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Diseño y control de un convertidor de energía eléctrica a térmica, usando como fuente un sistema híbrido eólico-solar
Design and control of an electric to thermal energy converter, using a wind-solar hybrid system as source
Registro en:
10.33262/concienciadigital.v4i2.1657
Autor
Carrillo Rosero, Carlos Mauricio
Aldaz Toaza, Alexis Abraham
Moreta López, Luis David
Mayorga Pardo, Alex Santiago
Institución
Resumen
Introducción: La presente investigación está enfocada en satisfacer necesidades energéticas básicas de una pequeña vivienda que no disponía de energía eléctrica ubicada en el sector de Río Blanco comunidad de Yatzaputzán provincia de Tungurahua. Inicialmente y debido a condiciones económicas, geográficas y ambientales al prevalecer un clima frío de tipo páramo se diseñó e instaló un sistema híbrido eólico-fotovoltaico para la carga de baterías que permitió dotar de iluminación y utilización de electrodomésticos; así como también el otorgar agua caliente mediante un sistema de precalentamiento que consiste de tubos al vacío y paneles térmicos de placa plana Objetivo: Generar energía eléctrica que permita la carga adecuada de baterías aplicando un sistema de control, con la finalidad de optimizar periodos de funcionamiento de un convertidor que utiliza resistencias eléctricas y las convierte en energía térmica. Metodología: Las pruebas se realizaron mediante la toma de datos in situ, considerando los parámetros de radiación solar, velocidad del viento y temperatura ambiente promedio. Resultados: Del análisis realizado se obtuvo que el promedio mensual de la velocidad del viento es de 1.5 a con una altura de referencia de 2.50 m y la radiación mensual promedio toma valores comprendidos entre 140 a 150 . Para garantizar el correcto funcionamiento del convertidor se realizaron proyecciones que permiten determinar el incremento de temperatura del agua demostrando que la realización del proyecto tiene una eficiencia alta. Conclusiones: Se estableció que al realizar un proceso de precalentamiento y un suministro constante de energía eléctrica provenientes de las baterías y generados por medios no convencionales con condiciones de temperatura ambiente y voltaje inicial en la comunidad de Río Blanco producen en promedio un incremento de temperatura en el funcionamiento del convertidor en el rango de a 4 0C Introduction: This research is focused on satisfying the basic energy needs of a small house that did not have electricity, located in the Río Blanco community of Yatzaputzán, Tungurahua province. Initially, and due to economic, geographical and environmental conditions, as a cold moor-type climate prevails, a hybrid wind-photovoltaic system was designed and installed for battery charging, which made it possible to provide lighting and use of electrical appliances; as well as providing hot water through a preheating system consisting of vacuum tubes and flat plate thermal panels. Objective: To generate electrical energy that allows adequate battery charging by applying a control system, in order to optimize operating periods of a converter that uses electrical resistors and converts them into thermal energy. Methodology: The tests were carried out by taking data in situ, considering the parameters of solar radiation, wind speed and average ambient temperature. Results: From the analysis carried out, it was obtained that the monthly average of the wind speed is to with a reference height of and the average monthly radiation takes values between to . To guarantee the correct operation of the converter, projections were made to determine the increase in water temperature, showing that the project has a high efficiency. Conclusions: It was established that by carrying out a preheating process and a constant supply of electrical energy from the batteries and generated by unconventional means with ambient temperature and initial voltage conditions in the Río Blanco community, they produce an average increase in temperature in the operation of the converter in the range of to .