37 Experiencia en Iscuandé, Nariño. Fuente: Ing. Andrés Pantoja, Udenar. Universidad de los Andes, Bogotá D.C., Colombia. con turbinas hidráulicas, etc. Estas soluciones se basan en energías renovables, que gracias a su amplio uso a nivel mundial han reducido sus costos de manera llamativa, pasando a competir financieramente con sus contrapartes convencionales. Estas soluciones, basadas en la energía que proviene del sol, el viento o el agua, tienen en común (en casi todos los casos) que son inagotables en el corto plazo; tienen un bajo impacto sobre los recursos naturales; presentan un muy bajo nivel de emisiones contaminantes; son escalables (al crecer la demanda se adicionan más sistemas), robustas (confiables, durables, fáciles de operar) y asequibles. Soluciones energéticas Para efectos de este artículo, se limitará el análisis al consumo de energía eléctrica que no supere los 10 kWh/día. Esta cantidad de energía puede suplir las necesidades básicas de un grupo de 4 o 5 viviendas rurales en iluminación, alimentación de electrodomésticos, refrigeración, comunicación, educación, y puede dar cabida a algún tipo de actividad productiva que mejore los ingresos de dicho grupo. Para efectos de comparación, el consumo de energía eléctrica de 10 kWh/día corresponde al consumo de una vivienda urbana con tres o cuatro ocupantes. Este tipo de sistemas de suministro de energía se conocen como Sistemas Autónomos, de los cuales se espera que (1) sean relativamente pequeños y puedan estar dispersos, por ejemplo, sobre el techo de viviendas, y (2) que la generación y la distribución se haga de manera independiente de la red eléctrica nacional. Un Sistema Autónomo ofrece una oportunidad sin precedente para acelerar la transición a sistemas modernos de servicios de energía en zonas rurales y asentamientos humanos en la periferia de las ciudades. Estos sistemas permiten incrementar el acceso a tecnologías modernas y soluciones sostenibles para iluminación, comunicaciones y educación; mejora en el servicio de salud, facilita el acceso a agua potable, e incluso provee energía para tareas y actividades productivas. Los sistemas autónomos de suministro de energía eléctrica se disponen para dos tipos de configuraciones, y ello corresponde a la entrega de energía eléctrica en corriente continua (CC) o en corriente alterna (CA) (Power Guide, 1994). Un sistema en CC corresponde a pequeños sistemas de suministro de energía, y pueden ser eólicos de pequeños tamaños, paneles fotovoltaicos, linternas solares, sistemas manuales de generación de electricidad (una bicicleta estática dotada de un generador eléctrico), o bien, una pequeña turbina hidráulica. Unas imágenes al final de este documento ilustran algunas soluciones preindustriales desarrolladas en años recientes en el Departamento de Ingeniería Mecánica de de la Universidad de los Andes, con el apoyo financiero de la Industria Militar (INDUMIL). Para la generación de electricidad, los equipos que convierten la energía mecánica (con un eje, como un rotor eólico, una turbina hidráulica) en energía eléctrica, utilizan generadores de imanes permanentes, los cuales no requieren de excitación externa para iniciar la generación
REVISTA DE INGENIERÍA 44 / Enero-Junio 2016
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