PROYECTO CAMPUS COPAQUILLA
PROYECTO CAMPUS COPAQUILLA
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UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ<br />
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA , SUS APLICACIONES Y<br />
DESARROLLO HACIA LA GENERACIÓN<br />
DE ENERGÍA ELÉCTRICA<br />
Dr. Ing. Eduardo Gálvez S.<br />
Dr. Ing. Raúl Sapiain A.<br />
Ing. Camilo Flores C.<br />
Ing. Ramón Guirriman C.<br />
Ing. Manuel Fuentes M.<br />
Arica - Chile
CONTENIDO<br />
1.0 LA ENERGÍA SOLAR EN LAS ESCUELAS DE INGENIERÍAS<br />
1.1 PLANTA PILOTO DE BIOGÁS<br />
1.2 COCINA SOLAR<br />
1.3 DESALINIZACIÓN SOLAR<br />
1.4 SECADOR SOLAR MIXTO<br />
2.0 CENTRO DEMOSTRATIVO DE ENERGÍAS RENOVABLES<br />
2.1 OBJETIVOS<br />
2.2 COMPONENTES<br />
2.3 SISTEMA DE CONCENTRACIÓN LINEAL DE FRESNEL<br />
3.0 <strong>PROYECTO</strong>: INYECCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A LA RED<br />
3.1 OBJETIVOS<br />
3.2 COMPONENTES<br />
4.0 <strong>PROYECTO</strong>: GENERACIÓN DE 1 MW A TRAVËS DE SISTEMAS DE<br />
ENERGIA SOLAR<br />
5.0 <strong>PROYECTO</strong>: IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ALTA POTENCIA<br />
UTILIZANDO ENERGIA SOLAR
TRABAJOS:<br />
ESCUELAS DE INGENIERÍAS MECÁNICA<br />
y ELÉCTRICA ELECTRÓNICA<br />
UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ<br />
GTZ<br />
INNOVA CORFO<br />
CENTRO DEMOSTRATIVO<br />
DE ENERGÍAS RENOVABLES<br />
CEDER<br />
FONDO DE INNNOVACIÓN<br />
PARA LA COMPETITIVIDAD<br />
FIC 2008-2009<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
ENERGÍA<br />
RENOVABLE<br />
EN LA<br />
UNIVERSIDAD<br />
DE TARAPACÁ<br />
ARICA - CHILE<br />
INYECCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA<br />
A LA RED UTILIZANDO FUENTES<br />
DE ENERGÍA RENOVABLE NO<br />
CONVENCIONALES<br />
GENERACIÓN DE 1 MW A<br />
TRAVËS DE SISTEMAS DE<br />
ENERGIA SOLAR<br />
IMPLEMENTACIÓN DE UN<br />
SISTEMA DE ALTA POTENCIA<br />
UTILIZANDO ENERGIA SOLAR<br />
<br />
<br />
FONDO DE INNNOVACIÓN<br />
PARA LA COMPETITIVIDAD<br />
FIC 2009-2010<br />
FONDO DE DESARRROLLO REGIONAL<br />
INNOVA CORFO<br />
EMPRESAS<br />
OTRAS FUENTES<br />
FONDO DE DESARRROLLO REGIONAL<br />
INNOVA CORFO<br />
EMPRESAS<br />
OTRAS FUENTES<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
4
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
PLANTA PILOTO DE BIOGÁS<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
5
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE PLANTA PILOTO DE BIOGÁS<br />
Sistema de Control<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Carga de<br />
materia prima<br />
Depósito de<br />
Alimentación<br />
Bomba de<br />
Alimentación<br />
Depósito de<br />
Biofertilizantes a<br />
Planta<br />
Estabilizadora<br />
Biodigestor<br />
Compreso<br />
r<br />
Bomba de<br />
Calentamient<br />
o<br />
Calefactor<br />
Biogás para uso<br />
industrial<br />
BioMetan<br />
o<br />
Trampa<br />
de CO2<br />
Con<br />
agua<br />
Trampa<br />
De H2S<br />
Con<br />
Cal<br />
Trampa Gasómetro<br />
de H2S<br />
Con Fierro<br />
Estanque de<br />
Almacenamiento<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
6
SIMULACIÓN TRIDIMENSIONAL DEL BIODIGESTOR<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
7
FABRICACIÓN DEL BIODIGESTOR<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
8
INSTALACIÓN EN TERRENO DEL BIODIGESTOR Y COMPONENTES<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
9
COMPONENTES DE LA PLANTA PILOTO DE BIOGÁS<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
10
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
COCINA SOLAR<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
11
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
12
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
13
COCINA SOLAR<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Laboratorio Energía Solar Térmica<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
14
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Laboratorio de Energía Solar Fotovoltaica<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
15
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
DESALINIZACIÓN SOLAR<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
16
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
17
DESALINIZACIÓN SOLAR DE MÚLTIPLES EFECTOS<br />
Qf 5<br />
Q techo<br />
Qe 5<br />
Qc 5 Qss 5 Qse 5<br />
Qf 4<br />
Qfc 5<br />
Qr 5<br />
Qse 4<br />
Q piso<br />
Bandeja 5<br />
Bandeja 4<br />
Qe 4 Qc 4 Qr 4 Qss 4<br />
Qfc 4<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Bandeja 3<br />
Bandeja 2<br />
Bandeja 1<br />
Bandeja<br />
doble fondo<br />
Qse 2<br />
Qse 3<br />
Qf 3<br />
Qe 3 Qc 3 Qr 3 Qss 3<br />
Qfc 3<br />
Qf 2<br />
Qe 2 Qc 2 Qr 2 Qss 2<br />
Qse 1<br />
Qf 1<br />
Qfc 2<br />
Qe 1 Qc 1 Qr 1 Qss1<br />
Qse DF<br />
Qf DF<br />
Qfc 1<br />
Qe DF Qc DF Qr DF Qss DF<br />
Qfc DF<br />
Q útilDF<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
18
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
19
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
20
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
SECADOR SOLAR MIXTO<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
21
SECADOR SOLAR MIXTO APLIDADO A PRODUCTOS AGRÍCOLAS<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
22
SECADOR SOLAR MIXTO APLIDADO A PRODUCTOS AGRÍCOLAS
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
CENTRO DEMOSTRATIVO DE<br />
ENERGÍAS RENOVABLES<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
24
OBJETIVO GENERAL<br />
• Implementar un Centro Demostrativo, para desarrollar, fomentar<br />
y difundir el uso de energías renovables que contribuyan al<br />
progreso socioeconómico de la región de Arica y Parinacota.<br />
Asimismo, desarrollar investigación aplicada que contribuya a la<br />
innovación tecnológica en el área.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
Fomentar en la región, el uso de energías renovables como alternativa<br />
energética de reemplazo a las fuentes convencionales.<br />
Contribuir al desarrollo socioeconómico de la región impulsando<br />
emprendimientos productivos que incorporen energías renovables<br />
Desarrollar investigación aplicada al desarrollo regional en el ámbito de<br />
energías renovables<br />
Implementar diferentes sistemas demostrativos de energías renovables<br />
basados en energía solar, eólica, térmica, bio-energía y tratamiento de aguas y<br />
residuos sólidos domiciliarios.
COMPONENTES DEL <strong>PROYECTO</strong><br />
MÓDULO 1:<br />
ENERGÍA EÓLICA<br />
CEDER - UTA<br />
MÓDULO 6:<br />
CONCENTRADOR SOLAR<br />
VIVIENDA CON<br />
ENERGÍA RENOVABLE<br />
MÓDULO 2:<br />
ENERGÍA FOTOVOLTAICA<br />
MÓDULO 5:<br />
TRATAMIENTO<br />
DE AGUA Y RESIDUOS<br />
HORNO<br />
SOLAR<br />
MÓDULO 3:<br />
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA<br />
SECADOR<br />
SOLAR<br />
COCINA<br />
SOLAR<br />
SISTEMA DE<br />
MONITOREO<br />
MÓDULO 4:<br />
BOMBEO SOLAR
CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES DE LA UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
INTEGRANTE EMAIL CARGO<br />
Eduardo Gálvez Soto egalvez@uta.cl Director de Proyecto<br />
Alejandro Rodríguez Estay erodrigu@uta.cl Director Alterno<br />
Raúl Sapiaín Araya rsapiain@uta.cl Área bombeo solar y tratamiento de aguas<br />
Ricardo Ovalle Cubillos rovalle@uta.cl Área eólica<br />
Camilo Flores Condori cfflores@uta.cl Área solar térmica<br />
Ramón Guirriman Carrasco rguirriman@uta.cl Área fotovoltaica<br />
Mauricio Gutiérrez López mgutierrez@uta.cl Área Arquitectónica<br />
David Quiroga Zavala dquiroga@uta.cl Área Administrativa<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
28
UBICACIÓN
UBICACIÓN
CASA DEMOSTRATIVA
INICIO DE OBRAS CENTRO DEMOSTRATIVO DE ENERGIAS RENOVABLES<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
32
INICIO DE OBRAS CASA DEMOSTRATIVA<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
33
MÓDULO 6: CONCENTRADOR DE ENERGÍA SOLAR<br />
Para aplicaciones de mayor demanda<br />
de temperaturas se requiere el uso de<br />
sistemas de concentración de<br />
energías. En este caso se construirá<br />
un sistema de concentración tipo<br />
Fresnel para la generación de vapor.<br />
Este vapor será usado en la<br />
calefacción de la vivienda a través de<br />
un intercambiador de calor ubicado en<br />
las dependencias de la casa<br />
habitación.<br />
Este tipo de concentrador permitirá,<br />
en una segunda etapa, la generación<br />
de energía eléctrica incorporando una<br />
turbina a vapor
DISEÑO TEÓRICO DEL CONCENTRADOR
DISEÑO TEÓRICO DEL CONCENTRADOR
DISEÑO DE ESPEJOS DEL CONCENTRADOR
DISEÑO DEL FOCO
DISEÑO DEL FOCO
MODELACIÓN: VISTA GENERAL DEL CONCENTRADOR
MODELACIÓN: VISTA GENERAL DEL CONCENTRADOR
PROTOTIPO DE GENERADOR DE VAPOR DE 43 M2,<br />
TIPO FRESNEL LINEAL<br />
LUIS R. SARAVIA, INENCO, Instituto UNSa-CONICET, Salta, Argentina<br />
9 ESPEJOS DE 0,80mX6 m, relación de concentración = 31.
PRODUCCION DE VAPOR
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
INYECCIÓN DE ENERGÍA<br />
ELÉCTRICA A LA RED<br />
UTILIZANDO FUENTES<br />
DE ENERGÍA RENOVABLE NO<br />
CONVENCIONALES<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
44
OBJETIVO GENERAL<br />
Inyectar energía eléctrica a la red utilizando fuentes de energía renovable<br />
no convencionales<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
Implementar un sistema térmico de concentración solar para generación de<br />
energía eléctrica e inyección a la red<br />
Implementar un sistema solar fotovoltaico para generación de energía<br />
eléctrica e inyección a la red<br />
Determinar los sistemas de distribución de energía renovable mas<br />
adecuados para la inyección a la red interna<br />
Implementar aplicaciones para la inyección de energía generada a la red<br />
local
COMPONENTES DEL <strong>PROYECTO</strong><br />
TOBERAS<br />
ACUMULADOR<br />
DISTRIBUCIÓN<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
CONCENTRADOR<br />
TURBINA A<br />
VAPOR<br />
GENERADOR<br />
CONDENSADOR<br />
BOMBA DE<br />
CIRCULACIÓN<br />
ESTANQUE DE<br />
ALIMENTACIÓN<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
46
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
GENERACIÓN DE 1 MW A<br />
TRAVÉS DE SISTEMAS DE<br />
ENERGÍA SOLAR<br />
IMPLEMENTACIÓN DE UN<br />
SISTEMA DE ALTA POTENCIA<br />
UTILIZANDO ENERGÍA SOLAR<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
47
ALTA RADIACIÓN A NIVEL MUNDIAL<br />
1 KM2 DE ESPEJOS GENERA APROXIMADAMENTE 100 MW.<br />
EN LA ARGENTINA UN CUADRADO DE 15X15 KM2 ES SUFICIENTE PARA<br />
GENERAR LA ELECTRICIDAD USADA EN EL PAIS ACTUALMENTE.
PRODUCCION DE VAPOR
CONCENTRADOR FRESNEL<br />
LINEAL 300 M2 DE AREA<br />
ABSORBEDOR<br />
ESPEJOS LINEALES<br />
DETALLE<br />
AUSTRALIA
CONCENTRADOR FRESNEL LINEAL 300 M2 DE AREA
NOVATEC BIOSOL, ALEMANIA
NOVATEC BIOSOL, ALEMANIA
Vinculación con entidades extranjeras<br />
Contactos con Instituciones Alemanas:<br />
<strong>CAMPUS</strong> <strong>COPAQUILLA</strong><br />
Universidad de Ciencias Aplicadas de Aachen<br />
Solar Institut Juelich<br />
Universidad de Kassel<br />
Instituto para el desarrollo de energía solar, ISET<br />
Universidad de Ciencias Aplicadas de Leipzig<br />
Contactos con Instituciones Españolas:<br />
Autónoma de Madrid<br />
Complutense de Madrid<br />
Coordinador de aspectos internacionales<br />
Dr. Raúl Sapiaín Araya<br />
rsapiain@uta.cl<br />
Centro Demostrativo de Energías Renovables, CeDER<br />
55
CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES DE LA UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ<br />
Av. 18 de Septiembre 2222<br />
Arica, Chile<br />
(56) 58 – 205 100<br />
www.uta.cl<br />
CeDER<br />
www.uta.cl / ceder@uta.cl
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