1. ¿Por qué es importante el uso de las bombas hidráulicas?
2. ¿Por qué es importante el uso de las válvulas industriales?
3. Conclusiones

Introducción

Desde el siglo lll a.c cuando fue conocida la primera bomba por Arquímedes, hasta el periodo de colonización Islámica en España con la implementación de las válvulas como instrumentos de interrupción o desvío del flujo de agua, es el recorrido histórico que demuestra la importancia del uso de las válvulas industriales y de las bombas en los procesos que han facilitado, de una manera u otra, la vida de los humanos.

¿Por qué es importante el uso de las bombas hidráulicas?

El uso e importancia de la implementación de las bombas hidráulicas, parte desde la afirmación de que estos instrumentos son los encargados de mover, por las tuberías, los fluidos. Expresado de una manera más técnica, se podría decir que, desde su principio de funcionamiento, las bombas hidráulicas, son instrumentos capaces de rediseñar la energía mecánica o eléctrica en la energía que los diferentes fluidos que se pueden involucrar, necesitan para moverse. Un instrumento como la bomba hidráulica, dota al fluido transitante del caudal y la presión que este necesita para cumplir su función.

Dicho la anterior y retomando la idea de cómo el uso de instrumentos como las bombas hidráulicas han facilitado de una u otra manera la vida de los humanos y teniendo en cuenta que son las encargadas de suministrar el “empuje” necesario de un fluido para que pueda cumplir con determinada función, resulta interesante, dar ejemplo de algunas de esas labores de las cuales se encargan las bombas hidráulicas:

• Subir agua a la cima de un edificio (bomba de agua)
• Extraer fluidos debajo de la tierra (pozo petrolífero o bomba subterránea de extracción de agua).
• Bombear liquido por sistemas (como en sistemas de refrigeración [aire acondicionado o heladera)
• Dirección hidráulicas en los vehículos (Para que ‘doblar’ sea más sencillo, no hacemos toda la fuerza nosotros, sino que nos ayuda una bomba hidráulica).
• Movimiento y accionamiento de palas mecánicas (en una Retroexcavadora, en un Clark, en un camión volcador, etc).

¿Por qué es importante el uso de las válvulas industriales?

Las válvulas industriales desde su principio de funcionamiento, tienen como objetivo el regular, permitir o impedir el paso de un fluido a través de una instalación industrial o máquina de cualquier tipo.

Partiendo desde lo anterior, el actual panorama industrial nos deja claro que resultaría imposible pensar en la no existencia de las válvulas. Y resulta difícil de imaginar la no existencia de estos instrumentos, si nos centramos en las funciones de cada uno de los elementos que se involucran en los procesos en los cuales se manejan fluidos. Por ejemplo, las bombas son las encargadas de producir la presión que necesitan los fluidos para su impulsión, las tuberías, se encargan de transportarlo y las válvulas de controlar esos fluidos, desde su ingreso hasta su salida. Sin la existencia de las válvulas, los fluidos recorrerían las tuberías sin poder cumplir con su finalidad.

La importancia en el uso tanto de las válvulas industriales como de las bombas hidráulicas, se reduce a una efectiva ejecución de procesos, que, basados en su riesgo y complejidad, necesitan de estos mecanismos de control para desarrollarse de manera correcta y así cumplir con su objetivo industrial y comercial.

Conclusiones

• Las válvulas regulan, permiten o impiden el paso de fluidos
• Las válvulas y las bombas son indispensables en los procesos donde se involucran fluidos
• Las bombas hidráulicas brindan el empuje que necesitan los fluidos

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Contenido del artículo

1. ¿Para qué sirve una bomba hidráulica?
2. ¿Qué es el desplazamiento positivo de una bomba?
3. ¿Cómo se podrían clasificar las bombas hidráulicas?
4. Tipos de bombas hidráulicas
5. ¿Cuáles son las principales industrias involucradas en el uso de bombas?
6. Conclusiones

¿Qué es una bomba Hidráulica?

Una Bomba hidráulica, es un instrumento capaz de rediseñar la energía mecánica o eléctrica en la energía del fluido que se intenta mover. Dicho de otra manera, una bomba hidráulica, brinda al fluido el caudal y la presión que necesita para cumplir con una función en específico.

Las bombas hidráulicas, desde la transformación de energía mecánica a energía hidráulica, cumplen dos funciones en su operación: primero, su ejercicio mecánico genera un vacío en la succión, lo que permite que la presión atmosférica ejerza presión sobre el líquido del tanque hacia la entrada de la misma, y segundo, con esta misma acción de de succión y presión atmosférica lleva el liquido hacia la salida de la bomba empujando hacia el circuito hidráulico.

1. ¿Para qué sirve una bomba hidráulica?

Dentro de sus funciones y usos, está el suministrar el empuje necesario que un fluido necesita para cumplir una acción determinada. Las bombas hidráulicas, también cuentan con otras aplicaciones y usos como:

• Subir agua a la cima de un edificio (bomba de agua)
• Extraer fluidos debajo de la tierra (pozo petrolífero o bomba subterránea de extracción de agua)
• Bombear líquido por sistemas (sistemas de refrigeración como aires acondicionados o heladeras)
• Dirección hidráulica en los vehículos (para que girar sea mas sencillo)
• Movimiento y accionamiento de palas mecánicas (en Retroexcavadora, Clark, camión volcado, etc)

2. ¿Qué es el desplazamiento positivo de una bomba?

El desplazamiento positivo de una bomba, es el método como se entrega la misma cantidad de fluido por cada ciclo de rotación que realice el elemento del bombeo. Desde ese punto de partida, las bombas de desplazamiento positivo, pueden ser fijas o variables.

El caudal que puede manejar una bomba de desplazamiento fijo se mantiene constante durante el proceso de bombeo y a una velocidad específica, mientras que el mismo proceso, pero en una bomba de desplazamiento variable, puede tener modificaciones cambiando la geometría de la cavidad de desplazamiento.

En la industria, también se pueden conocer este tipo de bombas como ‘hidrostáticas’, para aquellas bombas de desplazamiento positivo e ‘hidrodinámicas’, para aquellas de desplazamiento negativo.

3. ¿Cómo se podrían clasificar las bombas hidráulicas?

Las bombas hidráulicas, se pueden clasificar en dos grandes grupos basados en dos principios:

1. Funcionamiento
2. Accionamiento

Según el principio de funcionamiento

La principal clasificación de las bombas se establece según el sistema de funcionamiento en el que se basan.

Dentro de la clasificación de las bombas hidráulicas, según su funcionamiento podemos encontrar:

Bombas volumétricas: este tipo de bombas basa su funcionamiento en la hidrostática, ósea que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En las bombas volumétricas, cada ciclo del órgano propulsor crea de manera positiva un volumen (cilindrada).

Existen variaciones dentro del funcionamiento de las bombas volumétricas. Estas variaciones se representan en el cambio del volumen máximo de la cilindrada, cuando lo anterior sucede, se habla de bombas de volumen variable, al contrario de la ultima y si el volumen no cambia, se habla de bombas de volumen fijo y estas a su vez se dividen en:

1. Bombas de embolo alternativo
2. Bombas rotodinámicas
3. Radiales o centrifugas
4. Axiales
5. Diagonales o helicocentrífugas

Según el tipo de accionamiento

1. Electrobombas
2. Bombas neumáticas
3. Bombas de accionamiento hidráulico
4. Bombas manuales
5. Motobombas diesel

4. Tipos de bombas hidráulicas

Todas las bombas, se podrían clasificar como ‘bombas de desplazamiento positivo y de desplazamiento negativo o roto-dinámicas’. Las Bombas de desplazamiento negativo realizan un flujo continuo, pero, no cuentan con un mecanismo de sellado positivo en su interior que evite el deslizamiento, generando una variación en su caudal de salida consecuente a los cambios en la presión del sistema.

Por otro lado, en las bombas de desplazamiento positivo, la fuga interna es mínima en comparación con el caudal de salida. Por ejemplo, si el puerto de salida es bloqueado, la presión aumentaría inmediatamente hasta el punto de generar fallas o la explosión de la misma (a excepción de que el eje falle primero).

Bombas reciprocantes

Las bombas reciprocantes, representan de manera clara el principio del desplazamiento positivo. Este tipo de bombas descargan una cantidad específica de líquido durante el movimiento del pistón a través de la distancia de carrera.

Bombas rotativas

Las bombas rotativas son aquellas que llevan el liquido desde la succión hasta la salida, por medio de la rotación de su sistema. Este tipo de instrumentos, usualmente se clasifican en base al elemento que transmite el líquido , desde esa característica de clasificación, se pude hablar de: bombas de engranaje, bombas de émbolo giratorio, paletas o bombas rotativas de pistones.

Bombas de engranajes externos

Las bombas de este tipo producen flujo al fluido entre los dientes de los dos engranajes acoplados y dichos engranajes, pueden dividirse en externos e internos.

Los engranajes que comúnmente se ven en este tipo de bombas, suelen ser rectos, helicoidales o bihelicoidales.

Respecto a su funcionamiento e implementación de los tipos de engranajes que se pueden encontrar en estas bombas, se puede decir que los engranajes rectos son los mas fáciles de maquinar y los mas comunes, mientras que los helicoidales y behelicoidales, se caracterizan por ser mas silenciosos y por ser mas costosos.

Bombas de pistones rotativas o lobular

Las bombas de pistones rotativos o lobular, es una bomba de engranajes externos, esta se diferencia de una bomba convencional partiendo del principio de como sus engranajes son accionados (ambos sos accionados a través de los engranajes ubicados fuera de la cámara de bombeo)

Bomba de tornillo

Las bombas de tornillo, son bombas tipo hidráulicas de desplazamiento positivo y se diferencian de las bombas habitualmente conocidas como ‘bombas centrífugas’. Las bombas de tornillo, se caracterizan por ser utilizadas para bombear fluidos viscosos, con altos contenidos de sólidos, que no necesiten removerse o que generen espuma al agitarse.

Una característica especial de las bombas de tornillo, es su desplazamiento del líquido, este en el trayecto, no sufre movimientos bruscos. Una bomba de tornillo, podría bombear, incluso uvas enteras.

Bombas de ariete o ariete hidráulico

Son bombas hidráulicas cíclicas que utilizan la energía cinética de un golpe de ariete sobre el fluido para subir parte de este a un nivel superior. La manera en como se ejecuta su bombeo y su sencillez, hace de la bomba de ariete adecuada para lugares remotos donde no hay acceso a energía eléctrica o motores de otro tipo.

Bombas de engranaje

Las bombas de engranaje son bombas hidráulicas configuradas por dos engranaje ubicados en un alojamiento muy estrecho. Las bombas de engranajes, se caracteriza por transformar la energía cinética en forma ‘par motor’, la cual es generada por el motor en energía hidráulica desde un caudal de aceite creado por la bomba.

Forma par motor: la tendencia de una fuerza para girar un objeto alrededor de un eje, punto de apoyo, o de pivote.

Bombas centrífugas

Las bombas centrífugas, también son conocidas como bombas rotodinámicas. En la actualidad, las bombas centrífugas son las comunes para realizar tareas de bombeo con fluidos compresibles (líquidos). Este tipo de bombas, generalmente son rotativas e hidráulicas. Funcionan transformando la energía mecánica de un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido incompresible.

Las bombas centrífugas se pueden clasificar según su configuración y uso en:

• Por la dirección del flujo en: radial, axial y mixto.
• Por la posición del eje de rotación o flecha en: horizontales, verticales e inclinados.
• Por el diseño de la coraza (forma) en: voluta y las de turbina.
• Por el diseño de la mecánico coraza en: axialmente bipartidas y las radialmente bipartidas.
• Por la forma de succión en: sencilla y doble

Bombas de pistones

La bomba de pistones, es una unidad rotativa y utiliza los principios de la bomba recíprocante para crear caudal. Este tipo de bombas, en lugar de contar con un solo pistón, cuentan con múltiples pistones en un cilindro.

Las bomba de pistones se pueden clasificar en:

Bombas de pistones axiales: comúnmente este tipo de bombas cuentan con múltiples pistones e implementan el uso de las válvulas antiretorno o tapas con pórticos con el fin de guiar el flujo desde la entrada hasta la salida.

Bombas de pistones radiales: al igual que las axiales, son bombas de desplazamiento fijo o variable, pero la bomba de pistones radiales, se caracteriza por tener la capacidad de desplazamiento variable reversible (sobre centro), lo que la ubica dentro de las bombas de desplazamiento variable, las cuales tiene como característica ser mas grandes y pesadas que las fijas.

Bombas de émbolo

Las bombas de tipo émbolo, cuentan con cierta similitud en el funcionamiento con las bombas rotativas de pistón, dado que el bombeo ejercido es resultado de la acción recíprocante de los pistones en un cilindro, pero, a diferencia de las rotativas del pistón, en las bombas de émbolo los cilindros están fijos (no rotan alrededor del eje)

Las bombas de émbolo, cuentan con dos cualidades que la diferencian de otros tipos de bombas, la primera se basa en el sello positivo entre la entrada y la salida, lo que permite presiones mas altas sin causar fugas internas excesivas, y la segunda, se trata de la lubricación de las partes en movimiento (excepto pistones y cilindro) pues dicha lubricación puede ser independiente del líquido que se esta bombeando.

5. ¿Cuáles son las principales industrias involucradas en el uso de bombas?

Se podría decir que las bombas son los caballos de batalla para la producción de las industrias. Es por eso que los principales sectores involucrados en el uso de bombas son:

• Petróleo y gas
• Acueductos
• Petroquímica
• Bebidas alimenticias
• Industrias de procesamiento químico

Conclusiones

• Una Bomba hidráulica es capaz de rediseñar la energía mecánica en energía hidráulica
• Las bombas hidráulicas suministran el empuje necesario a los fluido
• Las bombas hidráulicas se pueden clasificar en más de 12 tipos
• La mayorías de las bombas hidráulicas funcionan desde el principio de desplazamiento positivo

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Contenido del artículo

1. ¿Qué es una válvula y cuándo se empezó a utilizar?
2. ¿Qué pasaría si no existieran las válvulas?
3. ¿Qué tipos de válvulas existen?
4. Principales marcas en las industrias involucradas en la utilización de válvulas
5. ¿Qué fluidos pueden controlar las válvulas?
6. Mantenimiento y reparaciones de las válvulas
7. Conclusiones

¿Qué es una válvula y cuándo se empezó a utilizar?

 Para definir las válvulas, se podría empezar mencionando que son instrumentos mecánicos dedicados al control de fluidos dentro de un sistema de tuberías. Basados en la norma EN-736-2, el Comité Europeo de Normalización (CEN) definió las válvulas como ‘Aquel componente de tuberías que permite actuar sobre el fluido por apertura, cierre u obstrucción parcial de la zona del paso o por derivación o mezcla del mismo.’

Dando un vistazo hacia la historia de lo industrial, la época Romana y el periodo de colonización Islámica en España, dejaron a la vista desde hallazgos civiles la implementación de las válvulas como instrumentos para interrumpir o desviar el flujo de agua. Sin embarco, la historia detrás de la implementación y aparición de estos instrumentos tan utilizados actualmente por la mayoría de las industrias, nos lleva hacia la revolución industrial (1760 – 1840) donde se utilizó el vapor como generador de energía capaz de mantener las máquinas en funcionamiento. Pero, sería desde el Siglo XX como con la mayoría de aparatos industriales, cuando se empezaron a desarrollar las válvulas desde sus primitivos diseños hasta los sofisticados y especializados que podemos encontrar hoy en la industria.

¿Qué pasaría si no existieran las válvulas?

El actual panorama industrial imposibilita la concepción a la no existencia de las válvulas. Por ejemplo, las bombas son las encargadas de producir la presión que necesitan los fluidos para su impulsión, las tuberías, se encargan de transportarlo y las válvulas de controlar esos fluidos, desde su ingreso hasta su salida. Sin la existencia de las válvulas, los fluidos recorrerían las tuberías sin poder cumplir con su finalidad.

¿Qué tipos de válvulas existen?

Podemos encontrar una primera clasificación de válvulas en función con su propósito de aplicación.

Las válvulas de aislamiento, también conocidas como válvulas de cierre o bloqueo, son instrumentos que, por ejemplo, tienen como misión interrumpir el flujo de la linea de forma total y cuando sea necesario. Este tipo de válvulas pueden ser clasificadas dentro de dos grandes grupos de acuerdo al movimiento que realizan para intervenir el recorrido de los fluidos.

Las válvulas de aislamiento se clasifican en:

1. Lineales
2. Giratorias o rotatorias

Las válvulas de aislamiento lineal, son aquellas que ejercen movimiento en su eje de forma vertical (desde arriba hacia abajo para cerrar y desde abajo hacia arriba para abrir). Este tipo de válvulas de caracteriza por movimientos lentos en la apertura y el cierre causados por el volante Multi Vuelta.

El uso de las válvulas de aislamiento lineal, resulta indispensable cuando se trata del manejo de fluidos compresibles, como el vapor.

Dentro de las válvulas lineales, también se puede encontrar una clasificación referente a su uso más común en la industria:

1. Válvulas de Globo
2. Válvulas de Compuerta
3. Válvulas de Diafragma
4. Válvulas de Guillotina

Válvulas de aislamiento giratorias

Las válvulas de aislamiento giratorias, son aquellas que realizan un movimiento de rotación total de 90 grados. Este instrumento se caracteriza por sus rápidos movimientos de apertura y de cierre y normalmente se utilizan cuando se involucran fluidos no compresibles en estado líquido y en presiones bajas.

Dentro de las válvulas de aislamiento giratorias o de rotación, también se puede encontrar una clasificación basada en los usos más comunes en la industria

Tipos de Válvulas giratorias:

1. Válvulas de Bola
2. Válvulas de Macho
3. Válvulas de Mariposa

Dentro de las clasificaciones de las válvulas de aislamiento, se puede encontrar una variedad significativa, dado sus usos y funciones. Por ejemplo, podemos encontrar una clasificación de las válvulas de aislamiento en función de su accionamiento.

Las válvulas de aislamiento accionadas manualmente: suelen ser las más sencillas, deben ser manipuladas manualmente, deben estar en un espacio visible y generalmente, no se accionan con mucha frecuencia.

Las válvulas auto accionadas: son aquellas en las que el propio fluido transitante ejerce la acción de cierre sobre el eje. Estas válvulas suelen estar en lugares poco accesibles y donde los ciclos se repiten con alta regularidad dependiendo de diferentes parámetros de proceso (control de temperatura, presión, nivel, caudal, etc)

Las válvulas de aislamiento accionadas por energía auxiliar: son aquellas en las que se ejerce el movimiento del eje desde una fuente de alimentación externa (eléctrica, neumática e hidroneumática). Este tipo de válvulas son utilizadas, generalmente para la automatización de tareas industriales que requieren altas repeticiones y una exactitud en su control.

Válvulas de retención

Dentro de la clasificación general de las válvulas, se encuentran las válvulas de retención, cuya misión se basa en impedir que el flujo no retroceda hacia las zonas presurizadas cuando esta disminuye sus valores o desaparece.

Las válvulas de retención, se caracterizan por ser unidireccionales, es decir que abren en un sentido del flujo y cierran en el sentido opuesto del mismo. En función a su diseño y utilización, existen diferentes tipos de válvulas de retención:

1. Válvulas de Retención de tipo Clapeta oscilante
2. Válvulas de Retención con Clapeta excéntrica (“Tilt Check”)
3. Válvulas de Retención de disco partido o doble plato
4. Válvulas de Retención de disco con muelle
5. Válvulas de Retención de bola
6. Válvulas de Retención labiadas
7. Válvulas de Retención de tipo pistón

¿En qué se basan para usar los diferentes tipos de válvula de retención?

Básicamente, la elección de uno u otro tipo de válvulas de retención se basa en criterios del usuario. Dichos criterios pueden variar entre: conexiones a tuberías, materiales constructivos, menores pérdidas de carga, naturaleza del fluido (fluidos cargados, viscosos o sucios), mantenimientos, temperaturas y presiones.

Válvulas de regulación

Las válvulas de regulación, también conocidas como válvulas de control, son aquellas que tienen como misión modificar la cantidad de flujo en un sistema respecto a su cantidad, dirección y mezcla.

Las válvulas de regulación, habitualmente, son accionadas por una fuente de energía externa (energía eléctrica o energía neumática). Este tipo de instrumentos son considerados como el elemento final del sistema de control por donde un fluido circula. Las válvulas de regulación, habitualmente, son empleadas en procesos donde sean necesarios movimientos continuos y una regulación precisa.

Desde su accionar, existen diferencias a resaltar, pues, no todos las válvulas de regulación son accionadas por medio de una fuente de energía externa.

Por ejemplo, las válvulas de accionamiento manual que posean un obturador caracterizado, cónico o parabólico, también seria consideradas como válvulas de regulación. Contrario a lo anterior, las válvulas auto accionadas se denominan como válvulas de apertura y cierre (On/Off) debido a que estas no permiten modificaciones en el fluido, independientemente de que su función sea controlar el proceso.

 Válvulas de seguridad

Las válvulas de seguridad y alivio, tienen como misión la protección de los equipos y el personal contra una posible sobre presión. Este tipo de válvulas son dispositivos auto accionados por un fluido que previene la sobre presión en recipientes presurizados, las lineas y otros equipos generales.

Las válvulas de Seguridad y alivio, usualmente son diseñadas en ángulo de 90 grados, lo que facilita la evacuación del fluido en un sistema. Generalmente su uso es fundamental en procesos presurizados, ya que los fluidos compresibles podrían provocar la deformación y rotura en los diseños en caso de existir un aumento en la presión por encima de la concebida, lo que pondría en riesgo el personal y las instalaciones.

Principales marcas en las industrias involucradas en la utilización de válvulas:

• ABV
• ACF France
• AIGNEP
• Aircomp by Stampotecnica
• AIRTEC Pneumatic
• Airwork Pneumatic Equipment
• Alco
• Alfa Laval

¿Qué fluidos pueden controlar las válvulas?

Las Válvulas, sus diferentes diseños y especificidades de uso, están pensadas para controlar y manejar fluidos como:

• Aceites y petróleo
• Gas
• Aire
• Pastas semilíquidas
• Líquidos espesos
• Vapor
• Líquidos no condesables
• Líquidos corrosivos

Mantenimiento y reparaciones de las válvulas

En su principio, las válvulas son diseñadas para controlar la presión, resistir a la corrosión y otro tipo de daños que pueden ser ocasionados por las fluctuaciones de la presión, pero también, deben recibir mantenimiento en su superficie, lo que prolongaría su vida útil, evitaría la corrosión, la formación de óxido y evitaría las fugas.

¿Qué se recomienda hacer como parte del mantenimiento en las válvulas?

Para evitar situaciones problemáticas en la ejecución de los procesos en los que las válvulas están involucradas, se recomienda:

• Realizar inspecciones regulares en todo el sistema, esto con el fin de detectar a tiempo cualquier situación que ponga en riesgo la seguridad y la eficiencia del sistema.
• Diseñar y ejecutar programas de mantenimiento preventivo para el sistema con el objetivo de reemplazar piezas, limpiar superficies y realizar cualquier acción que asegure un funcionamiento en condiciones óptimas de la maquinaria.
• Revisar que las válvulas de alta presión se encuentren debidamente engrasadas (de ser necesario) dado que, al acumularse líquidos en su interior, estas pueden llegar endurecerse o apretarse, lo que podría causar fallas y problemas en las instalaciones.
• En caso de engrasar las válvulas, se recomienda utilizar engrasantes industriales especializados para dicha aplicación y realizarse durante cada periodo de mantenimiento programado para evitar posibles fallas.

Conclusiones

• Las válvulas son esenciales para el ejecutar labores que involucren el transcurrir de fluidos.
• Existen diferentes tipos de válvulas que adaptas a las necesidades de la operación.
• Las válvulas pueden controlar desde fluidos como gases, hasta líquidos corrosivos.
• Las válvulas actúan sobre los fluidos por apertura, cierre u obstrucción de la zona de paso.
• El mantenimiento de las válvulas asegura prolonga su vida útil y segura un funcionamiento óptimo de la maquinaria.

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Actualmente Colombia busca mitigar la demanda de energía eléctrica eficientemente en todo su territorio, debido a que depende de fuentes de energía que utilizan recursos naturales. La energía solar fotovoltaica actúa como solución a esta problemática, gracias a su fácil instalación y operación (zonas aisladas), su fuente (el sol) es inagotable y además es amigable con el medio ambiente. Por otra parte, sus costos tienden a disminuir ya que necesitan poco mantenimiento, presentan larga vida útil y el costo de las celdas son cada vez menor.

Índice:

1. Energía Solar en el Mundo
2. Capacidad de energía fotovoltaica instalada en Colombia
3. Legislación para el desarrollo de proyectos de energía solar
4. Beneficios

Energía Solar en el mundo

Actualmente se producen un poco más de 651 GW a nivel mundial, lo que posiciona la energía fotovoltaica como la cuarta más importante, después del carbón con: 2.089GW, gas: 1.812GW e hidroeléctricas: 1.160GW. Los países líderes en generación de energía fotovoltaica a nivel mundial son: India, China, Alemania, Japón, Estados Unidos, Italia, Reino Unido, Francia, España y Australia. Evidenciamos que son los países desarrollados los que abanderan la transformación energética, sin lugar a duda este tipo de generación eléctrica se proyecta como uno de los mas importantes para un futuro próximo, desplazando los medios convencionales. En el año 2019 la energía solar y eólica alcanzaron el 67% de la capacidad nueva de energía eléctrica agregada según Bloomberg NEF BNEF. En el año 2020 los proyectos se han visto enormemente afectados a causa del Covid-19, pero las metas se mantienen y la industria sigue en expansión.

En Colombia existe un déficit energético, alrededor del 32% del territorio no hace parte del Sistema Interconectado Nacional (SIN) representando una cifra notoria que habla de los esfuerzos que aún tenemos por delante. Nuestra ubicación geográfica nos brinda un recurso solar uniforme de 2,5 kWh/m2, contamos con grandes beneficios que facilitan el desarrollo en una escala superior de energía fotovoltaica que podría soportar la deficiencia energética que para hoy presentamos.

Capacidad de energía fotovoltaica instalada en Colombia

La capacidad fotovoltaica estimada en Colombia es de 20MW, complementándose con la planta Celsia Solar Yumbo, la cual cuenta con una capacidad instalada neta de 9,8 MW y comenzó a operar el 3 de septiembre del 2018. Además, la compañía está trabajando en la construcción de otros tres proyectos que se conectarían a la red en 2019.

Numerosas señales demuestran que el país está comprometido con el cumplimiento de desarrollo sostenible, lo que garantiza sostenibilidad energética en el país a corto y largo plazo.

Además de todos los beneficios mencionados anteriormente, uno de los más importantes es el económico. La energía solar ayudará a estabilizar los precios de la energía a futuro y lo primordial que es la electricidad asequible.

Es cierto que inicialmente estos métodos de instalaciones renovables requieren inversiones para construirse, pero, más adelante puede operar a un costo muy bajo (su combustible es ilimitado y gratis)). Siendo así a largo tiempo ser estables en cuanto a sus precios. A la hora de analizar los costos de la instalación y generación de las renovables, se podría concluir que la energía hidroeléctrica es de las más costosas y con menor sostenibilidad proyectada.

Legislación para el desarrollo de proyectos de energía solar

Cuando el gobierno anunció la primera subasta de energía renovable a gran escala en 2019 el sector energético de Colombia ha recibido mayor atención. El ministerio de minas y energía quiere adjudicar aproximadamente 1,5 GW de capacidad a diferentes tipos de fuentes de energía, la subasta ofrecerá PPA de 10 años y tiene una fecha límite hasta diciembre del año 2022

En Colombia ya se reglamentaron en aspectos de la autogeneración a pequeña escala por parte de la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG). Otorgándose varios permisos y certificaciones, las cuales permiten acceder a los incentivos tributarios y fiscales previstos en la ley 1715, evidenciando el despegue de las renovables. (Vatia, 2019).

Beneficios de implementar proyectos solares fotovoltaicos:

Los incentivos tributarios enunciados por la ley para los interesados en realizar inversiones en proyectos de fuentes No Convencionales de Energía y Gestión son:

• Los equipos, elementos, maquinaria y servicios nacionales o importados que se destinen para la producción y utilización de energía a partir de las fuentes no convencionales estarán excluidos de IVA y aranceles.
• Los generadores de energía renovable en pequeña y gran escala podrán vender a la red eléctrica el excedente de energía que ellos no consuman (esquema de créditos de energía), según lo disponga la CREG.
• Se puede deducir de la base gravable para calcular el impuesto de renta, hasta el 50% del valor de la inversión realizada, en proyectos de energías renovables no convencionales. Esta deducción se puede aplicar en el primer año, o hasta en 5 años siguientes al año gravable en el que hayan realizado la inversión.
• Por último, está el incentivo contable depreciación acelerada de activos, el cual gozará del régimen de depreciación acelerada, la tasa de depreciación será no mayor de veinte por ciento (20%) como tasa global anual.

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La dependencia mundial en el petróleo, carbón y gas natural, es total, estos recursos fósiles disponibles en cantidad finita, sumado a la coyuntura económica y geopolítica actual, ha generado en muchos países la necesidad de iniciar una transición hacia el uso de recursos energéticos de carácter renovable, que a su vez contribuyan a la reducción de emisiones de efecto invernadero y a la mitigación del cambio climático que viene experimentando el planeta. Colombia, por la composición de su industria y su economía, no se caracteriza por ser un desarrollador de este tipo de tecnologías. Sin embargo, en los últimos 30 años ha logrado reunir cierta experiencia para el desarrollo de nuevos proyectos de energías renovables que servirá como insumo para el desarrollo a nivel industrial de este sector.

En Colombia, se ha proferido la Ley 697 de 2001 o comúnmente llamada Ley URE (Uso Racional de Energía) y el Decreto 3683 de 2003. La primera busca dar el régimen general y los principios esenciales que rigen este tema y el segundo reglamentario de la ley, crea una estructura institucional contemplando otras figuras que lo complementan. Esta Ley y este Decreto, si bien son necesarios, no han resultado suficientes para la promoción de estas fuentes como lo demuestra la realidad de los resultados desde su promulgación.

Índice:

1. Energía Eólica
2. Colombia y las energías renovables
3. Versatilidad geográfica
4. Un poco de historia.

La energía solar

Considerada la fuente más grande e importante la energía del Sol que se considera inagotable a escala humana. La cantidad de energía solar que recibe la Tierra es diez mil veces mayor que la que se consume al día en todo el planeta. Sin embargo, se distribuye de una forma más o menos uniforme sobre toda la superficie terrestre, lo que dificulta su aprovechamiento por lo que se convierte en un reto implementar alternativas y sistemas para aprovechar su uso.

La energía eólica

Es una fuente de energía renovable que se obtiene de la energía cinética del viento que mueve las palas de un aerogenerador el cual a su vez pone en funcionamiento una turbina que la convierte en energía eléctrica. El proceso comienza cuando el aerogenerador se posiciona para aprovechar al máximo la energía del viento, usando los datos registrados por la veleta y anemómetro y girando sobre su torre. Después, el viento hace girar las palas que se conectan a un rotor que a su vez se conecta a una multiplicadora que eleva la velocidad de giro a miles de revoluciones por minuto. Esta energía cinética se transfiere al generador que la convierte en energía eléctrica que es conducida por el interior de la torre hasta su base, luego sigue por la subestación para que eleve su tensión y continúa hasta la red eléctrica para su posterior distribución.

Colombia y las energías renovables.

Durante los últimos años, se han instalado muchos más sistemas en los programas de electrificación rural, con fuerte financiación del Estado, haciendo uso actualmente de recursos como el FAZNI (Fondo de Apoyo Financiero para la Energización de las Zonas No Interconectadas). El IPSE (Instituto para la Promoción de Soluciones Energéticas) es en la actualidad la institución que lidera las acciones del Estado en la energización del campo colombiano. Según esta institución hay en la actualidad más de 15.000 sistemas instalados para estas aplicaciones. Adicional a esto, el IPSE tiene en desarrollo soluciones innovadoras como sistemas híbridos, en donde se combinan por ejemplo la energía solar fotovoltaica y las plantas diesel para reducir los costos de generación de este combustible empleándolo como respaldo.

Las actividades del subsector de energía eléctrica comprenden la generación, transmisión, distribución y comercialización de energía eléctrica, la cual puede ser producida a partir de agua (proyectos hidroeléctricos), carbón, gas natural, combustibles líquidos, biomasa, residuos (proyectos de centrales térmicas) o de fuentes no convencionales de energía que están obteniendo un auge en Colombia como lo son la energía eólica y la energía solar. Esta última, es una fuente de energía renovable que permite el aprovechamiento de la energía que proviene del Sol, el hombre ha logrado aprovecharla mediante la instalación de paneles solares y otros sistemas que permiten obtener energía térmica o energía eléctrica, mercado que aún se encuentra en desarrollo en nuestro país, pero del cual se estima que como consecuencia de las demandas ambientales nos obligaran a corto o mediano plazo a implementar este tipo de tecnologías de manera permanente.

La versatilidad de la geografía colombiana para proyectos de energías renovables.

La geografía colombiana permite el desarrollo de tecnologías como la solar fotovoltaica o solar térmica, al igual que en el aprovechamiento energético de biomasas particulares derivadas del bagazo de caña para efectos de cogeneración, y el desarrollo de al menos un par de proyectos demostrativos con energía eólica.

A continuación, les contaremos sobre los adelantos en el desarrollo de proyectos eólicos en zonas de alto potencial.

• El desarrollo masivo de sistemas distribuidos de autogeneración solar FV a pequeña y mediana escala.
• El desarrollo de proyectos de cogeneración a partir del aprovechamiento de la biomasa con fines energéticos.
• El desarrollo de proyectos geotérmicos en zonas de alto potencial como el área del macizo volcánico del Ruiz.
• El despliegue de proyectos con FNCER, especialmente a través de esquemas híbridos de generación, como solución energética en ZNI.

Resumen de las energías renovables en el mundo

En el contexto internacional aproximadamente el 81% de la energía consumida a nivel mundial proviene de fuentes fósiles, mientras que el 19% restante proviene de fuentes renovables. Actualmente, estas últimas se encuentran asociadas principalmente con el uso tradicional de la biomasa en aplicaciones como la leña para cocción de alimentos y calentamiento de espacios, y la hidroenergía para generación eléctrica. En una menor medida, se aprovecha la energía proveniente de fuentes como el sol, la geotermia y la biomasa para su conversión en energía térmica a través del uso de tecnologías relativamente modernas, seguidas de estas y otras fuentes como la eólica para la generación de energía eléctrica. Finalmente, se suman al aprovechamiento de fuentes renovables el uso de biocombustibles en el sector transporte y tecnologías en etapas incipientes de desarrollo como es el caso de la energía de los mares en forma de mareas, oleaje, gradientes térmicos o gradientes salínicos (REN21, 2014).

La tendencia de las políticas energéticas de los diferentes países ha sido aumentar gradualmente el suministro de energía renovable, elaborándose para ello una estrategia de desarrollo. La Unión Europea se ha propuesto la meta de alcanzar el 20% del suministro de su energía con renovables para el 2020, acordes con su política de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Iniciativas regionales también han estado en marcha, como la que ha resultado de la “Conferencia Regional para América Latina y el Caribe sobre Energías Renovables” en la que los países miembros de esta región acordaron impulsar estas energías para lograr que en el año 2010 la región utilizará por lo menos un 10 % de energías renovables del consumo total energético. Consecuencias de la denominada “Plataforma de Brasilia sobre energías renovables” las cuales no son cuantificables hasta la fecha.

En tal contexto, China, Alemania, España, y Estados Unidos, se consolidan hoy en día como países pioneros en el desarrollo de las mayores capacidades instaladas en tecnologías para el aprovechamiento de la energía hidráulica, eólica, solar, geotérmica y de las biomasas, como fuentes de origen renovable que hacen su aporte en el proceso de transición planteado en lo que a la generación de energía eléctrica se refiere. Entre tanto, países como Estados Unidos, Brasil y Alemania lideran la utilización de bioenergía en el sector transporte (REN21, 2014), en tanto que Estados Unidos, Noruega, China, Japón y la Comunidad Europea lideran la utilización de electricidad (en parte producida a partir de fuentes renovables) en ese mismo sector (Ecomento, 2014; Comisión Europea, 2012) y otros países como China, Estados Unidos y Turquía lideran el aprovechamiento de energía térmica en forma de calor útil a partir de la energía solar y la energía geotérmica (REN21, 2014).

El mercado de las energías renovables a pesar de ser “relativamente nuevo” y teniendo en cuenta los estragos que puedan quedar como consecuencia de la coyuntura actual derivada del Covid-19 se posicionará como un mercado necesario para la recuperación económica y ambiental que requerirá el planeta.

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