Por: M.Sc. Marco Pazmiño B.Profesor ESPOLDirector CERA – Lab.FREEProfesor Adjunto University of Florida (USA)

Lab.FREE

Debido a la creciente necesidad de realizar investigación ydesarrollo aplicados al uso de energías renovables y en suafán de servicio a la sociedad, enfocado en la protecciónsocial, desarrollo humano y manejo ambiental, este últimoestá seriamente afectado por la contaminación producidapor la combustión de carburantes en su gran mayoríaprovenientes del petróleo, la ESPOL creó, medianteresolución del Consejo Politécnico Nro. 08-08-258 del 12 deAgosto/2008, el Centro de Energías Renovables AlternativasCERA como un centro de vinculación con la colectividad yque pertenece al Parque del Conocimiento PARCON.

CENTROS DEL PARCON

Ubicación CERA en el PARCON

Vistas CERA – Parque del Conocimiento PARCON

CERAMISIÓNDesarrollar investigación, transferencia e innovación tecnológica de lasenergías renovables y alternativas, mediante personal altamentecalificado, para así contribuir al bienestar de la sociedad.

VISIÓNSer una institución líder en la investigación, desarrollo y adaptación deenergías renovables y alternativas en el país, mediante solucionessustentables a los problemas energéticos, con responsabilidad social yrespeto al medio ambiente.

Infraestructura

Su área de construcción esde 85 metros cuadradosdentro de un área disponiblede 700 metros cuadrados.

En el Laboratorio de Fuentes Renovables de Energía ESPOL (Lab.FREE), seestán llevando varios proyectos a cabo de interés institucional, tanto localcomo nacional. Por ahora el CERA esta realizando sus operaciones en estelaboratorio.

El Lab.FREE se encuentra en la Facultad de Ingeniería en Mecánica yCiencias de la Producción, FIMCP.

Áreas de Investigación

EnergíaSolar

Energía Eólica Hidrogeno Biocombustibles Eficiencia

Energética

Director: MSc. Marco Pazmiño B.

Energía de los Océanos

Energía Mareomotriz

I + D + i

Transformación de energía renovable a energía eléctrica

Lab.FREECERA

Proyectos :

1. Vehículo propulsado con energía solar por medio de celdas fotovoltaicas

Vehículo propulsado con energía solar

En el año Octubre 2011, se participo en representación de la ESPOL y el Ecuadoren la Primera Competencia Latinoamericana de Vehículos Solares Fotovoltaicosdenominada Atacama Solar Challenge que se llevo a cabo en el Desierto deAtacama en Chile

El equipo de investigadores que participio en esta competencia desarrolloel diseño e implementación de los sistemas eléctricos y estructuramecánica del vehículo para esta competencia.

El vehículo quedo en NOVENO lugar de un total de 33 equiposprovenientes de Chile, Argentina, Costa Rica, México, Colombia.

Actualmente se esta desarrollando un SEGUNDO vehículo con mejoresaplicaciones en el uso de las energía solar y mecánica para una futuraparticipación en el año 2014.

2. Medición de parámetros ambientales a través de estación Meteorologica y determinación de la cantidad de energía solar en el Campus Prosperina de la ESPOL.

Estación meteorológica Lab.FREE - FIMCP

Toma de datos cadasegundo, promediados cada10 minutos, los 365 días delaño de las siguientesvariables:

•Insolación Global•Presión atmosférica•Temperatura ambiental•Temperatura del suelo•Humedad Relativa•Precipitación pluvial•Velocidad del viento•Dirección del viento•Punto de rocío

La estación funciona con energíasolar fotovoltaica

Niveles de Insolación Global en el Lab. FREE . Año 2012

Fuente: Estación Meteorológica Lab.FREE

MESES Insolación (W.h/m2)

Humedad Relativa (%)

Enero 3.100,19 88,93Febrero 3.813,31 93,68Marzo 4.319,70 88,28Abril 4.473,23 84,07Mayo 4.380,07 80,07Junio 3.820,76 74,40Julio 3.974,12 76,73Agosto 3.922,32 77,50Septiembre 4.730,31 76,24Octubre 4.674,20 74,68Noviembre 4.893,33 71,68Diciembre 3.986,73 69,47

Total 4.174,02 79,64

Fuente: Estación Meteorológica Lab.FREE

0

200

400

600

800

1000

1200

0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00 2:24 4:48

Inso

laci

ón G

loba

l (W

.h/m

2/dí

a)

Tiempo (h)

Insolación Global Máxima Año 2010 06/09/2010

6.593 W.h/m2/día

3. Proyecto Elaboración Artesanal Ecológica de Harina de Banano paraConsumo Humano SENESCYT – ESPOL PIN-08-000015.Director: Ing. Raul Paz Chávez

Componentes: - Diseño de colectores de colectores solares térmicos.- Deshidratación de alimentos con energía solar

Sistemas de colectores solares térmicos para deshidratación de alimentos

4. Campañas de medición del recurso eólico en el Campus Politécnico Prosperina.

Puntos seleccionados:

-Mirador ESPOL (1año)Coordenadas: 02º09’20.32’’ S

79º57’45.29’’ Omsnm: 179

-Centro de Capacitación dePetroEcuador (1año)Coordenadas: 02º09’02.80’’ S

79º57’08.51’’ Omsnm: 97

-Terrenos del PARCON (6 meses)Coordenadas: 02º08’28.97’’ S

79º57’03.50’’ Omsnm: 51

Datos tomados:-Velocidad de viento (10,25 y 40m)-Dirección de Viento (10,25 y 40m)

020406080

100120140160180200

Pote

ncia

/áre

a (W

/m2)

Tiempo (Meses)

Potencia/área 10m. Potencia/área 25m. Potencia/área 40m.

0

1

2

3

4

5

6

Fact

or d

e Es

cala

A (m

/s)

Tiempo (Meses)

Factor de Escala 10 m. Factor de Escala 25m. Factor de Escala 40m.

Potencia disponible por unidad de área (W/m2) Centro de Capacitación de PetroEcuador Julio/08 - Junio/09

Factor de Escala Mensual de Velocidades de Viento - A (m/s) Potencia disponible por unidad de área (W/m2) Centro de Capacitación de PetroEcuador Julio/08 - Junio/09

5. Sistemas híbridos de producción de energía eléctrica (solar – eólico)

-Rectorado ESPOL (2009 al Presente)

-Lab.FREE (2009 al presente)

6. Proyecto Generación Eléctrica alternativa para Uso Domestico utilizando Combustible Hidrogeno SENESCYT – ESPOL PIC-08-0000152.Director: Ing. Eduardo Mendieta Rengifo.

Stack de celda de combustible de 3KW conInversor de voltaje

Sistema de producción de energía eléctrica a partir de hidrogeno

Se esta realizando un nuevo sistema que incluye la parte dealmacenamiento de energía y un sistema computacional deadquisición de datos.

7. Estaciones telefónicas celular con energía solar

Existen 08 cabinas en el Campus Prosperina, las cuales fueronconstruidas por una empresa privada con asesoramiento deinvestigadores del CERA. Aquí se desarrollo una aplicación tecnológicaen el campo de las telecomunicaciones con el uso de la energía solar.

Interior Teléfono

Parte superior Cabina

Se realizaron aproximadamente800 líneas de programación para elfuncionamiento de este dispositivo

A estas cabinas no les ingresancables del exterior y tienen unaautonomía de 6 días.

Los próximos proyectos que emprenderá el Lab.FREE – CERA son:

- Adecuación de un vehículo para que funcione con energía solar y realice uncircuito interno en el Campus Politécnico para el traslado de estudiantes.

- Implementación de sistemas de generación de energía eléctrica a partir deceldas de combustible para su utilización en viviendas.

- Construcción de dispositivos electrónicos eficientes para el control en ladistribución de energía de los sistemas renovables(inversores, reguladores, conversores, etc.).

- Sistemas portátiles de telecomunicaciones (celular – satelital).- Iluminación Led.- Sistemas de calentamiento de agua con energía solar.- Destiladores de agua con energía solar.- Cocinas solares en base a reflectores laterales.- Planta piloto de ensamblaje de paneles solares fotovoltaicos.- Ampliación del Lab.FREE con técnicas de eficiencia energética.- Diseño e implementación de sistemas de energía solar térmica y

fotovoltaica: Estudio de prefactibilidad para edificaciones, ejemplo Palaciode Gobierno

El objetivo de estos proyectos es el uso eficientede la energía mediante el diseño eimplementación de prototipos que seancomerciales a corto plazo. Además estosprototipos van a contar con sistemas electrónicospara su manejo y control. El costo comercial esotro factor importante que será considerado paraque sea accesible a la población

GRACIAS POR LA ATENCIÓN