2. CENTRO
DE
ENERGÍAS
RENOVABLES Y USO RACIONAL
DE LA ENERGÍA
Una perspectiva solar
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
Publicación del Centro de Energías
Renovables y Uso Racional de la
Energía.
Primera Edición
Lima, Perú
Junio 2012
1,000 ejemplares
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Impreso en Perú
Elaborado por:
Yudith Alejandro Domínguez
Promoción y Difusión
CER - UNI
3. PRESENTACIÓN
PAG. 04
INSTITUCIONAL
PAG. 05
ORGANIZACIÓN
PAG. 07
ACTIVIDADES DESARROLLADAS
PAG. 08
PROPÓSITO DE LA ORGANIZACIÓN
EN EL CORTO PLAZO (5años)
PAG. 10
LO QUE HACEMOS EN PROYECTOS
PAG. 11
PROYECTOS
PAG. 12
PROPUESTA TECNOLÓGICA DE CONSTRUCCIÓN
DE VIVIENDAS RURALES BIOCLIMÁTICAS PARA
ZONAS ALTO ANDINAS EN EL PERÚ COMPRENDIDAS
ENTRE 3000 Y 5000 msnm.
GALERIA DE IMÁGENES
IMPLEMENTACIÓN DE LAS BASES TECNOLÓGICAS
PARA UN SISTEMA MULTIPRODUCTIVO Y EDUCATIVO
EN LA COMUNIDAD DE SAN FRANCISCO DE RAYMINA
VILCASHUMÁN, AYACUCHO
GALERIA DE IMAGENES
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
PAG. 12
PAG. 13
PAG. 17
PAG. 18
3
4. El Centro de Energías Renovables y uso Racional de la Energía, tiene
como objetivo promover el uso de le energía renovable a través del
desarrollo de tecnologías, esto implica realizar tareas básicas de
investigación y desarrollo, promoción, capacitación, difusión, y
transferencia tecnológica.
El presente documento informativo, le permitirá tener una visión global acerca de
las actividades desarrolladas en el CER – UNI, con la asistencia de investigadores
profesionales en el campo de las energías renovables - ER.
Así mismo, contamos con un staff capacitado para realizar los proyectos con
eficiencia y eficacia, donde nuestro compromiso de promover el uso de las ER se
hace cada vez más competitivo.
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Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
5. En el Dpto. de Física se inicia las actividades en el año 1975 bajo la
dirección del Dr. Manfred Horn, mientras que el Dpto. de Energía
y Mecánica lo hace en 1979 bajo la dirección del Ing. Rafael
Espinoza.
Desde esos años y hasta 1989 (origen del CER) cada grupo hizo la
experiencia fundamental y tecnológica en las líneas de
calentamiento solar de agua y aire; física de superficie y
superficies selectivas.
Entre los años 1983 y 1990 desarrollaron en conjunto el proyecto
“DESARROLLO DE SECADORES SOLAR PARA PRODUCTOS
AGRÍCOLAS Y ALIMENTICIOS” en el que también participaron
otras Universidades del Perú: de Ancash, de Cusco, de Tacna y de
Huancayo.
La UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA inicio sus actividades en
el campo de la Energía solar en los primeros años de la década de los
60´s, bajo el marco de funcionamiento del antiguo Instituto de la
Energía de la antigua Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Esta
actividad se truncó en 1969 cuando se promulgo una ley Universitaria
que generó la anulación de estas actividades.
Posteriormente, la UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA reinicia
actividades de investigación y desarrollo en sus antiguos
Departamentos Académicos de Física y de Energía Mecánica. En cada
uno de ellos se formó un grupo de investigación.
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
El Centro de Energías Renovables y Uso Racional de Energía de la
Universidad Nacional de Ingeniería, CER-UNI, fue un órgano
desconcentrado dependiente del rectorado de la UNI desde el 27
de abril del 2000 hasta promediar el año 2008, desde entonces y
hasta la fecha es un ÓRGANO DE APOYO INVESTIGATIVO. En 1989
se creó como Programa de Investigación Multidisciplinaria
adscrito al Instituto General de Investigación de la UNI, en el
campo de las energías renovables y uso racional de energía.
El CER-UNI proyecta sus actividades a nivel nacional, con
preferencia del sector rural, buscando los puentes que le
permitan el acercamiento respectivo. Estos puentes son
organizaciones o entidades, públicas y privadas, que por la
naturaleza de sus funciones tienen vías de contacto y acción con
comunidades y poblaciones alejadas.
5
6. OBJETIVO
“Promover el uso de las energías renovables a través del desarrollo de tecnologías
apropiadas al escenario en el que se ubique la eventual problemática a tratar. El desarrollo
de estas tecnologías implica realizar tareas básicas de Investigación, Desarrollo e
innovación (I+D+i), promoción, capacitación, divulgación y transferencia tecnológica”.
6
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
7. El CER-UNI se organiza sobre la base de la existencia
de tres líneas de actividad que ponemos a
disposición de quienes tienen la obligación de
implementar soluciones:
Investigación, desarrollo. innovación y transferencia
tecnológica
Estudios, proyectos y servicios.
Fomento, promoción, divulgación y difusión.
Para esto cuenta con un equipo de profesionales
idóneos más el concurso de estudiantes
universitarios de la UNI y de diversas
universidades del país como: UNJBG - Tacna;
UNSCH - Ayacucho; UNSAA – Cusco; UNSA Arequipa.
Además, coordina el uso y desarrollo de
infraestructura requerida para sus actividades, con
las facultades de la UNI que por su
naturaleza, actividades y proyección, tienen afinidad
con su Visión y Misión. Tal es el caso de las
Facultades
de
Ingeniería
Mecánica, Química, Ambiental, y Civil, así como la
de Arquitectura y, muy particularmente, la de
Ciencias con la que compartimos el Laboratorio de
Energía Solar de la UNI.
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
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8. 1.- Cursos de especialización y perfeccionamiento en energía solar y
eficiencia energética
2.- Participación en congresos, simposio, seminarios nacionales e
internacionales en el ámbito de la física, ingeniería mecánica y las
energías renovables. Muy particularmente en el SIMPOSIO PERUANO DE
ENERGÍA SOLAR en todas sus ediciones, desde 1981 hasta 2010.
3.- Participación activa en el programa CYTED a través de sus redes
temáticas y proyectos.
4.- Desarrollo de proyectos de investigación aplicada, innovación y
transferencia tecnológica.
8
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
9. 5. Fomento de organizaciones regionales de investigación y
desarrollo tecnológico de las ER.
6.- Publicaciones diversas asociadas a sus actividades.
7.- Servicios profesionales especializados en:
7.1 Desarrollo y evaluación de proyectos tecnológicos con fuentes de
energías renovables, particularmente la solar.
7.2 Verificación de las especificaciones técnicas de componentes de
sistemas FV y certificación de su performance.
7.3 Estudios de Eficiencia Energética en ambientes construidos de usos
familiares, comerciales, públicos e industriales.
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
9
10. 1. Priorizar sus líneas de investigación y desarrollo en las siguientes
aplicaciones: Solar Fotovoltaica y Fototérmica, Bioclimatización, Eólica y
Biomasa.
6. Contribuir al desarrollo del mercado, oferta y demanda, con
actividades de promoción de uso de fuentes de energías renovables y
sus tecnologías.
2.
Diseñar
y
gestionar
eficientemente
proyectos
de
investigación, desarrollo e innovación, implementación y transferencia
en el campo de las energías renovables, con alta calidad.
7. Contar con un laboratorio equipado y certificado para pruebas
de componentes y sistemas que aprovechan la energía renovable.
3. Implementar el uso de TIC’s para la optimización de las
comunicaciones y el control de actividades de proyectos.
4. Contar con amplia infraestructura tanto para trabajos de
gabinete como para pruebas y desarrollos experimentales.
5. Desarrollar y ofertar paquetes de servicios y consultorías
especializadas para instituciones públicas y privadas.
10
8. Contribuir a la formación de los estudiantes de carreras
afines, empleándolos en la modalidad de prácticas preprofesionales y coordinando el dictado de cursos en algunas
facultades de la UNI.
9. Formar profesionales especializados en la ejecución e
implementación de proyectos de I+D+i.
10. Gestionar eficientemente el conocimiento generado
producto de las actividades propias de la institución.
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
11. 1. Desarrollo de la Consultoría FORTALECIMIENTO INSTITUCIONAL, DISEÑO
DE MECANISMOS DE PROMOCIÓN DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y
BIOENERGÍA Y DISEMINACIÓN DE LOS RESULTADOS, para BID-MEF-MEM;
en Consorcio con la Fundación Bariloche de Argentina y POCH Perú.
2. Proyecto de Investigación Consorciado en el ámbito del
CYTED, ENERGÍA RENOVABLE Y TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y
COMUNICACIÓN PARA EL ECOTURISMO EN ÁREAS PROTEGIDAS DE
IBEROAMÉRICA, bajo la dirección de Miguel Egido de la UPM y en
sociedad con 10 grupos iberoamericanos; 2011 – 2014.
3. Gerencia de la Secretaría Permanente de la Asociación Peruana
de Energía Solar, APES, Sección peruana de la Asociación
Internacional de energía Solar, ISES; co-organizadores del XIX
Simposio Peruano de Energía Solar, XIX SPES, Lima-Perú Noviembre
de 2012.
4. Convenio Específico en ejecución con el Vice Ministerio de La
Construcción y los Gobiernos regionales de Huancavelica y Puno para la
realización del ESTUDIO PILOTO “ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO PARA
EDIFICACIONES RURALES ALTO ANDINAS”.
5. Implementación de un Centro Piloto demostrativo basado en el uso
de energía renovable para promover el turismo ecológico vivencial en
la localidad de Quishuar, distrito de Lucma, provincia Mcal.
Luzuriaga, Ancash. Proyecto conjunto UNI-UNASAM; 01.04.2012 al
30.09.2012.
6. Verificación experimental de las especificaciones técnicas de los
componentes de un sistema fotovoltaico domiciliario: Módulo
FV, regulador, batería y lámparas; junio a diciembre del 2012.
7. Ensayos experimentales del quemado de leña para la cocción de
alimentos por encargo de la GIZ que comprenden pruebas de
funcionamientos y rendimiento de un horno tradicional, un horno
metálico y una cocina mejorada.
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
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12. PROPUESTA TECNICA DE CONFORT TÉRMICO PARA VIVIENDAS LOCALIZADAS
EN COMUNIDADES ENTRE 3000 Y 5000 msnm.
El clima invernal en el Perú se hace más severo cada ano, esta realidad
observada en los espacios geográficos en los cuales se produce, ha
revelado, a su vez, la situación de desamparo en la que se encuentran
millares de familias que habitan por encima de los 3000 msnm , son
poblaciones enteras que, no les queda más remedio que resistir el frío como
puedan, siendo niños y gente de la tercera edad los más perjudicados, ya
que el segmento medio de jóvenes, migra a otras ciudades con climas más
benévolos alterando peligrosamente el equilibrio natural del ecosistema.
Frente a ese escenario preocupante en el que habitan tres a cuatro millones
de personas, el Centro de Energías Renovables y Uso Racional de la Energía
de la Universidad Nacional de Ingeniería (CER-UNI) desarrollo entre el 25 de
marzo de 2008 y el 31 de diciembre de 2010 el proyecto “PROPUESTA
TÉCNICA DE CONFORTE TÉRMICO PARA VIVIENDAS LOCALIZADAS EN
COMUNIDADES ENTRE 3 000 Y 5 000 msnm”, con el fin de hacer frente al
friaje en las comunidades alto andinas.
La ejecución del proyecto se realizo en las comunidades de San Francisco de
Raymina (Ayacucho) y Vilcallamas Arriba (Puno). Con financiamiento ganado
en el concurso N° 03 FINCYT-PIBAP 2007 de adjudicación de recursos no
reembolsables para su financiamiento, convocado por el programa de
Ciencia y Tecnología de la Presidencia del Consejo de Ministros.
El proyecto se desarrollo en dos etapas.
1. Ensayar e implementar modificaciones en viviendas existentes, que
generarán ambientes con confort térmico en su interior aprovechando
solamente el calor proveniente de la energía solar y como fuente de
respaldo, el calor generado por la combustión de leña para la cocción
de alimentos en una cocina mejorada.
2. Diseñar y construir prototipos de nuevas viviendas bioconfortables en función a los resultados obtenidos en la primera
etapa.
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La metodología empleada fue:
Identificar y reducir los puentes térmicos en la vivienda, aislando
térmicamente el techo y el piso de la vivienda.
Reducir las infiltraciones, Sellando de forma adecuada las hendiduras
presentes en el marco de ventanas y puertas, así como las existentes
entre los muros y el techo.
Emplear sistemas de calefacción pasiva, instalando claraboyas en los
techos y/o invernaderos adosados a lo largo de la pared del
dormitorio da la vivienda.
Instalar una Cocina mejorada, como fuente de calor de respaldo.
Las estrategias de confort térmico concebidas al variar las opciones
constructivas del envolvente de la vivienda, fueron analizadas una a una
simulando resultados de su aplicación, haciendo uso del programa Energy
Plus. Estos resultados fueron evaluados considerando, además de su
proyección, aspectos relativos a materiales, economía y contexto social de
destino.
Los cambios físicos introducidos en ambas viviendas son los que, en
conjunto, generan el confort térmico buscado; las nuevas temperaturas
oscilan entre 15°C y 20°C en la vivienda de San Francisco de Raymina, y 10°C
y 17°C en la vivienda de Vilcallamas Arriba, en periodos fríos. Por otro
lado, en las viviendas bioclimáticas prototipo oscilan entre 16°C y 22°C en la
vivienda de San Francisco de Raymina, y 16°C y 18°C en la vivienda de
Villcallamas Arriba,
Además en cada vivienda bioclimática prototipo se instalaron una terma
solar, la cual transforma la energía proporcionada por la radiación solar en
energía térmica para calentar el agua, y un sistema fotovoltaico para
transformar la energía proporcionada por la radiación solar en energía
eléctrica, que a la vez es almacenada en una batería
desde donde se alimentan a lámparas fluorescente
compactas de 12V DC.
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
17. IMPLEMENTACIÓN DE LAS BASES TECNOLÓGICAS PARA UN SISTEMA
MULTIPRODUCTIVO Y EDUCATIVO EN LA COMUNIDAD DE SAN FRANCISCO DE RAYMINA
VILCASHUMÁN, AYACUCHO
El proyecto IMPLEMENTACIÓN DE LAS BASES TECNOLÓGICAS PARA
UN SISTEMA MULTIPRODUCTIVO Y EDUCATIVO EN LA COMUNIDAD
DE SAN FRANCISCO DE RAYMINA VILCASHUMÁN, AYACUCHO que
tiene como propósito contribuir con la mejora de las condiciones de
vida de la población de dicha comunidad a través de la difusión de
tecnologías con alto impacto social, utiliza dos mecanismos para
lograrlo:
1. creación y fortalecimiento de empresas rurales con bases
tecnológicas limpias y,
2. fortalecimiento de roles y articulación de actores involucrados
con la problemática y vinculados con la ciencia, tecnología e
innovación.
La ejecución del proyecto se realizó en la comunidad de San Francisco
de Raymina de la región Ayacucho, además de desarrollar algunas
actividades en Lima.
El Proyecto se ha desarrollado durante 02 años, enero 2010 a
diciembre de 2011, contando con el financiamiento de GVEP
International ganado en el Concurso IDEAS de febrero del
2009, más, considerando el propósito planteado, se requiere de
tiempo
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
adicional para la consolidación y despegue de las organizaciones
productivas logradas, por ello decidimos denominar a este tiempo
transcurrido como la primera fase del recorrido necesario para
lograrlo.
En esta primera fase el CER-UNI empleó fuentes de energía renovable
para implementar tecnologías destinadas a mejorar actividades
productivas autóctonas y nuevas con la participación e
involucramiento de hombres, mujeres y niños asociando sus
actividades naturales y comunales con las responsabilidades
requeridas por la dinámica de tres líneas productivas:
1. hierbas aromáticas y medicinales y harinas orgánicas,
2. productos lácteos y,
3. turismo vivencial y receptivo, para las que se ha implementado
totalmente las bases tecnológicas correspondientes, así como la
organización comunal que inicialmente tendrá la responsabilidad
de impulsar su desarrollo.
Actualmente el proyecto se encuentra en la etapa de cierre y por
tanto tiene mucho interés en dar a conocer la experiencia, resultados
y lecciones aprendidas durante los 02 años de su ejecución, ante los
actores vinculados al tema de innovación y desarrollo rural en el país
y, sobre todo, escuchar y asimilar sugerencias, recomendaciones y
consejos útiles para la consolidación y despegue de los resultados
logrados.
17
20. EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DE COMPONENTES FOTOVOLTAICOS
El Laboratorio de Energía Solar de la UNI fue organizado en el marco
de un convenio entre el Centro de Energías Renovables y la Facultad
de Ciencias de la UNI, para realizar también diversos servicios en el
campo de la energía fotovoltaica, entre ellos la “EVALUACIÓN
EXPERIMENTAL DE COMPONENTES FOTOVOLTAICOS” para verificar
las especificaciones técnicas de acuerdo a normas técnicas peruanas.
Los objetivos de los ensayos de los componentes fotovoltaicos son:
1. Determinar dentro de un laboratorio especializado la calidad de
cada uno de los componentes que conforman un sistema
fotovoltaico siguiendo procedimientos establecidos.
2. Ayudar a usuarios, proveedores e instituciones públicas y
privadas en el proceso de implementación de sistemas
fotovoltaicos eficientes, confiables y de larga vida.
Los componentes fotovoltaicos son:
Módulos fotovoltaicos (monocristalino o policristalino).
Controladores de carga (PWM o electromecánicos).
Baterías .
Lámparas.
Conversores de voltaje.
Inversores de corriente cc/ca.
Sistemas Integrados.
El proceso de evaluación se divide en tres etapas:
a. EVALUACIONES GENERALES, relacionada a la información técnica
que debe acompañar a cada componente. Puntos más importantes a
tener en cuenta:
•
20
Verificar que el componente cuente con las correspondientes
cartillas técnicas, de instalación, operación y
mantenimiento.
•
Verificar que el componente se encuentre debidamente
etiquetado.
b. EVALUACIÓN FÍSICA, relacionado a la verificación de la calidad
física de los componentes (estructuralmente), puntos más
importantes a tener en cuenta:
•
•
Verificar que la polaridad de cada componente se encuentre
claramente rotulada, sin posibilidad de equivocarse en el
proceso de instalación.
Verificar que cualquier componente no posea ningún defecto
visible.
c. EVALUACIÓN ELÉCTRICA, relacionado a la determinación
experimental de los parámetros eléctricos con que cuenta el
componente, estos parámetros
varían dependiendo del
componente. Puntos más importantes a tener en cuenta:
•
•
•
•
•
Módulo Fotovoltaico: Isc, Voc y Pmáx a CEM.
Controlador de carga: LVD, LVR, autoconsumo, voltaje de
flotación en alta, caídas de tensión, interferencias, protecciones
de polaridad, condiciones extremas.
Batería: capacidad inicial y capacidad estabilizada (25 C).
Luminarias: potencia de consumo, ciclado, interferencias, flujo
luminoso y protección de polaridad invertida.
Conversor de voltaje: autoconsumo, medir las tensiones de
salida del conversor, interferencias, protección.
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
21. SENSORES DE RADIACIÓN Y TEMPERATURA
ESTACIÓN METEOROLÓGICA
INSTRUMENTACIÓN EMPLEADA
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
21
23. TEMPERATURA AMBIENTE (28ºC)
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
ALTA TEMPERATURA (40ºC)
BAJA TEMPERATURA (0ºC)
23
24. MEDICIÓN DE LA POTENCIA A ALTA
TEMPERATURA (40°C)
CICLADO DE LÁMPARAS
MEDICIÓN DE LA POTENCIA
COMPONENTES DE LA
ESFERA INTEGRADORA
24
ESFERA INTEGRADORA
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
25. COLABORADORES DEL CER -UNI:
Rafael Espinoza Paredes
Tel.: 382-1058
E-mail.: cer@uni.edu.pe
Sonia Bossio Palomino
Tel.: 382-1058
E-mail.: sonia.bossio@gmail.com
Manfred Horn Mutschler
Tel.: 999-283537
E-mail.: mhorn@uni.edu.pe
Gonzalo Saavedra
Tel.: 964-308643
E-mail.: ggsaavedra@gmail.com
Yudith Alejandro Domínguez
Tel.: 966-758406
E-mail.: yudithalj@gmail.com
María Quintana Caceda
Tel.: 949-116510
E-mail.: mquintana@uni.edu.pe
Juan Molina Fuertes
Tel.: 997-867971
E-mail.: jomarmf5@gmail.com
Rebeca Dedios Céspedes
Tel.: 991-014886
E-mail.: rebeca.dedi@gmail.com
Mónica Gómez León
Tel.: 381-3868
E-mail.: mgomez@uni.edu.pe
Carlos Salvador Tixe
Walter Galarza Soto
Tel.: 989-391162
E-mail.: galarza.w@gmail.com
E-mail.: carlosalbertosalvador@gmail.com
Fernando Dorregaray Segura
Leonardo Chévez Abanto
E-mail.: fdorregarays@gmail.com
Tel.: 997-381737
Pedro Zanabria Pacheco
E-mail.: leo.if864@gmail.com
Tel.: 974372496
Eduardo Ramos Martínez
E-mail.: pzanabria@terra.com
Tel.: 961-032984
César Rivasplata
E-mail.: e.j.ramos88@gmail.com
Tel.: 952-674744
Juan Natividad Alvarado
E-mail.: cesarrivasplata@yahoo.com
Tel.: 975-296299
José Manuel Delgado
E-mail.: jjnatividada@uni.pe
Tel.: (076) 363911
E-mail.: jmdelgado28@hotmail.com
Daniel Ocupa Florián
José Solis
E-mail.: jsolis@uni.edu.pe
Alcides López
E-mail.: alopez@ipen.gob.pe
Abel Gutarra Espinoza
Tel.: 987-957517
E-mail.: agutarra@uni.edu.pe
Andrea Vásquez
Tel.: 999-430551
E-mail.: andreavc2012@gmail.com
Carlos Paucarchuco Muzurrieta
Tel.: 988-092417
E-mail.: cpaucarchuco@uni.edu.pe
Tel.: 956-572607
E-mail.: docupaf@gmail.com
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Uso Racional de la Energía
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26. Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
Av. Túpac Amaru 210 Rímac. Pabellón Central. Oficina B1-260.
Tel.: 382 - 1058; 481 – 1070 anexo 591
Página Web.: http://cer.uni.edu.pe
E-mail.: cer@uni.edu.pe