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Title: Modelización de una micro red fotovoltaica aplicada a equipos de cocción por inducción para el reemplazo de GLP
Authors: Riofrio Trujillo, Augusto Jonathan
Advisor: Carrión Galarza, Diego Francisco
Keywords: INGENIERÍA ELÉCTRICA
INDUCCIÓN ELÉCTRICA
INDUCTANCIA
ANÁLISIS DE REDES ELÉCTRICAS
DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA
REDES ELÉCTRICAS
Issue Date: Feb-2015
Abstract: Debido al creciente uso de la electricidad, la cocción de alimentos ha sufrido grandes transformaciones, principalmente con respecto al combustible empleado, pasando de utilizar leña, carbón o derivados de combustibles fósiles hasta llegar al uso de la electricidad. En el caso de Ecuador, se ha decido realizar una migración masiva de cocinas de GLP a cocinas eléctricas de inducción en los próximos tres años, gracias a las políticas de cambio de la Matriz Productiva y de diversificación de la Matriz Energética. El presente trabajo presenta una alternativa para alimentar a estos equipos con electricidad generada a partir de una micro red fotovoltaica, la misma que posee la capacidad de almacenar energía y recurrir a la red para cubrir picos de demanda en horarios específicos, siguiendo las condiciones contempladas en un modelo de operación propuesto para este tipo de sistemas. Previo al diseño y dimensionamiento de la micro red fotovoltaica, se caracterizó la cocina eléctrica de inducción a través de un circuito equivalente y con ello se obtuvo una función de transferencia que permitió calcular el consumo de potencia activa de este equipo. El modelamiento del sistema se lo hizo empleando la herramienta Simulink de Matlab, para un día tipo de los meses con mayor y menor recurso solar, considerando dos estados extremos del banco de baterías en el inicio del día. Los resultados muestran que el uso de generación distribuida aplicada a la alimentación de este equipo significaría para el usuario dejar de consumir entre un 57% y un 65% de la energía obtenida de la red de distribución, incluso para las peores condiciones climatológicas consideradas. Sin embargo, el análisis económico muestra que, con los niveles de costos actuales, la inversión en este tipo de instalaciones no es rentable en el corto plazo.
Description: Due to the increasing use of electricity, cooking food has developed major changes, mainly with respect to fuel use from firewood, coal or fossil fuel derivatives up to the use of electricity. In the case of Ecuador, the government has decided to run a campaign about massive migration from LPG based cookers to induction cookers during the next three years, thanks to the policies of changing the Productive Matrix and also the diversification of the Energy Matrix. This works presents an alternative to feed these devices with electricity from a photovoltaic micro grid, which has the ability to store energy and use the grid energy to cover the peak demand at specific periods of time, following the established conditions in an operation model proposed for this kind of systems. Prior to the design and sizing of the photovoltaic micro grid, the electric induction cooker was characterized thorough an equivalent circuit and as a result a transfer function was obtained that allowed calculating the active power consumption of this equipment. The modeling of this system was performed using the Matlab Simulink tool, for a typical day of the months with highest and lowest solar resource, considering two extreme states of the battery bank at the start of the day. The results show that the use of distributed generation power applied to this equipment could mean for the user to stop using between 57% and 65% of the grid energy, even for the worst weather conditions considered. However, the economic analysis shows that, with the current costs, investment in this kind of facility is not short-term profitable.
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/8218
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