Diseño y ejecución de sistema de abastecimiento eléctrico necesario para instalaciones de un colegio de formación profesional en Mt. Darwin (Zimbabwe)

Abstract

Resulta indiscutible la relación que existe entre el desarrollo económico de un país y el uso que tiene de la energía eléctrica. Al ser este proyecto sobre un diseño eléctrico de una instalación en Zimbabue, la red eléctrica que existe allí no nos permite conectar las placas solares a la red, por lo que la instalación debe de ser aislada. Con este proyecto se intentará abastecer de electricidad a un colegio de formación profesional mediante la instalación de paneles solares en una clínica, situados ambos en Mount Darwin (Zimbabue).

Con el objetivo de diferenciar este Proyecto de Fin de Grado, el autor del trabajo ha decidido colaborar con una ONG (Child Future Africa), la cual está localizada en el norte del país de Zimbabue, concretamente en Mount Darwin. El principal objetivo de este proyecto es que las personas que se encuentran en el centro de formación profesional puedan trabajar con la luz suficiente gracias a los paneles solares que se desean instalar. Esta instalación se realizará en conjunto con otros proyectos que realizan estudiantes de la Universidad Pontificia de Comillas (ICAI) en colaboración con Child Future Africa, en donde cada alumno se encarga de realizar una instalación para ayudar a la comunidad de Zimbabue.

En cuanto al margen económico, cabe destacar que en este proyecto este aspecto es muy importante. Este criterio es de gran importancia porque se dispone de capital limitado para realizar los proyectos que se deseen llevar a cabo por parte de los alumnos en colaboración con Child Future Africa. Esta ONG se encarga de ayudar a la gente más necesitada de este país, la que sufre de VIH y de cólera, con este tipo de proyectos.

Se llevará a cabo un estudio de la radiación solar de Mount Darwin con una aplicación de Internet que más adelante se explicará. En este estudio se detallará el ángulo óptimo que deberían tener las placas solares para que el rendimiento de la instalación sea el máximo. Además de la inclinación de dichas placas también se tendrá en cuenta que pueden ir encima de una plataforma o encima del tejado de la clínica diseñada en el Trabajo de Fin de Grado de otro alumno, Miguel López Asís. También se hablará de los distintos elementos que se necesitan para la instalación, y se hará un estudio de cada uno, y después se elegirá el modelo y marca de cada elemento en el hipotético caso de que dichos elementos se comprasen en España. No obstante, a la hora de buscar los precios de dichas placas, hará falta comprobar que dichos elementos se pueden encontrar de forma similar en Zimbabue, que es donde finalmente se comprarán. Para la realización de este proyecto se han llevado a cabo varias hipótesis y aproximaciones. Por ejemplo, a la hora de dimensionar los paneles solares se ha tenido en cuenta alguna aproximación teniendo en cuenta los metros cuadrados de las habitaciones y los lúmenes necesarios por metro cuadrado. Cierto es que dicha instalación se ha decidido sobredimensionar para el caso en el que por ejemplo una persona decida cargar el teléfono.

Posteriormente se hablará sobre el mantenimiento de dicha instalación; es decir la comprobación de que cada elemento de la instalación se encuentra en correcto estado y no se ha ido deteriorando con el paso del tiempo. Para ello se supondrá que la mano de obra es personal voluntario de la comunidad y por lo tanto no tendrá ningún coste.

Se hablará en último lugar del aspecto económico, parte del proyecto donde se tratará de dos puntos. En primer lugar, se abordará el presupuesto total de la inversión. Se hará una estimación del coste de cada elemento y hará un balance en general. Por otro lado, se tratarán las distintas formas que se han llevado a cabo para financiar los distintos proyectos de los alumnos de ICAI, y del gran papel que ha llevado a cabo Child Future Africa.The relationship between the economic development of a country and its use of electricity is indisputable. As this project is about an electrical design of an installation in Zimbabue, the electrical network that exists there does not allow us to connect the solar panels to the network, so the installation must be isolated. This project will try to supply electricity to a vocational school by installing solar panels in a clinic, both located in Mount Darwin (Zimbabue).

With the aim of differentiating this End-of-Degree Project, the author of the work has decided to collaborate with an NGO (Child Future Africa), which is located in the north of the country of Zimbabue, specifically in Mount Darwin. The main objective of this project is that the people who are in the vocational training center can work with enough light thanks to the solar panels that they want to install. This installation will be carried out in conjunction with other projects carried out by students of the Universidad Pontificia de Comillas (ICAI) in collaboration with Child Future Africa, where each student is in charge of creating an installation to help the community of Zimbabue.

Regarding the economic margin, it should be noted that this aspect is very important in this project. This criterion is very important because there is limited capital available to carry out the projects that students wish to carry out in collaboration with Child Future Africa. This NGO is in charge of helping the neediest people in this country, those who suffer from HIV and cholera, with this type of project.

A study of the solar radiation of Mount Darwin will be carried out with an Internet application that will be explained later. This study will detail the optimal angle that the solar panels should have so that the performance of the installation is the maximum. In addition to the inclination of said plates, it will also be taken into account that they can go on top of a platform or on the roof of the clinic designed in the Final Degree Project of another student, Miguel López Asís. We will also talk about the different elements that are needed for the installation, and a study will be made of each one, and then the model and brand of each element will be chosen in the hypothetical case that these elements are purchased in Spain. However; When looking for the prices of these plates, it will be necessary to verify that these elements can be found in a similar way in Zimbabue, which is where they will finally be purchased. To carry out this project, several hypotheses and approaches have been carried out. For example, when sizing the solar panels, some approximation has been taken into account taking into account the square meters of the rooms and the necessary lumens per square meter. It is true that said installation has been decided to oversize for the case in which, for example, a person decides to charge the phone.

Later, there will be a talk about the maintenance of said installation; that is to say, checking that each element of the installation is in correct condition and has not deteriorated over time. For this, it will be assumed that the labor force is community volunteer personnel and therefore will not have any cost.

The economic aspect will be discussed last, part of the project where two points will be discussed. First, the total investment budget will be discussed. An estimate of the cost of each element will be made and a general balance will be made. On the other hand, it will talk about the different ways that have been carried out to finance the different projects of ICAI students, and the great role that Child Future Africa has played.