Suministro energético tipo eólico para cámara de seguridad

Abstract

The security department of the Universidad del Norte requires the installation of a HIKVISION security camera to expand the video surveillance coverage area on the road between block C, L and M. For this they want to try with an experimental prototype that provides the power supply to the camera with renewable sources and isolated to the electricity grid. The proposal was initially limited by using wind power as the primary source for power generation. The elements for supplying power were a HIKVISION DS-2DP1636Z-D 120W camera, a 120 W Ethernet Switch, a set of fans for 70 W cabinets and a 3W thermostat.

The load setting achieved a demand of 3366 Wh/day, generating a total power demand of 4540 Wh/day including losses in power electronics equipment that are required in generation system with renewable sources. The final design features two 4KW 400V wind turbines and a 240W solar panel working at 48V. These are connected to MPPT technology wind inverters and a solar charge controller, respectively. These outputs are connected to a 2160Wh/day capacity battery bank working at 432V, with 9 batteries operating at 48V 5Ah. The solar charge controller is strictly connected to a single 48 V battery to operate at the same voltage level. The bank is connected to an AC/DC current inverter that provides power to the loads.

The regulations applied are NTC 2050, Retie, IEEE 142 and IEEE 802.3AF. It is concluded that the designed system can guarantee at least 7500 Wh/day, allowing you to connect more loads such as perimeter illuminations at the installation point. The system requires periodic maintenance to extend the life of the batteries and electronic equipment used. Above all, to extend the integrity of the electrical cabinet that will be outdoors and receive an environment with high salinity given the proximity to the Caribbean Sea.

El departamento de seguridad de la Universidad del Norte requiere instalar una cámara de seguridad HIKVISION con el fin de ampliar la zona de cobertura de video vigilancia en la vía entre el bloque C, L y M. Para esto quieren probar con un prototipo experimental que brinde el suministro de energía a la cámara con fuentes renovables. La propuesta se limitó inicialmente por recurrir a energía eólica como la fuente primaria para el suministro de generación de energía. Los elementos para suplir de energía fueron una cámara HIKVISION de 120 W, un Switch Ethernet de 120 W, un conjunto de ventiladores para armarios de 70 W y un termostato de 3W. La parametrización de la carga obtuvo una demanda de 3366 Wh/día, generando una demanda de energía total de 4540 Wh/día incluyendo las perdidas en los equipos de electrónica de potencia que se requieren en sistema de generación con fuentes renovables. El diseño final contemplo dos aerogeneradores de 4KW de 400V y un panel solar de 240 W a 48V. Estos se conectan a unos inversores de viento de tecnología MPPT y un controlador de carga solar respectivamente. Las salidas de estos se conectan a un banco de baterías de 432 V de 2160Wh/día de capacidad, con 9 baterías de 48V de 5 Ah. El controlador de carga solar se conecta estrictamente a una sola batería de 48 V para operar al mismo nivel de tensión. El banco se conecta a un inversor de corriente AC/DC que dispone la energía a las cargas. Las normativas aplicadas corresponden a la NTC 2050, Retie, IEEE 142 y la IEEE 802.3AF. Se concluye que el sistema diseñado puede garantizar al menos 7500 Wh/día, lo que permite poder conectar mas cargas como iluminarias perimetrales en el punto de instalación. El sistema requiere de mantenimientos periódicos para alargar la vida útil de las baterías y equipos electrónicos utilizados. Sobre todo, para extender la integridad del gabinete eléctrico que estará a la intemperie y recibirá un ambiente con alta salinidad dada la cercanía al mar caribe