructuras viales, entre otros. Por esta razón, la implementación del alumbrado público solar le permitirá a la población larense una sensación de seguridad y compromiso con el medio ambiente, estas lámparas suponen un ahorro económico y sostenibilidad medioambiental en todos los aspectos: desde el ahorro de energía hasta una reducción de la huella de carbono por su naturaleza de energía solar.
- 5. Objetivos de la Investigación Objetivo General Diseñar un sistema de alumbrado público solar para su aplicación en las zonas urbanas y rurales del Estado Lara. Objetivos Específicos 1. Diagnosticar la necesidad de un sistema de alumbrado público solar para su aplicación en las zonas urbanas y rurales del Estado Lara. 2. Evaluar las zonas más óptimas del Estado Lara para implementar un sistema de alumbrado público solar. 3. Estudiar la factibilidad económica de implementar un sistema de alumbrado público solar.
- 6. Durante los últimos años se ha evidenciado un crecimiento exponencial en el consumo eléctrico de la población larense, creando una problemática que se agrava cada vez más debido a la presente situación eléctrica del país; dejando como consecuencia zonas públicas sin un alumbrado competente. Sin embrago, la innovación y el desarrollo tecnológico expone la manera de obtener luz por medio de las energías renovables, como lo es la energía solar, obtenida del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del sol en las placas solares; de esta manera se busca conseguir energía limpia e ilimitada para el consumo del hombre con el objetivo de reducir la dependencia energética sin dañar al medio ambiente. Por este motivo, se creó el alumbrado público solar, un sistema que permite almacenar la luz del sol por medio de las placas solares para luego ser una fuente de iluminación durante las noches. Para realizar la presente investigación, se acudió a la indagación de trabajos relacionados con el estudio, a continuación, se presentan algunos de los antecedentes descubiertos: CAPITULO II MARCO TEÓRICO Antecedentes de la Investigación
- 7. Padilla (2017), efectuó un trabajo denominado “ Implementación de un sistema de energía renovable alternativo para la electrificación del comando de la guardia nacional “Escuadrón Montado Guatopo”, ubicado en el parque nacional Guatopo del estado Miranda” , esta investigación se realizó con el propósito de evaluar la factibilidad de usar un sistema de generación con energías renovables, en particular, fuente solar fotovoltaica, para alimentar poblaciones rurales de difícil acceso, adecuado a nuestro caso, basado en la caracterización estadística de los recursos y la evaluación energética de la zona, destacando que cada unidad energética proveniente de este sistema, no genere residuos contaminantes y haga uso de los recursos inagotables. El trabajo de Padilla tiene similitud con el presente trabajo, debido a que también busca implementar un sistema eléctrico basado en las energías renovables para satisfacer la demanda de luz en uno de los comandos de la guardia nacional del estado Miranda. Del mismo modo, Méndez (2018), realizó un proyecto llamado “Desarrollo de un sistema de iluminación solar para el ahorro de energía eléctrica en el alumbrado público de México”, en donde abordó el tema de las energías renovables con la finalidad de crear un nuevo modelo de innovación que busque solventar la demanda creciente de energía eléctrica. Es por ello que provee la energía renovable como una solución muy factible para la obtención de energía, no solo para el presente o el futuro inmediato, sino también para largo plazo. Es así como tiene relación con el actual proyecto de investigación, ya que ambos comparten el mismo objetivo de estudio, implementar un sistema de energía solar que permita el ahorro energético para dar beneficio al hombre.
- 8. Bases teóricas Con la finalidad de establecer una base teórica acerca de la variable de estudio, es necesario investigar nociones teóricas que van a proporcionar una serie de conceptos que se relacionan con el presente trabajo. Energía eléctrica Energía renovable Radiación solar Sistema fotovoltaico Paneles solares Bases legales Ley Orgánica del Servicio Eléctrico Ley Orgánica de Ciencia, Tecnología e Innovación Operacionalización de las variables
- 9. La presente investigación se enmarca en la modalidad de proyecto factible, definido por el Manual de la Universidad Fermín Toro (2016) como la propuesta de un diseño o creación de un producto para solucionar específicos problemas, confrontados por una comunidad, grupo sociales e instituciones en una región o localidad. Así mismo, Balestrini (2002) señala que: “Los proyectos factibles son investigaciones que proponen la formulación de modelos, sistemas, entre otros, que dan soluciones a una realidad o problemática real planteada, la cual fue sometida con anterioridad o estudios de las necesidades a satisfacer” De acuerdo con el propósito de este trabajo de investigación y sobre la base de las definiciones anteriores, se puede afirmar que está enmarcada bajo dicha modalidad debido a que tiene como objetivo diseñar un sistema de alumbrado público solar para aplicarlo en las áreas rurales y urbanas del Estado Lara. De esta manera, se proporciona una solución viable con la capacidad de satisfacer la necesidad de alumbrado en diversas áreas (parques, vías de tránsito, plazas, entre otros) para el beneficio de la población larense. CAPITULO III MARCO METODOLÓGICO Tipo de Investigación
- 10. Diseño de la investigación En la investigación se aplicó un diseño de estudio de campo de tipo no experimental, según Arias (2012) los trabajos de campo consisten en la recolección de datos directamente de los sujetos o la realidad estudiada, sin alterar variable alguna; de esta manera se basa en la observación de los fenómenos en su contexto natural para posteriormente analizarlos. En tal sentido, esta investigación es considerada un estudio de campo debido a que recolecta los datos directamente de la ubicación de la variable, en este caso se realizó una búsqueda exhaustiva de documentos relacionados a los sistemas de alumbrado públicos solares. Igualmente se procedió a la recolección de información en zonas donde el servicio de alumbrado es escaso e ineficiente. Recomendaciones Las recomendaciones para las implementaciones: 1. La aplicación se adapta en áreas rurales y urbanas. 2. La tecnología de alumbrados mediante energía solar permite iluminar espacios con un costo mínimo de mantenimiento. 3. Es necesario evaluar el terreno donde se instalaran los postes de luz con los paneles solares y las lámparas. 4. Es de gran importancia utilizar en brazos de montaje en los postes, los cuales son especialmente diseñados para ajustar el ángulo de inclinación. 5. Se recomienda obtener el ángulo de instalación indicado, de manera que los paneles solares miren hacia el sol y mejoren la eficiencia de carga en la mayor medida posible. 6. Instalar el alumbrado público solar en zonas donde la iluminación sea más necesaria.