Estudio y modelado de fuentes de energía limpia como una alternativa para viviendas rurales

Abstract

Al ser el Cauca un departamento que cuenta con recurso solar y biomásico, la producción de energía alternativa a partir de ellos es una solución energética para aquellas familias, especial-mente las pertenecientes al sector rural, que poseen un fluido eléctrico de manera parcial, nula o simplemente para las que desean ahorrar en sus facturas energéticas. Para comprender las plantas de producción de energía alternativa se desarrollan unos árboles tecnológicos a través de los cuales se propone una guía que, por medio de una serie de formatos de llenado, facilitan la elección de la tecnología de producción de energía renovable más apropiada para la zona y el usuario. Final-mente, se presentan unas recomendaciones técnicas para el uso y mantenimiento de los tres (3) sistemas seleccionados. En el presente trabajo se selecciona, estudia y modela física y matemáticamente un sistema termosolar de calentamiento de agua por efecto termosifón, un sistema fotovoltaico independiente para iluminación nocturna y un biodigestor que trata excretas de cerdo para la producción de biogás. El sistema fotovoltaico independiente se calcula con una irradiancia constante y una carga que está activa sólo en las noches; el sistema termosolar funciona bajo una irradiancia y caudal de carga y descarga constante; los sistemas anteriormente nombrados están ubicados en el municipio de Santander de Quilichao (Departamento del Cauca), a una temperatura promedio de 26 °C. Por último, un biodigestor que trata los purines de cerdo por digestión anaerobia se encuentra en el municipio del Patía ubicado en el Departamento del Cauca, a una temperatura promedio de 26 °C. Con el modelo matemático y la respectiva simulación, se realizan análisis de estabilidad en los tres sistemas propuestos.