bomba solar de agua (actual)
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA, ELECTRONICA Y SISTEMAS
ESCUELA PORFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
INSTALACIÓN DE UNA BOMBA SOLAR DE AGUA SUMERGIBLE EN EL DISTRITO DESAGUADERO DE LA
COMUNIDAD LUPACA
Presentado por:
Mamani Quilluya Obed Rudy 033291 Sanchez Mamani Willy Luis Jaime 095129 Huanca Añamuro Juan Alberto 093877 Pacori Paredes Adrian 092726 V ilca Mamani David Constantino 083840
2014 – Perú
TÍTULO : INSTALACIÓN DE UNA BOMBA SOLAR DE AGUA
SUMERGIBLE EN EL DISTRITO DESAGUADERO DE LA
COMUNIDAD LUPACA
AUTOR : GRUPO N° 01
I. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA
FORMULACIÓN
La falta de agua potable para el consumo humano y de animales y la
no existencia de energía convencional en comunidad Lupaca de
distrito de Desaguaderonos conducen a la necesidad de instalar una
bomba solar para llenar un reservorio con una capacidad de
abastecer 3 dias a la población de dicha comunidad con agua
potable.
OBJETIVOS
Instalar una bomba solar de agua sumergible.
Evitar el uso de una bomba diesel y asiconsumo de combustible en
el uso de bombas de combustión y evitar la emanación de gases de
CO y CO2
JUSTIFICACIÓN
Mejorar la calidad de vida mediante el abastecimiento de agua a
través de una bomba solar sumergible aprovechando la energía solar
para impulsar el agua deun pozo al tanque de captación,
disminuyendo el gasto económico de la red convencional o en el
consumo de combustible.
LIMITACIÓN
Para mejorar la calidad de vida en este trabajo se realizara solo
laadecuación de una bomba solar de agua sumergible en pozos en
la Comunidad de Lupaca del Distrito de Desaguadero.
ÁREA EN LA QUE SE INSCRIBE
Está inscrito dentro del área de mecánica, más explícitamente dentro
del área de turbomáquinas, energía renovable.
II. MARCO CONCEPTUAL
ANTECEDENTES
No es hasta la segunda mitad del siglo XX cuando se dan las
condiciones necesarias para que la nueva tecnología solar
fotovoltaica encuentre su oportunidad dentro del panorama
energético en general y en el de su utilización para el bombeo de
agua en particular. La crisis petrolífera fue la que hizo que algunos
ingenieros buscaran otras fuentes de energía. En esta época, ya
existían una producción de módulos fotovoltaicos, y éstos eran
utilizados en campos de la industria muy restringidos.
La energía solar y eólica se denomina renovable debido a que son
un recurso inagotable respecto del ciclo de vida humano. Además,
presentan la característica de ser abundantes y limpias. Con
tecnologías maduras, las fuentes renovables de energía tienen un
gran potencial para la generación de energía, la tecnología
fotovoltaica disponible comercialmente es una alternativa real para
su aplicación en diversas tareas domésticas, industriales y
agropecuarias. Sin embargo es necesario un análisis de viabilidad
económica y factibilidad técnica para determinar si es la más
apropiada para tal fin. (Aqueveque Medina, 2009)
Las aplicaciones más comunes en el sector agropecuario son
bombeo de agua, cercos eléctricos, calentadores de agua,
congeladores y sistemas de secado de productos agrícolas, además
de la electrificación básica para fines domésticos.
El bombeo de agua en pequeña escala es una aplicación de mucha
trascendencia en el mundo; tiene especial impacto en comunidades
rurales donde no hay suministro de energía eléctrica convencional.
Los sistemas de bombeo fotovoltaicos se caracterizan por ser de alta
confiabilidad, larga duración y mínimo mantenimiento, lo cual se
traduce en un menor costo a largo plazo si se le compara con otras
alternativas, de manera que pueden adecuarse para satisfacer las
necesidades específicas del usuario en cualquier momento.
Estos sistemas son muy sencillos en su operación. Para realizar un
proyecto con éxito es necesario entender conceptos como la energía
solar fotovoltaica, la hidráulica del sistema y el funcionamiento del
conjunto motor-bomba. Los sistemas activados por el sol
representan una solución costeable para muchos usuarios alejados
de fuentes convencionales de energía eléctrica, el éxito de un
proyecto está directamente relacionado con el conocimiento de las
condiciones y recursos del sitio. (Wikipedia, 2013)
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Un sistema de bombeo alimentado por energía solar está compuesto
de dos componentes básicas. La primera, son los paneles
fotovoltaicos que proporcionan la potencia. Cada panel está
compuesto por varias células solares las que producen corriente
directa (DC) cuando se exponen a la luz. Esta corriente DC es
recolectada por el cableado en el panel. Luego, es abastecida a una
bomba DC que bombea agua mientras el sol brille, o almacenada en
baterías para su posterior uso por las bombas.
También puede usarse un convertidor de frecuencia DC/AC para
usar una bomba con un motor de inducción de corriente alterna.
(Gasquet, 2004)
Las células solares o fotovoltaicas (o PV cellsen inglés) están hechas
de materiales semiconductores que pueden convertir la luz del sol
directamente en electricidad. La luz incidente en las células desaloja
y libera electrones dentro del material, los cuales se mueven para
producir una corriente eléctrica directa (DC).
Los fabricantes de paneles normalmente miden el voltaje (Volts) y la
corriente de salida (Amperes) de los paneles bajo condiciones de
potencia. La potencia (Watts = Volts x Amperes) es la máxima
potencia que se puede obtener del panel fotovoltaico con una
radiación solar de 1000 W/m2 y una temperatura de 25°C. La
corriente DC producida por un panel fotovoltaico es mucho más
sensible a la intensidad de la luz incidente en el panel que el voltaje.
Gruesamente, si la intensidad de luz se reduce a la mitad, la
corriente DC también se reduce a la mitad y el voltaje se reduce muy
poco. (Aqueveque Medina, 2009)
El volumen de agua requerido diariamente no es suficiente indicador
del tamaño y costo del sistema de bombeo. También debe
conocerse la carga dinámica total, CDT (profundidad de bombeo
más la altura de descarga más la carga de fricción en la longitud total
de la tubería).
Una buena indicación del tamaño y costo es el ciclo hidráulico
definido como el producto del volumen diario, expresado en metros
cúbicos, m3 (1,000 litros = 1 m3), por la CDT, expresada en metros, m
[(m)(m3)]. Con estas unidades, el ciclo hidráulico se expresa en
unidades de m4. (Jenkins, 2012)
BIBLIOGRAFÍA
Aqueveque Medina, E. J. (2009). Bombeo de agua para riego. Chile:
Universidad de Chile.
Gasquet, H. L. (2004). Manual teorico y practico sobre los sistemas fotovoltaicos. Cuernavaca, Morelos, Mexico: Solartronic.
Jenkins, P. T. (2012). Manual de Instrucciones del Diseño de Bomba de Agua Solar, Ingeniería Tecnológica. Nuevo Mexico: Universidad Estatal de Nuevo Mexico.
Wikipedia. (14 de Julio de 2013). Wikipedia.com. Recuperado el 28 de Febrero de 2014, de Wikipedia.com: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bomba_sumergible&oldid=68357579
III. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
TIPO DE INVESTIGACIÓN
Tiene un enfoque cualitativo debido a que en el proceso se trabajara en
base a datos de investigadores y técnicos, y esto ayudara en la toma de
decisiones, pero también es cuantitativo ya que las decisiones que se
tomara satisfaceran las necesidades de la población beneficiada. Por tal
razón es una investigación cualicuantitativa.
En cuanto al aspecto descriptivo, se determinara las bondades que
brinda el Módulo fotovoltaico solar para la generación de energía
eléctrica, ello gracias a que se establecerá propuestas bien definidas
para cumplir con los objetivos que nos planteamos.
Para cumplir nuestros objetivos, se recurrirá a bibliografías establecidas,
catálogos, tablas, diagramas, páginas web, datos fuente SENAMHI y
otros con la finalidad de aplicar el sistema del módulo.
HIPÓTESIS
1. Se instalara una bomba solar sumergible para el bombeo de agua de
un pozo a un tanque de captación.
2. Mediante la aplicación de una bomba solar de agua se tratara de
evitar el consumo de combustible en el uso de bombas
convencionales y el consumo de energía eléctrica convencional con
bombas electicas.
3. Para la generación de energía eléctrica, se logrará aprovechar
nuestros recursos renovables con procedimientos de producción
menos contaminantes para nuestro medio ambiente aplicando la
energía solar.
IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES
Las variables que influyen esta investigación se identificaran de manera
cómo influyen clasificando en independientes y dependientes los cuales
los dependientes son: la potencia del panel solar en horas punta del día,
caudal máximo que se tiene de acuerdo a la potencia transmitida, si es
necesario un conversor de DC-AC. Las variables independientes son: la
altura a lo que se tendrá el tanque de captación, y se tiene también las
variables que son intervinientes como es la temperatura, clima,
temporada.
Algunas de las variables que se tiene se presentan en la siguiente tabla:
VARIABLES
UNIDAD INSTRUMENTO TIPO
1.
Potencia del panel
fotovoltaicoWatts Dependiente
2.
Altura de bombeo
Metros MetroIndependient
e
3.
Caudal máximo
Metros cúbicos/segundo
sDependiente
OPERACIONALIZACIÓN
METODOLOGÍA
Primeramente se analizara el lugar de la instalación para así poder
determinar el tipo de bomba sumergible a utilizar, luego de tener los
datos de campo se tendrá que procesar…………………
IV. Planificación y presupuesto
1. Cronograma: se tendrá en cuenta el siguiente cronograma en la que
se trabajara en esta investigación.
DURACION (MESES)
ACTIVIDADES 1 2 3 4 5 6
Estudio del lugar de instalación X
marco teórico X
Cálculos X X
Procesar los datos X
Analizar los resultados X X
Elaborar informe final X
2. PRESUPUESTO: el presupuesto planteado es un monto tentativo de
acuerdo a la investigación realizada.
PRECIO (S/.)
ESPECIFICACIONESSueldo/
mesMeses Total
Responsable 300 6 1800
Asistente 1 80 6 480
Asistente 2 80 4 320
Total 2600
Precio unitario
Cantidad Total
Infraestructura 300 1 300
Equipos 2000 1 2000
Materiales 400 1 400
Insumos 100 1 100
Total 2800
TOTAL 5400
V. ANEXOS