“EVALUACION TECNICO-ECONOMICA DE IMPLEMENTACION DE CALENTADORES SOLARES A SISTEMAS DOMICILIARIOS EN ICA”

CURSO: TALLER DE INVESTIGACION APLICATIVO EN ENERGIAS RENOVABLES

DOCENTE: MAG. ING. PEDRO SANCHEZ CORTES

INTEGRANTES:• DARWIN JESUS MEDINA ORMEÑO• RICHARD OSWALDO HUAMANI CONISLLA

Caja negra del objeto

Entrada:• Energía solar• Ambiente• Agua

Proceso:• Calentamiento• Almacenamiento

de calor

Salida:• Agua caliente• Ahorro en factura

eléctrica/gas

ObjetoEntrada Salida

Objeto Modelo

Energía solar

Agua caliente

Agua fría

Ambiente

Colector solar

Tanque de almacenamiento térmico

Tanque elevado (suministro de agua)

Sistema de tubería- Agua fría

Sistema de tubería- Agua caliente

Matriz de funciones

Elemento Función

Colector Recolecta la energía solar

Sistema de conducción Lleva el agua caliente a recipiente

Sistema de almacenamiento Almacena el agua caliente

Sintetizar funciones

Elemento Primario Secundario

Colector X

Sistema de conducción X

Sistema de almacenamiento X

Variables

-Energía Solar (radiación)-Ambiente (T°)-Calentador solar: Colector solar, taque de

almacenamiento térmico,-Sistema de tubería-agua fría-Sistema de tubería-agua fría-Tanque elevado (suministro de agua)

Agua fría

Variableindependiente

Variabledependiente

Agua caliente

Problema de investigación

Problema Forma de pregunta Problemas

Descriptivo¿Cuáles son las características de funcionamiento de X1, X2, X3 que

genera Y?

¿Cuáles son las características de funcionamiento del Sistema de generación de luz que genera pérdidas de energía eléctrica?

Explicativo ¿Porqué (factores o principios) X1, X2, X3 permite generar Y?

¿Porqué (factores, principios) el Sistema de generación de luz permite generar pérdidas de energía eléctrica?

Experimental¿Cómo combinar (optimizar) las

formas o estructuras de X1, X2, X3 para mejorar/reducir Y?

¿Cómo combinar (optimizar) las formas o estructuras del Sistema de generación de luz para mejorar/reducir las Pérdidas de energía eléctrica?

Aplicada¿Cómo configurar X1, X2, X3 para mejorar eficiencia/productividad de

Y?

¿Cómo configurar el Sistema de generación de luz para la eficiencia/productividad de energía eléctrica?

Problema Forma de pregunta Problemas

Descriptivo

¿Cuáles son las características de

funcionamiento de X1, X2, X3 que genera Y?

¿Cuáles son las características de funcionamiento del calentador solar que genera agua caliente?

Explicativo¿Porqué (factores o

principios) X1, X2, X3 permite generar Y?

¿Porqué (factores, principios) el calentador solar permite generar agua caliente?

Experimental

¿Cómo combinar (optimizar) las formas o estructuras de

X1, X2, X3 para mejorar/reducir Y?

¿Cómo combinar (optimizar) las formas o estructuras del calentador solar para mejorar/reducir la producción de agua caliente?

Aplicada

¿Cómo configurar X1, X2, X3 para mejorar

eficiencia/productividad de Y?

¿Cómo configurar el calentador solar para mejorar la eficiencia/productividad de obtención de agua caliente?

Problema de investigación – Identificación del Problema

Nivel de Investigación

Interrogante VI enlace Verbo VD Delimitación

DescriptivaCuáles son las características

Energía Solar (radiación), ambiente (T°), colector solar, taque de almacenamiento térmico, sistema de tubería-agua fría, sistema de tubería-agua caliente, tanque elevado (suministro de agua)

Que permitan

Lograr mayor

T° de agua caliente Para uso domiciliario

ExplicativaCómo se

relacionan

Energía Solar (radiación), ambiente (T°), colector solar, taque de almacenamiento térmico, sistema de tubería-agua fría, sistema de tubería-agua caliente, tanque elevado (suministro de agua)

Que permitan

Lograr mayor

T° de agua caliente Para uso domiciliario

Experimental Qué sucede

Energía Solar (radiación), ambiente (T°), colector solar, taque de almacenamiento térmico, sistema de tubería-agua fría, sistema de tubería-agua caliente, tanque elevado (suministro de agua)

De la Modificar T° de agua caliente Para uso domiciliario

Aplicada Cómo combinar

Energía Solar (radiación), ambiente (T°), colector solar, taque de almacenamiento térmico, sistema de tubería-agua fría, sistema de tubería-agua caliente, tanque elevado (suministro de agua)

Que permitan

Lograr mayor

T° de agua caliente Para uso domiciliario

Caja blanca Modelo

Energía solarAgua

calienteAgua fría

Ambiente

Colector solar

Tanque de almacenamiento térmico

Tanque elevado (suministro de

agua)

Sistema de tubería

- Agua fría

Sistema de tubería

- Agua caliente

Denominación:La denominación de la Línea de Investigación Individual elegida es:

“Implementación de calentadores solares de agua para uso doméstico, como una solución viable para el problema del excesivo consumo de combustibles Contaminantes”.

Objetivo

Verbo VI (X) Enlace Verbo VD (Y) Delimitación

Evaluar implementación de calentador solar que permita lograr obtención de

agua caliente

para uso domiciliario en Ica,

reemplazando los métodos

convencionales de calentamiento

Objetivos Generales • Determinar la conveniencia para asignar recursos sobre la

implementación de calentadores solares de agua para uso domestico en el sur del país en comparación con los sistemas convencionales utilizados actualmente y como una solución viable para el problema del excesivo consumo de combustibles contaminantes.

• Optimizar el uso del agua y reducir el consumo de energía eléctrica y gas, provocando una transición hacia el uso de energías limpias por parte del sector residencial.

• Incentivar el mercado nacional de energías renovables, específicamente las del tipo solar, aprovechando las condiciones climatológicas y radiación favorables presentes en sur del Peru.

Objetivos Específicos • Verificar si existe un ahorro que permita implementar los sistemas

con beneficios económicos en un periodo de tiempo determinado.

• Determinar la inversión inicial y los costos operacionales, investigando en el mercado los precios de cada elemento que sean los ideales de acuerdo a un cierto nivel de calidad y durabilidad.

• Establecer el tiempo estimado del proyecto y analizar la diferencia entre este tipo de implementación en comparación con la tradicional.

Panorama Energético en el Perú

Mapa Solar del Perú

Mapa Solar del Departamento de Ica

Mercado

Demanda:• Principalmente electricidad y GN.• Concentrada en sector residencial, industria, hotelera y piscinas.• Se instalan 3,600 Termas Solares /año.• Tasa de crecimiento de demanda: 19%.• Aprox. 38 700 SCAES instalados en el país.

Oferta:• Más de 42 Fabricantes y Distribuidores. La mayor parte de ellos en

menor proporción Distribuidores e Importadores.

Termas Solares Instaladas en el Perú

UIDT( Unidad de Investigación y desarrolloTermoinox-2011

• Para estimar el volumen total a usar se tomo un promedio de consumo de 40 litros por persona por día

• Volumen requerido 200 litros de agua caliente por día.

Barreras• Bajos costos de electricidad y gas natural. El costo de

electricidad en Perú es menor que en otros países de AL&C.

• Precios de sistemas solares: USD $ 600 –USD $800 –SCAES 120 litros.

• Falta politicas que promuevan uso de los SCAES.• No hay incentivos financieros y económicos.• Laboratorios de Certificacion.• Falta de Profesionales involucrados.• Falta de Marco Legal que regule y promueva su uso.

VentajasECOLÓGICAS

• La energía solar es un recurso inagotable y completamente renovable. No contamina.• No disminuye ni utiliza la calidad del aire o de los suelos en donde se encuentre localizado.• Cubre las necesidades energéticas, sin tener que utilizar recursos naturales agotables.• Reductor del impacto ambiental y de la contaminación atmosférica.• No emite dióxido de carbono a la atmósfera, al no requerir ningún tipo de combustión, por lo que evitan el

proceso de calentamiento terrestre como consecuencia del efecto invernadero.• No requiere sofisticadas medidas de seguridad, en relación con la energía nuclear. No produce residuos• tóxicos de tratamiento complejo.• Anualmente un equipo impide la emisión de CO2 en la atmósfera. Evita la emisión de 1 tonelada de dióxido

de carbono al año que equivale a la misma limpieza de aire que se consigue con 1000 mt2 de bosque.

ECONÓMICAS• Genera un ahorro del 80% del consumo de gas o electricidad requerido para el calentamiento de agua, por

lo cual el equipo se amortiza rapidamente.• Genera un aumento en el mercado del valor de la vivienda debido a su practicidad. Contribuye al desarrollo

económico regional.

APLICACIONES• USOS DOMESTICOS• Viviendas Familiares, Calentamiento de Piscinas, Calefacción de Viviendas• USOS COMERCIAL• Hoteles. Hospedajes, Clubes, Edificios Multifamiliares, etc.

Conclusiones• Existe una experiencia de más de 50 años en el uso de equipos de calentamiento solar en Peru.

• Cada año se instalan en promedio entre 50,000 y 75,000 m2 de calentadores solares en el mundo, siendo el calentador de plástico el de mayor uso y el calentamiento de agua para piscinas, la principal aplicación.

• En 26 de los países miembros de la AIE se ha podido establecer que son los Estados Unidos quienes mayor número de metros cuadrados de calentadores solares instala por año (cerca de 800,00 m2), siendo los colectores con cubierta de vidrio y los colectores sin cubierta, los más utilizados respectivamente.

• El crecimiento anual de los colectores solares instalados, al menos en 26 de los países de la AIE, es de 27% y representa un mercado a nivel mundial de más de 900 millones de dólares.

• Los costos iniciales de las tecnologías convencionales (gas natural, electricidad, etc.) son bajos, sin embargo la energía solar térmica es más barata considerando el tiempo de vida útil de los SCAES (largo plazo).

• El financiamiento de los costos iniciales de la instalación de los SCAES es clave para el desarrollo del mercado. Se puede realizar a través de microcréditos o cofinanciamiento con viviendas.

• Existe mucho potencial de desarrollo de esta tecnología en el sector residencial, hotelero, Industria y Piscinas.

• La industria está poco estructurada y agrupada en asociaciones específicas y existe una falta de normalización y estándares, laboratorios, entidades certificadoras para mejorar la eficiencia de los equipos y su promoción.

• Hace falta mayores incentivos arancelarios, tributarios, financieros y programas integrados al sector de la construcción sostenidos en el tiempo, además de campañas de concienciación.