Energía solar en la operación del acueducto municipal de González, departamento del Cesar

• Yury Tatiana Cárdenas-Hernández ^[2] ; Libeth Argenida Sarabia ^[2] ; Diego Armando Vargas-Silva ^[1]
  1. [1] Universidad Industrial de Santander

     Universidad Industrial de Santander

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Santo Tomás. Bucaramanga, Colombia
• Localización: ITECKNE: Innovación e Investigación en Ingeniería, ISSN-e 2339-3483, ISSN 1692-1798, Vol. 17, Nº. 1, 2020, págs. 38-48
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Solar energy in the operation of the municipal aqueduct of González department of Cesar
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• Resumen
  • español

    El departamento del Cesar históricamente ha presentado inconvenientes en cuanto a la disponibilidad de energía, lo cual ha obstaculizado la puesta en marcha y continuidad de algunos proyectos. Una de las alternativas de solución se enfoca en el uso de la energía solar en esta zona del país, teniendo en cuenta que los mayores valores de brillo solar medio diario están en la región Caribe y la Orinoquia. Por tal motivo el municipio de González, del departamento de Cesar, promovió la construcción del primer acueducto en Colombia que operara únicamente con energía hidráulica y solar. Lo cual permite garantizar la continuidad en el servicio de agua potable, y la contribución con la disminución de las emisiones de CO2, teniendo en cuenta que ya no se requeriría combustible para su operación. Como apoyo a la propuesta anterior, se plantea el presente proyecto de investigación, cuyo objeto tiene dos ejes principales; estimar el potencial de radiación en el municipio de González y establecer el dimensionamiento del sistema solar fotovoltaico para aprovechar dicha energía. El modelo matemático seleccionado para la temática inicial del proyecto es de tipo empírico y fue propuesto por Bristow-Campbell, basados en la disponibilidad de información, y el buen ajuste presentado en estudios previos, en cuyo desarrollo se analizó información secundaria proveniente de la estación climática Aeropuerto Aguas Claras, y la información disponible en la página POWER, siendo esta un conjunto de datos solares y meteorológicos de la investigación de la NASA para el apoyo de energía renovable. Para el dimensionamiento del sistema solar fotovoltaico se utilizó una metodología fundamentada en el potencial de radiación disponible en la zona, el requerimiento energético en la operación de la planta de tratamiento de agua potable, las instalaciones administrativas y de laboratorio del acueducto municipal y el dimensionamiento del subsistema de generación, de acumulación y del regulador inversor. Es posible concluir que el potencial de radiación para el municipio de González estimado en un rango entre (4,5 y 6) KWH/m2/día, es suficiente para suplir el consumo promedio, así mismo, el dimensionamiento propuesto tiene la capacidad para suministrar electricidad en la operación de la planta de tratamiento de agua potable, las instalaciones administrativas y el laboratorio del acueducto.

  • English

    The Cesar´s Department has presented historically problems in terms of availability energy, which has hindered the implementation and continuity of some projects. One of the alternatives solutions focuses on the use of solar energy in this area, considering that the highest daily average brightness values are in the Caribbean region and the Orinoquia. For this reason, the Municipality of González, in the Cesar Department, promoted the construction of the first aqueduct in Colombia that operates only with hydraulic and solar energy, which ensures continuity in the drinking water service, and the contribution with the reduction of CO2 emissions at the atmosphere , In order to minimized the use of fuel for this operation. In support of the above investigation, the object of the present project has two main ideas; the first one is estimate the radiation potential in the municipality of González and the second one is establish the dimensions of the photovoltaic solar system to take advantage of this kind of energy. The mathematical model selected, is an empirical one proposed by Bristow-Campbell, based on the availability of information, and the match presented in previous studies , in which was analized secondary information, coming from the Aguas Claras Airport weather station, and the information available on the POWER page, that is a set of solar and meteorological data from NASA’s researchs for renewable energy. For the evaluation of the photovoltaic solar system, it was used a methodology based on the radiation potential available in the area, the energy requirement in the operation of the drinking water treatment plant, the administrative and laboratory facilities of the municipal aqueduct and the measure that were used of the generation, accumulation and investment regulator subsystem. It was conclude that the radiation potential for the Municipality of González, is estimated in a range between (4.5 and 6) KWH/m2/day, and that value is enough to meet th average, as well as the measurement proposed, have the capacity to supply electricity in the operation of the potable water treatment plant, the administrative and laboratory facilities of the aqueduct.