sistema de extracción de agua por bombeo con fuente de
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Sistema De Extracción De Agua Por Bombeo Con Fuente De Energía Solar Fotovoltaica
Nicol D. Castro y Laura K. Castiblanco
Universidad Distrital Francisco José De Caldas
Facultad Medio Ambiente Y Recursos Naturales
Tecnología En Gestión Ambiental Y Servicios Públicos
Tutor Rafael Eduardo Ladino Peralta
2020
2
Página De Aceptación
Nota de aceptación
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Firma del jurado
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Firma del jurado
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Dedicatoria
A mi abuelita, que es mi apoyo incondicional, que me entrega día a día lo mejor de sí , todo
su amor, dulzura, compañía , comprensión y apoyo, es la persona que ríe y llora conmigo, que se ha
trasnochado durante mi carrera profesional acompañándome a hacer los trabajos, la que ha estado
conmigo en los mejores y peores momentos de mi vida y anhela tanto el título como yo, a esa persona
qué significa todo para mí, a mi mayor tesoro en el mundo, le dedicó este gran logro que es el
primero de muchos que vendrán, todos mis logros son por y para ella, Tita te amo con todo mi
corazón .
Nicol D. Castro
A mi mamá, quien me apoyó durante todo este trabajo, es un pilar fundamental en
mi proceso formativo, es mi inspiración para seguir adelante con todos mis proyectos, es la
mujer a la que le debo todo en la vida y quien me ha hecho la persona que soy hasta el día de
hoy; a mis hermanas que siempre me han apoyado en los momentos difíciles, son quienes me
sacan una sonrisa y me ayudaron para sacar el proyecto adelante las amo demasiado
porque son todo en mi vida, para ustedes es este logro hermosas mujeres.
Laura K. Castiblanco
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Agradecimientos
Agradecemos a Dios por bendecirnos con la oportunidad de estudiar esta hermosa
carrera, por guiarnos a través del camino de nuestras vidas y por ayudarnos en esos
momentos difíciles, por darnos la fuerza y el ánimo para salir adelante.
A nuestras familias, en especial a las señoras María Aurora Tapiero y Flor Orjuela,
que son nuestro apoyo incondicional, las personas más importantes de nuestras vidas y los
pilares fundamentales para llegar al lugar donde estamos, a ellas le debemos todo y todo será
también para ellas.
A nuestra Universidad Distrital Francisco José De Caldas y a todos los docentes que
nos acompañaron y apoyaron en nuestra formación profesional.
Finalmente queremos expresar nuestro más grande y profundo agradecimiento al
Docente e Ingeniero Rafael Eduardo Ladino Peralta por ser nuestro tutor y principal
colaborador durante todo este proceso quién con su conocimiento, experiencia, enseñanza y
paciencia nos apoyó para la construcción y desarrollo de nuestro proyecto de grado.
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Tabla De Contenido
Resumen ...........................................................................................................................................................................10
Abstract .............................................................................................................................................................................11
Introducción ...................................................................................................................................................................12
1. Capítulo Generalidades...................................................................................................................................13
1.1 Antecedentes .....................................................................................................................................................13
1.1.1Estudios Realizados ................................................................................................................................13
1.2 Planteamiento Del Problema ...................................................................................................................14
1.3 Objetivos ..............................................................................................................................................................15
1.3.1 Objetivo General. ......................................................................................................................................15
1.3.1.1 Objetivos Específicos. .........................................................................................................................15
1.4 Justificación ........................................................................................................................................................15
2. Capítulo Marco Referencial ..........................................................................................................................16
2.1 Marco Teórico ...................................................................................................................................................16
2.2 Marco Conceptual ...........................................................................................................................................24
3. Capítulo Marcos Del Proyecto ..........................................................................................................................27
3.1 Marco Legal ........................................................................................................................................................27
3.2 Marco Institucional ........................................................................................................................................28
4.Capítulo Metodología De Investigación .......................................................................................................29
4.1 Metodología Proyectiva ...............................................................................................................................29
4.2 Proceso Metodológico ..................................................................................................................................29
4.3 Metodología Mixta ..........................................................................................................................................30
5. Capítulo Desarrollo Del Proyecto ..................................................................................................................30
6
5.1 Aplicación teórica para una casa de Paratebueno, Cundinamarca .....................................33
5.1.1 Propiedades del fluido ........................................................................................................................33
5.1.2 Memoria de Cálculos ............................................................................................................................33
5.2 Pérdidas de energía .......................................................................................................................................39
5.3 Altura dinámica de la bomba ...................................................................................................................42
5.4 Potencia De La Bomba Al Fluido .............................................................................................................42
5.5 Potencia Del Motor A La Bomba ..............................................................................................................42
5.6 Cálculo De Energía Hidráulica Requerida .........................................................................................43
5.7 Cálculo De Paneles Fotovoltaicos ...........................................................................................................43
6. Selección De La Bomba ........................................................................................................................................46
8. Otras Estructuras Del Esquema ......................................................................................................................50
8.1 Estructuras De Soporte Para Los Paneles Fotovoltaicos ...........................................................50
9. Presupuesto ...............................................................................................................................................................51
10. Punto De Equilibrio ............................................................................................................................................53
10.1 Cálculo del Punto de Equilibrio ............................................................................................................53
11. Analisis De Resultados ......................................................................................................................................54
12. Conclusiones ...........................................................................................................................................................55
13. Recomendaciones ................................................................................................................................................55
14. Referencias Bibliográficas ..............................................................................................................................57
7
Lista De Tablas
Tabla 1 ..................................................................................................................................... 27
Tabla 2 ..................................................................................................................................... 33
Tabla 3 ..................................................................................................................................... 33
Tabla 4 ..................................................................................................................................... 38
Tabla 5 ..................................................................................................................................... 40
Tabla 6 ..................................................................................................................................... 41
Tabla 7 ..................................................................................................................................... 44
Tabla 8 ..................................................................................................................................... 48
Tabla 9 ..................................................................................................................................... 50
Tabla 10 ................................................................................................................................... 51
Tabla 11 ................................................................................................................................... 53
8
Lista De Ilustraciones
Ilustración 1 .......................................................................................................................................... 17
Ilustración 2 .......................................................................................................................................... 18
Ilustración 3 .......................................................................................................................................... 19
Ilustración 4 .......................................................................................................................................... 20
Ilustración 5 .......................................................................................................................................... 21
Ilustración 6 .......................................................................................................................................... 24
Ilustración 7 .......................................................................................................................................... 28
Ilustración 8 .......................................................................................................................................... 31
Ilustración 9 .......................................................................................................................................... 32
Ilustración 10 ........................................................................................................................................ 32
Ilustración 11 ........................................................................................................................................ 39
Ilustración 12 ........................................................................................................................................ 44
Ilustración 13 ........................................................................................................................................ 45
Ilustración 14 ........................................................................................................................................ 45
Ilustración 15 ........................................................................................................................................ 47
Ilustración 16 ........................................................................................................................................ 47
Ilustración 17 ........................................................................................................................................ 49
9
Lista De Ecuaciones
(1) ............................................................................................................................................. 34
(2) ............................................................................................................................................. 34
(3) ............................................................................................................................................. 35
(4) ............................................................................................................................................. 35
(5) ............................................................................................................................................. 35
(6) ............................................................................................................................................. 36
(7) ............................................................................................................................................. 36
(8) ............................................................................................................................................. 37
(9) ............................................................................................................................................. 37
(10) ........................................................................................................................................... 38
(11) ........................................................................................................................................... 38
(12) ........................................................................................................................................... 39
(13) ........................................................................................................................................... 39
(14) ........................................................................................................................................... 40
(15) ........................................................................................................................................... 42
(16) ........................................................................................................................................... 42
(17) ........................................................................................................................................... 42
(18) ........................................................................................................................................... 42
(19) ........................................................................................................................................... 43
(20) ........................................................................................................................................... 43
(21) ........................................................................................................................................... 45
(22) ........................................................................................................................................... 46
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Resumen
Se realizo la propuesta del sistema de extracción de agua por bombeo con fuente de energía solar
fotovoltaica, como una alternativa a las energías convencionales a través una de las energías
renovables, desarrollando una aplicación teórica para una vivienda en el municipio de Paratebueno-
Cundinamarca, Colombia con 6 habitantes y una población flotante de 4 personas, para determinar el
sistema de extracción se tuvo como referencia antecedentes internacionales y nacionales de proyectos
similares y se realizaron los respectivos cálculos necesarios para su diseño y características, teniendo
como resultado la selección de la bomba solar y los paneles solares adecuados para la extracción de
agua en esta vivienda, el cual se podría realizar posteriormente a escala real para mitigar los impactos
negativos que genera la falta o la escasez de servicios públicos como energía eléctrica y agua potable
debido al inadecuado manejo de los recursos naturales y difícil acceso por ser zonas no
interconectadas que conlleva a una mala calidad de vida, haciendo un gran aporte como una posible
solución a estas necesidades.
Palabras Clave: Energía, bombeo, agua, fotovoltaica, solar, renovable
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Abstract
The proposal of the pumped water extraction system with a photovoltaic solar energy source was
made as an alternative to conventional energies through one of the renewable energies, developing a
theoretical application for a dwelling in the municipality of Paratebueno-Cundinamarca, Colombia
with 6 inhabitants and a floating population of 4 people, the determination of the extraction system
was based on the international and national background of similar projects and the respective
calculations necessary for their design and characteristics were carried out, having, as a result, the
selection of the solar pump and the suitable solar panels for the extraction of water in this house,
which could be carried out later on a real scale to mitigate the negative impacts caused by the lack or
scarcity of public services such as electric power and drinking water due to the inadequate
management of natural resources and difficult access as they are not interconnected areas leading to a
poor quality of life, making a great contribution as a possible solution to these needs.
Key Words: Energy, pumping, water, photovoltaic, solar, renewable.
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Introducción
La energía solar fotovoltaica se obtiene al convertir la luz solar en energía eléctrica por medio
del efecto fotoeléctrico esta se caracteriza por ser limpia e inagotable y no emite CO2 al medio
ambiente, por esta razón se considera como una alternativa a las energías convencionales por su baja
generación de desechos, así mismo la extracción de agua en pozos es una aplicación novedosa de la
energía solar; teniendo en cuenta que el porcentaje de implementación de energías renovables en
Colombia es muy bajo , como se puede evidenciar en la problemática que atraviesa nuestro país en las
zonas rurales frente al abastecimiento de agua potable y energía eléctrica, este proyecto se dirige a
estas energías para destacar la importancia del buen uso y aprovechamiento que se les puede dar para
aportar una posible solución a esta problemática, en el cual se propone un sistema de extracción de
agua por bombeo teórico mediante el uso de energía solar fotovoltaica, donde se empleará para el
bombeo la energía solar recolectada por los paneles fotovoltaicos, que es transformada y consumida
directamente por la bomba y el agua es succionada desde el fondo del pozo a un tanque de
almacenamiento para abastecer a una vivienda en el municipio de Paratebueno-Cundinamarca,
teniendo como línea base proyectos realizados en España, Perú y Colombia.
El desarrollo de esta propuesta abarca los conocimientos adquiridos durante el transcurso del
proyecto curricular Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos con un enfoque hacia el
uso y aplicación de energías renovables, lo cual permite al tecnólogo tener habilidades importantes en
su vida profesional donde pueda enfrentar retos y dar posibles soluciones a una gran problemática en
el país como lo es el difícil acceso a los servicios públicos domiciliarios de energía y agua potable,
realizando propuestas de sistemas de extracción de agua por bombeo con fuente de energía solar
fotovoltaica, teniendo como referencia en su proceso este proyecto para mejorar la calidad de vida de
los habitantes más específicamente en zonas rurales o no interconectada del país y poblaciones que no
tienen acceso a los servicios públicos domiciliarios.
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1. Capítulo Generalidades
1.1 Antecedentes
Estudios realizados a nivel mundial como a continuación se mencionan llevados a cabo por
varios países, universidades y entidades interesados en este tema, sobre la problemática de la
extracción de agua, los servicios públicos insatisfechos y el uso de energías alternativas, realizan
proyectos como una posible solución a esta problemática social y ambiental.
1.1.1Estudios Realizados
1.1.1.1 Abastecimiento De Agua A Través De Bombeo Solar.
Lugar: Colombia-Guajira
Autor: Universidad de La Guajira
La Universidad de La Guajira propuso un sistema híbrido de molino de viento e hidro bomba
en las comunidades indígenas de Etkojo>ole, Karraisira y Paranachimana alimentada por energía
solar, además se repara el molino de viento con el cual le transmite energía a la bomba para la
extracción de agua para de esta manera asegurar el suministro constante. De igual manera se socializo
con la comunidad el mantenimiento de su sistema de agua, sistemas de riego con poca agua y
saneamiento básico para mejorar de esta manera su calidad de vida.
1.1.1.2. Prototipo De Sistema De Bombeo Fotovoltaico Para Proyectos De Cooperación
Al Desarrollo Con Tecnologías Apropiadas.
Lugar: España - Madrid
Autor: David Arija González, Universidad Carlos Iii De Madrid Escuela Politécnica Superior
En este trabajo el autor hace una simulación de un sistema de bombeo autónomo con bomba
sumergible alimentado por una instalación solar fotovoltaica. Explica todas las partes, sistemas,
cálculos con muchas pruebas para la selección de la bomba, baterías, paneles etc. Es un trabajo muy
completo de un país como España que es un fuerte en energías renovables y es de mucha ayuda para
nuestro proyecto.
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1.1.1.3. Diseño Del Sistema De Bomba Solar Utilizando Bomba Sumergible Híbrido Con
Variador De Velocidad Para La Comunidad Quenafajja Del Distrito De Acora Provincia De
Puno.
Lugar: Perú - Puno
Autor: Elver Demetrio Sosa Cutipa
Este trabajo surgió por la necesidad de abastecimiento de agua potable, en el cual se diseña un
sistema de bomba solar con paneles fotovoltaicos automatizado, utilizando bombeo de agua hacia un
reservorio y distribuido por gravedad contribuyendo a mantener un adecuado y seguro suministro de
agua, se pretende obtener la mejor la mejor opción, técnica y económica que permita definir el tipo de
sistema de bombeo automatizado al menor costo de inversión , con mayor eficiencia del servicio y
mayor calidad del agua y de vida.
1.2 Planteamiento Del Problema
Colombia está pasando por una crisis ambiental debido al manejo inadecuado de los recursos
naturales lo cual conlleva a una mala calidad de vida y desabastecimiento de servicios públicos
domiciliarios, este es un país rico en recursos naturales, pero se encuentra como principal falencia su
uso excesivo y descontrolado que generan un gran impacto sobre la diversidad biológica en el país
con grandes problemáticas como la deforestación, la minería ilegal, la contaminación hídrica, la
contaminación atmosférica y el manejo inadecuado de los residuos sólidos las cuales afectan
gravemente la cantidad y calidad de los recursos naturales aprovechables y utilizables para los
servicios públicos domiciliarios en el país. Por lo tanto, se evidencia en algunas zonas rurales del país
el difícil acceso al agua potable, saneamiento básico y energía como lo es en este caso el municipio de
Paratebueno, Cundinamarca por ser una zona no interconectada del país.
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1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo General.
Proponer un sistema de extracción de agua por bombeo mediante el uso de energía solar
fotovoltaica
1.3.1.1 Objetivos Específicos.
Realizar los cálculos para el sistema de extracción de agua por bombeo con fuente de energía
solar fotovoltaica
Definir el tipo de paneles fotovoltaicos, la bomba solar y los componentes necesarios para
accionar el sistema de bombeo.
1.4 Justificación
La importancia de la implementación de las energías renovables como una alternativa de
solución a los impactos ambientales provocados por el uso de energías convencionales tales como la
contaminación atmosférica, la alteración del ecosistema y el agotamiento de los recursos, para
contribuir a la mitigación de estos efectos. En este proyecto se hará uso de la energía solar debido a
que los beneficios de esta se pierden en su mayoría, utilizándola como única fuente del sistema de
bombeo para extracción de agua y así evitar el uso de energías convencionales que traen consigo
impactos ambientales negativos proporcionando a su vez una posible solución a la problemática del
difícil acceso al agua y a la red eléctrica en las áreas rurales de Colombia, como se presenta en el
municipio de Paratebueno Cundinamarca, a través de la propuesta del sistema de extracción del agua
y así brindar un abastecimiento del recurso para contribuir a disminuir la vulnerabilidad del derecho
al acceso a agua potable como derecho fundamental en el país, siendo un territorio biodiverso y rico
en recursos naturales.
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2. Capítulo Marco Referencial
2.1 Marco Teórico
2.1.1 Energía Solar
La energía solar fotovoltaica se obtiene al convertir la luz solar en energía eléctrica por medio
del efecto fotoeléctrico, es un tipo de energía renovable, inagotable y sin impactos negativos al medio
ambiente, la cual se puede implementar desde pequeños generadores hasta grandes plantas
fotovoltaicas. Es el recurso energético con mayor disponibilidad en el territorio colombiano, en la
mayoría de sus municipios la disponibilidad de la energía solar es bastante grande, y se dispone de sol
casi todos los días del año comparado con otros países, lo que hace atractivo su uso. La energía solar
se puede transformar con facilidad en calor: absorbe la energía solar y la transforma en calor, que
puede ser usada para bombeo de agua, iluminación, calentar ambientes, calentar agua (termas solares),
secar diversos productos, cocinar, etc.
2.1.2 Paneles Solares
Son los que se encargan de captar la radiación solar y transformarla en electricidad,
generando una corriente continua (CC), también llamada corriente directa (DC) que alimenta a la
bomba como se evidencia en la ilustración 1. El número de paneles se determina por la potencia que
se necesita suministrar a la bomba, de acuerdo con el caudal de agua a bombear y presión de
suministro. Asimismo, la disposición y forma del conexionado de los paneles (en serie o en paralelo),
será en función de la tensión nominal y la intensidad de corriente necesaria para el accionamiento del
motor eléctrico de la bomba.
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Ilustración 1
Paneles fotovoltaicos.
Nota: Paneles solares por, Laboratorio De Servicios Públicos Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Fuente Autoras
2.1.3 Radiación Solar
La radiación solar es la energía emitida por el Sol, que se propaga en todas las direcciones a
través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Esa energía es el motor que determina la
dinámica de los procesos atmosféricos y el clima. La energía procedente del Sol es radiación
electromagnética proporcionada por las reacciones del hidrógeno en el núcleo del Sol por fusión
nuclear y emitida por la superficie solar.
El Sol emite energía en forma de radiación de onda corta, después de pasar por la atmósfera,
donde sufre un proceso de debilitamiento por la difusión, reflexión en las nubes y de absorción por las
moléculas de gases (como el ozono y el vapor de agua) y por partículas en suspensión, la radiación
solar alcanza la superficie terrestre oceánica y continental que la refleja o la absorbe. La cantidad de
radiación absorbida por la superficie es devuelta en dirección al espacio exterior en forma de
radiación de onda larga, con lo cual se transmite calor a la atmósfera. (IDEAM,2014)
La radiación solar tiene tres tipos que se ven reflejados en la ilustración 2:
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2.1.3.1 Radiación Solar Difusa: Este tipo de radiación representa la porción de radiación
solar que ha golpeado una partícula de gases atmosféricos y cambia el ángulo de incidencia y que, sin
embargo, alcanza el suelo porque está dirigida hacia él.
2.1.3.2 Radiación Solar Incidente: Es la radiación que ha encontrado cualquier obstáculo al
que ha entregado toda o parte de su energía. La cantidad de la superficie afectada por la misma
cantidad de radiación como el grosor de la atmósfera atravesada por estos aumenta. Esto crea las
variaciones diarias, anuales y latitudinales en la irradiación.
2.1.3.3 Radiación Solar Reflejada: La radiación solar reflejada es la parte de la radiación
solar incidente reflejada desde la superficie de la tierra debido al efecto albedo. El albedo es el
coeficiente de reflexión que generalmente están entre 0 y 1 o se expresan como un porcentaje. Está
dada por la relación entre la energía radiante reflejada desde una superficie con respecto a la energía
incidente. La Tierra tiene un valor promedio de 40% (c = 0.4). A la altitud del albedo de la Tierra,
agregamos las radiaciones reflejadas por las partículas atmosféricas hacia el espacio.
Ilustración 2
Tipos De Radiación Solar
Nota: Adaptado de Tipos de radiación solar, por Solar Action 2013, Fuente
http://solaraction.blogspot.com/2013_04_01_archive. html
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2.1.4 Software PV SOL:
Es un programa global de simulación de sistemas fotovoltaicos, para planificación y diseño de
sistemas fotovoltaicos de forma segura y cálculo fiable de la rentabilidad del sistema.
Las bases de datos necesarias se incluyen y actualizan periódicamente, por ejemplo, datos
climáticos, de módulos fotovoltaicos o de inversores. En las versiones PV*SOL 2020, el acceso a las
bases de datos se complementa con la función muy útil de acceso en línea. Por un lado, las bases de
datos en línea contienen los registros de datos del sistema, por otro, los registros de datos creados por
los propios usuarios se almacenan allí. (Futur energy, 2019).
A continuación, se puede evidenciar en la ilustración 3 una parte de aplicación del software
PV Sol.
Ilustración 3
Software PV*SOL clima, red y tipo de instalación
Nota: Adaptado de Software PV*SOL clima, red y tipo de instalación por Pablo C., 2019. Fuente
https://www.fisica.uji.es/priv/web%20master%20SIH007/general/treballs%202015/Ferramentes_Software.pdf
2.1.5 Instrumentos De Medición De Radiación Solar
Son instrumentos que miden la irradiación solar global (directa y difusa) en un plano
horizontal. El elemento receptor debe estar horizontal y libremente expuesto al hemisferio celeste,
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pero debe estar protegido de la irradiación que regresa del suelo y los alrededores. Normalmente se
usan sensores termoeléctricos, fotoeléctricos, piro eléctricos o elementos bimetálicos. Tales
instrumentos pueden ser usados para medir irradiación a escala diaria, horaria o menor, lo que va a
depender más de la programación del instrumento de adquisición de datos asociado.
2.1.6 Movimiento Anual Del Sol
En la ilustración 4, se puede evidenciar el movimiento aparente del Sol con respecto a la
Tierra a lo largo del año. La posición del Sol se va proyectando en las distintas constelaciones del
Zodíaco, el desplazamiento es de aproximadamente 1º al día, cada mes se desplaza unos 30º y se
completa el ciclo en 12 meses. La órbita del movimiento se encuentra en un plano (eclíptica) que tiene
una inclinación (llamada oblicuidad) de 23.45º sobre el ecuador. Esta oblicuidad es el origen de las
estaciones del año (primavera, verano, otoño, invierno) debidas a la distinta inclinación con que
inciden los rayos solares sobre los distintos lugares de la Tierra. Desde el punto de vista de las
coordenadas, a lo largo del año varía la declinación (distancia al ecuador) del Sol, siendo cero en los
equinoccios y alcanzando los valores máximos en los solsticios: positivo en el de Cáncer y negativo
en el de Capricornio.
Ilustración 4
Trayectoria Del Sol
Nota: Adaptado de movimiento aparente del sol por Astronomía Esférica, 2015, Fuente
http://atenea.pntic.mec.es/Antares/modulo1/m1_u103.html
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2.1.7 Insolación
Este concepto, corresponde al valor acumulado de la irradiación en un tiempo dado como se
ilustra en la ilustración 5 . Depende de la medida del tiempo, si el tiempo se mide en horas (h), la
insolación tendrá unidades de Watts-hora por metro cuadrado (W-h/m2). Normalmente, se reporta
este valor como un almacenamiento de energía que puede ser horaria, diaria, estacional o anual. La
insolación también se expresa en términos de horas solares pico (HSP) y esta es equivalente a la
energía recibida durante una hora, a una irradiación promedio de 1,000 W/m2. La energía que produce
un arreglo FV es directamente proporcional a la insolación que recibe.
Ilustración 5
Equivalencia de horas solares pico con energía recibida
Nota: Adaptado de guía para el desarrollo de proyectos de bombeo de agua con energía fotovoltaica, 2009. Fuente:
https://www.itacanet.org/esp/electricidad/Guia_Bombeo_Agua_Energia_Fotovoltaica_Vol1_Libro_de_consulta.pdf
2.1.8 Irradiación Solar
Según Sandia N. L La fuerza de la radiación solar se recibe en un instante sobre la superficie
que se conoce como irradiancia, la atmósfera terrestre está constituida por gases, nubes, vapor de
agua, partículas contaminantes y sólidos en suspensión, que constituyen lo que se conoce como masa
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de aire. A medida que la luz solar la atraviesa, ésta sufre procesos como los anteriormente nombrados,
pero la absorción, reflexión y refracción, son los que hacen que la irradiancia disminuye su valor
respecto de afuera de la atmósfera. En condiciones de atmósfera limpia, sin ningún proceso óptico y
estando el Sol en el cenit, la irradiancia máxima que un captador podría recibir es de 1,000 W/m2
como un valor promedio. Para un día despejado, la componente recibida mayormente en el captador
es la directa, mientras que, en un día nublado, es la componente difusa, ya que la radiación directa es
obstruida por las nubes.
2.1.9 Pozos De Agua
Los métodos de excavación de pozos de agua dependen de las circunstancias en que se
encuentre situado dicho pozo, lo más general es de forma rotatoria para reducir el tiempo y el costo.
Por esto las técnicas de agua se remontan a métodos muy antiguos, que van desde herramientas
manuales, con una extensión de muchos kilómetros hasta las sofisticadas máquinas de perforación
capaces de hacer un pozo entubado a algunos cientos de metros de profundidad, se tienen dos métodos
establecidos para la perforación de pozos:
2.1.9.1 Método De Percusión: Se taladra con la acción facturadora y trituradora de la
vibración de herramientas de perforación suspendidas del taladro con un cable. Dependiendo de la
estabilidad de la formación, se puede taladrar un hoyo abierto antes de la instalación de la tubería de
revestimiento y el filtro, o se puede instalar la tubería de revestimiento al ir perforando.
2.1.9.2 Método De Rotación: Esta se logra por la acción cortante, moledora y rotatoria de
una broca que rota y que se empuja contra el fondo del hoyo. El material que la broca desplaza se
remueve por medio del fluido de perforación circulante.
2.1.10 RETScreen
Es un paquete de programas desarrollado por el Gobierno de Canadá que permite la
identificación exhaustiva, la evaluación y la optimización de la viabilidad técnica y financiera de
proyectos potenciales de energía renovable y de eficiencia energética; igualmente, permite la
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medición y verificación del rendimiento de instalaciones, así como la identificación de oportunidades
de ahorro y producción energética.
Los modelos de proyecto de RETScreen abarcan todas las tecnologías e incluyen tanto las
fuentes de energía limpia tradicionales como las no tradicionales, además de las fuentes y tecnologías
de energía convencionales.
Los modelos de proyectos incluyen: eficiencia energética (desde grandes instalaciones
industriales hasta viviendas individuales), calefacción y enfriamiento (ej. biomasa, bombas de
calor y calefacción solar de aire/agua), energía (incluyendo energías renovables como solar, eólica,
undimotriz, hidráulica, geotérmica, etc. y las tecnologías convencionales como las turbinas de
vapor/gas y los motores reciprocantes) y calor y energía combinados (o cogeneración).
Dentro de las herramientas de análisis se han integrado bases de datos de productos,
proyectos, hidrológicos y climatológicos (esta última incluye 4700 estaciones terrestres y datos de
satélites de la NASA, que cubren toda la superficie del planeta), así como enlaces a mapas de recursos
energéticos de todo el mundo.
2.1.11 Estación De Bombeo
Las estaciones de bombeo son un conjunto de estructuras civiles, equipos, tuberías y
accesorios, que toman el agua directa o indirectamente de la fuente de abastecimiento y la impulsan a
un reservorio de almacenamiento o directamente a la red de distribución.
2.1.11.1 Elementos de las Estaciones de Bombeo: Los componentes básicos de una estación
de bombeo de agua potable como se puede evidenciar en la ilustración 6 en su mayoría son los
siguientes: Caseta de bombeo., cisterna de bombeo, equipo de bombeo, grupo generador de energía y
fuerza motriz, tubería de impulsión, válvulas de regulación y control, equipos para cloración,
interruptores de máximo y mínimo nivel, tableros de protección y control eléctrico, sistema de
ventilación, natural o mediante equipos, área para el personal de operación, cerco de protección para
la caseta de bombeo.
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Ilustración 6
Elementos de una estación de bombeo
Nota: Adaptado de Elementos de una estación de bombeo por Freepik. 2017. Fuente https://www.freepik.es/fotos-
premium/estacion-bombeo-agua_2129619.htm
2.2 Marco Conceptual
2.2.1 Bomba
Es la máquina que transforma energía, aplicándola para mover el agua y por lo general este
movimiento ascendente. Las bombas pueden ser de dos tipos: “volumétricas” y “turbo bomba”. Todas
constan de un orificio de entrada (de aspiración) y otro de salida (de impulsión).
Las volumétricas mueven el agua mediante la variación periódica de un volumen. Es el caso
de las bombas de émbolo. Las turbos bombas poseen un elemento que gira, produciendo así el arrastre
del agua. Este elemento “rotor” se denomina “Rodete” y suele tener forma de hélice o rueda con
paletas.
2.2.3 Convertidor
Se encarga de transformar la corriente continua producida por las placas solares en corriente
alterna apta para ser utilizada por la bomba. Además, juega un papel fundamental en la lectura de la
25
potencia disponible en los paneles fotovoltaicos para así regular la velocidad de giro de la bomba en
función de esta potencia para maximizar la extracción de agua.
2.2.4 Agua Potable:
Se denomina agua potable al agua que se puede consumir o beber sin que exista peligro para
nuestra salud. El agua potable no debe contener sustancias o microorganismos que puedan provocar
enfermedades o perjudicar la salud. Por eso, antes de que el agua llegue a los hogares, es necesario
que sea tratado en una planta potabilizadora. En estos lugares se limpia el agua y se trata hasta que
esté en condiciones adecuadas para el consumo humano. Desde las plantas potabilizadoras, el agua es
enviada a las casas a través de una red de tuberías que llamamos red de abastecimiento o red de
distribución de agua.
2.2.5 Reguladores:
Son los encargados de controlar el funcionamiento óptimo de la bomba de agua. Ayuda a
maximizar el rendimiento energético de los paneles solares, permitiendo que la bomba de agua
funcione también durante periodos de menor irradiación solar. Además, regula el funcionamiento de
la bomba, desconectándola cuando el depósito donde se bombea el agua haya llegado a su capacidad
máxima o bien, porque el nivel del agua en el pozo haya bajado de un límite de seguridad establecido,
con el fin de evitar que se quede descubierta la boca de aspiración de la bomba.
2.2.6 Temperatura:
Es la medida de la actividad molecular de una substancia, a mayor actividad es mayor la
temperatura. Es común relacionarlo con la cualificación de qué tan caliente o frío se encuentra una
substancia.
2.2.7 Presión
Es la medida de la fuerza ejercida por unidad de área en la superficie externa del fluido que se
produce cuando un sólido entra en contacto con otro y ejerce una fuerza en su superficie tratando de
26
penetrarlo. El efecto deformador de esa fuerza o la capacidad de penetración depende de la intensidad
de la fuerza y del área de contacto.
2.2.8 Densidad:
Es la masa que tiene una unidad de volumen del fluido, es la relación que existe entre la masa
de una sustancia o de un cuerpo y su volumen, se trata de una propiedad intrínseca, ya que no depende
de la cantidad de sustancia que se considere, habitualmente se expresa en kilogramo por metro cúbico
(kg/m3) o gramo por centímetro cúbico (g/cm3), varía en mayor o menor medida en función de la
presión y la temperatura, y también con los cambios de estado.
2.2.9 Flotabilidad:
Es la fuerza ascendente que actúa sobre un objeto colocado en un fluido. La fuerza de
flotación es igual al peso del fluido desplazado por el objeto. La flotabilidad puede producir efectos
significativos en una amplia gama de actividades de terminación y reparación de pozos, especialmente
en los casos en los que el pozo y la sarta de tubería de producción contienen líquido y gas. Cualquier
cambio producido en los volúmenes relativos o en los niveles de fluido modificará las fuerzas de
flotabilidad. (Schlumberger, 2019)
2.2.10 Compresibilidad:
La compresibilidad de una sustancia es el cambio de volumen que experimenta cuando es
sometida a un cambio dado en la presión. Por lo general el volumen disminuye al aplicar una presión
sobre un sistema u objeto. Sin embargo, en ocasiones ocurre lo contrario: un cambio en la presión
puede producir una explosión en la cual el sistema aumenta el volumen, o bien cuando tiene lugar un
cambio de fase. (Zapata, F. 2014).
2.2.11 Viscosidad:
Se refiere a la fricción interna, o resistencia al flujo, de un fluido. Todos los fluidos reales
tienen una resistencia interna al flujo la cual puede verse como fricción entre las moléculas del fluido,
esto se debe a la fricción entre las capas internas del fluido, la cual produce una resistencia a fluir.
27
3. Capítulo Marcos Del Proyecto
3.1 Marco Legal
Se puede evidenciar en la tabla 1 la recopilación de la normatividad y su descripción aplicada
al proyecto Sistema De Extracción De Agua Por Bombeo Con Fuente De Energía Solar Fotovoltaica
Tabla 1
Marco Legal
Norma Descripción
Ley 1715 de 2014 Promover el desarrollo y la utilización de fuentes no convencionales de
energía, principalmente aquellas de carácter renovable en el sistema energético
nacional.
Constitución
Política de
Colombia 1991
El Estado planificará el manejo y aprovechamiento de los recursos naturales,
para garantizar su desarrollo sostenible, su conservación, restauración o
sustitución.
Constitución
Política de
Colombia 1991
Las entidades territoriales elaborarán y adoptarán de manera concertada entre
ellas y el gobierno nacional, planes de desarrollo, con el objeto de asegurar el
uso eficiente de sus recursos y el desempeño adecuado de las funciones que les
hayan sido asignadas por la Constitución y la ley.
Constitución
Política de
Colombia 1991
Los servicios públicos estarán sometidos al régimen jurídico que fije la ley,
podrán ser prestados por el Estado, directa o indirectamente, por comunidades
organizadas, o por particulares.
En todo caso, el Estado mantendrá la regulación, el control y la vigilancia de
dichos servicios
Decreto 0281 De
2015 Expedido Por
La UPME.
Establece que el límite máximo de potencia de la autogeneración a pequeña
escala será de un (1) MW, y corresponderá a la capacidad instalada del sistema
de generación del autogenerador.
28
Ley 142 de 1994 Por la cual se establece el régimen de los servicios públicos domiciliarios y se
dictan otras disposiciones
Ley 697 de 2001 Mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía y se
promueve la utilización de energías alternativas
Ley 99 De 1993 Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena el Sector
Público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los
recursos naturales renovables, se organiza el Sistema Nacional Ambiental,
SINA y se dictan otras disposiciones.
Nota: Tabla de Marco Legal Para el proyecto “Sistema de Extracción De Agua Por Bombeo Con Fuente De
Energía Solar Fotovoltaica”, Fuente Autoras.
3.2 Marco Institucional
El proyecto se realizará con una aplicación teórica, para una casa de 6 habitantes y una
población flotante de 4 personas. La vivienda se encuentra ubicada en el municipio de Paratebueno
como se evidencia en la ilustración 7 a 256 metros sobre el nivel del mar con una temperatura de 27
°C, cuenta con un área de 883 km2 y aproximadamente 8.000 habitantes en donde se hará la
extracción de agua de un pozo mediante bombeo con fuente de energía solar fotovoltaica
Ilustración 7
Ubicación del municipio de Paratebueno Cundinamarca.
Nota: Adaptado de alcaldía de Paratebueno 2020. Fuente http://www.paratebueno-cundinamarca.gov.co/
29
4.Capítulo Metodología De Investigación
Tipo De Investigación: Proyectiva-Mixta
4.1 Metodología Proyectiva
La investigación proyectiva es un tipo de estudio de indagación científica que consiste en
buscar soluciones a distintos problemas, analizando de forma integral todos sus aspectos y
proponiendo nuevas acciones que mejoren una situación de manera práctica y funcional. Además,
describe cuáles serán las características de un aparato, diseño, o propuesta que permita lograr los
objetivos para cambiar un fenómeno.
4.2 Proceso Metodológico
Fase 1 Exploratoria: En esta primera fase se exploran los estudios anteriores y proyectos
aplicados con respecto a sistemas de bombeo con Paneles solares fotovoltaicos o similares con el fin
de observar y obtener información detallada del tema de estudio.
Fase 2 Descriptiva: Debido al manejo inadecuado de los recursos naturales y lejanía de
algunas comunidades se evidencia la necesidad de la accesibilidad a la calidad y suministro básico de
servicios públicos como energía eléctrica y agua potable, por lo cual la propuesta del sistema que se
hace en este proyecto se podría realizar a gran escala para contribuir a una posible solución de estas
problemáticas en cualquier municipio del país.
Fase 3 Explicativa: En esta fase se realizan los debidos cálculos como demanda de agua,
caudales, velocidad, volumen del tanque, presión, tuberías, pérdidas de energía, entre otras que se
requieren para el sistema de bombeo de agua por extracción mediante fuente de energía solar
fotovoltaica.
Fase 4 Proyectiva: Se realiza el diseño del sistema de extracción de agua por bombeo
mediante fuente solar fotovoltaica para una vivienda rural ubicada en el municipio de Paratebueno,
Cundinamarca tomando en cuenta las variables y las características.
30
Fase 5. Confirmatoria: Se hace la descripción general del diseño del sistema, el cual se basa
en la propuesta del diseño de un sistema de extracción de agua donde su eje temático son las energías
renovables, debido a que usa como fuente de energía la luz del sol contribuyendo a la mitigación de
impactos ambientales negativos que generan las energías convencionales, confirmando su viabilidad.
Fase 6 Evaluativa: Se muestran los alcances del diseño final, así mismo se recomiendan
acciones que se pretendan mejorar o cambiar respecto al esquema de bombeo por extracción con
fuente de energía solar fotovoltaica para una posterior aplicación a escala real.
4.3 Metodología Mixta
Obez. R , Avalos. L , Steier.M .(2018). lo definen como la integración sistemática de los
métodos cuantitativo y cualitativo en un solo estudio con el fin de obtener una “fotografía” más
completa del fenómeno, y señala que éstos pueden ser conjuntados de tal manera que las
aproximaciones cuantitativa y cualitativa conservan sus estructuras y procedimientos originales.
5. Capítulo Desarrollo Del Proyecto
Para el desarrollo del proyecto se realizará una aplicación teórica, para una casa de 6
habitantes y una población flotante de 4 personas con un remanente del 25% para otras actividades.
La casa está ubicada en el municipio de Paratebueno ubicado a 256 metros sobre el nivel del mar con
una temperatura de 27 °C, con un área de 883 km2 y aproximadamente 8.000 habitantes en donde se
hará la extracción de agua de un pozo mediante bombeo con fuente de energía solar fotovoltaica.
Para poder determinar el sistema de extracción se harán los cálculos necesarios para su
adecuado diseño como lo son: dotación neta, dotación bruta, caudal medio, caudal máximo diario,
caudal máximo horario, se utilizará la fórmula de Darcy Weisbach para hallar el caudal de bombeo,
el diámetro, la pendiente, volumen del tanque de almacenamiento, áreas, velocidad, número de
Reynolds, rugosidad relativa, factor de fricción, pérdidas de energía, presiones y así poder determinar
31
la bomba adecuada para el sistema, las características y número de paneles fotovoltaicos necesarios
para el buen funcionamiento del sistema.
Ilustración 8
Primer Diseño del Esquema Propuesto Para el Sistema De Extracción De Agua Por Bombeo Con
Fuente De Energía Solar Fotovoltaica
Nota: Adaptado de Primer Diseño del Esquema Propuesto Para el Sistema De Extracción De Agua Por Bombeo Con Fuente
De Energía Solar Fotovoltaica , Fuente Autoras
De acuerdo a la ilustración 8 se puede evienciar que el sistema propuesto de extracción de
agua cuenta con acceso a un pozo del cual se va a extraer el agua, un panel fotovoltaico, la bomba, un
tanque de almacenamiento, las tuberías y accesorios con sus respectivas medidas.
En las ilustraciones 9 y 10 se encuentran los datos meteorológicos necesarios del lugar donde
se realizará el proyecto como lo son, horas solares, la latitud, longitud, temperatura del lugar, entre
otras y en donde se puede localizar la ubicación de la toma de datos metereologicos y del lugar de
aplicación
32
Ilustración 9
Datos RETScreen ubicación de la toma de datos meteorológicos y del lugar de aplicación.
Nota: Adaptado de Datos RETScreen ubicación de la toma de datos meteorológicos y del lugar de aplicación. RETScreen
Expert. 2020 Fuente autoras.
Ilustración 10
Datos RETScreen información de radiación solar diaria horizontal del lugar de aplicación
Nota: Adaptado de Datos RETScreen información de radiación solar diaria horizontal del lugar de aplicación. RETScreen
Expert. 2020. Fuente autoras
33
5.1 Aplicación teórica para una casa de Paratebueno, Cundinamarca
A continuación, en la tabla 2 se verán representados las propiedades generales del fluido con
los respectivos cálculos en los cuales se toma como apoyo las Tablas de Mecánica de Fluidos de la
Universidad de Sevilla y el libro de Mecánica de fluidos sexta edición de Robert L. Mott.
5.1.1 Propiedades del fluido
Tabla 2
Propiedades del fluido del proyecto
Agua
Temperatura 20 °C
Peso específico 9,79 𝑘𝑁/𝑚3
Densidad 998 𝑘𝑔/𝑚3
Viscosidad dinámica 1,02 × 10−3𝑁 ∙ 𝑠/𝑚2
Viscosidad cinemática 1,02 × 10−6𝑚2/𝑠
Nota: Adaptado de Propiedades del fluido del proyecto. 2020. Fuente Autoras
5.1.2 Memoria de Cálculos
En este apartado del proyecto se realizarán todos los cálculos necesarios para el desarrollo de
este.
5.1.2.1 Dotación Neta
Tabla 3
Dotación neta máxima.
Nota: Adaptado de Dotación neta máxima.2017 Fuente RAS 2017.
34
𝐷𝑏 (
𝐿
ℎ𝑎𝑏 × 𝑑𝑖𝑎) =
𝐷𝑛
1 − 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 (1)
Para este cálculo se asume la pérdida técnica permitida es del 25 % y según la tabla 3 la
Dotación Neta Máxima para este municipio según su altura sobre el nivel del mar es 140
𝐷𝑏 =140
1 − 0,25
𝑫𝒃 = 𝟏𝟖𝟔, 𝟔𝟔𝐋
𝐡𝐚𝐛∗ 𝐝í𝐚
5.1.2.2 Caudal medio (Qm)
𝑄𝑚 (
𝐿
𝑆) =
𝑝𝑓𝑝𝑟𝑜𝑚 × 𝐷𝑛(𝑏)
𝑡 (2)
𝑄𝑚 =10 × 186,66 𝐿/ℎ𝑎𝑏 × 𝑑í𝑎
13,932 𝑠= 𝟎, 𝟏𝟑𝟑𝟗 𝑳/𝒔
𝑄𝑚 = 0,1358𝐿𝑠1𝑚3
1000 𝐿𝑠= 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟏𝟑𝟑𝟗 𝒎𝟑/𝒔
Se pone el valor de 13,932 segundos porque según los datos obtenidos del RETScreen la
menor radiación solar diaria para esta zona es de 3,87 kWh/m2/d
5.1.2.3 Caudal De Diseño
De acuerdo con el Reglamento técnico Ras 2017 en el artículo 47 en el parágrafo 2, "Los
factores de mayoración K1 y K2 deben calcularse para cada caso con base en los registros históricos de
macro medición. En condiciones excepcionales en las que dicha información no esté disponible debe
justificarse la selección de los valores empleados."
“Para poblaciones menores a 12,500 habitantes, al periodo de diseño, en ningún caso el factor
de K1 será superior a 1,3 ni el factor K2 superior a 1,6”
35
5.1.2.4 Caudal Máximo Diario
𝑄𝑀𝐷 = 𝐾1 × 𝑄𝑚 (3)
QMD= 1,0 x 0,1339 L/s
QMD= 0,1339 L/s
5.1.2.5 Caudal Máximo Horario
𝑄𝑀𝐻 = 𝐾2 × 𝑄𝑀𝐷 (4)
QMH= 1,2 x 0,1339 L/s
QMH= 0,1606 L/s
5.1.2.6 Caudal de Bombeo
𝑄𝐵 = 𝑄𝑚𝑑 ×
86,400 𝑠
𝑇𝑏 (5)
Qmd= Caudal máximo diario
TB= Horas de bombeo diario en segundos
𝑄𝐵 = 0,0001339 𝑚3/𝑠 ×86,400 𝑠
13,932 𝑠
𝑸𝑩 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟖𝟑𝟎𝟑 𝒎𝟑/𝒔
𝑸𝑩 = 𝟕𝟏, 𝟕𝟑𝟕𝟗𝟐 𝒎𝟑/𝒅í𝒂
𝑸𝑩 = 𝟏𝟑, 𝟏𝟔 𝑮𝑷𝑴
𝑸𝑩 = 𝟒𝟗, 𝟖𝟏𝟖 𝑳/𝒎𝒊𝒏
5.1.2.7 Diámetro
El diámetro de la tubería es uno de los cálculos más importantes porque de este depende en
gran medida la potencia de la bomba, debido a que si es un diámetro muy grande aumentaran los
costos y habrá perdidas pequeñas. Existe un diámetro conveniente para el cual el costo total de las
instalaciones es mínimo, así como su operación, a éste se le designa “diámetro económico (De)” y es
el diámetro que permite conducir el caudal requerido a un mínimo costo total entre tubería y
36
operación de bombeo. El diámetro económico (De) puede determinarse mediante la siguiente
expresión.
Un paso para la determinación del diseño de la línea de impulsión es la elección del diámetro
de la tubería, y para obtener el diámetro optimo y económico utilizamos la formula empírica de
BRESSE para bombeos convencionales y fotovoltaicos. (Sosa. E, 2017)
5.1.2.7.1 Formula de Bresse
𝐷 = 1,12 × (
𝑁
4)
0,25
× √𝑄𝐵
(6)
QB: Caudal de Bombeo Diario
N: Número de Horas de Bombeo
𝐷 = 1,12 × (3,87 ℎ
4)
0,25
× √0, 0008303 𝑚3/𝑠
𝐃 = 𝟎, 𝟎𝟑𝟐𝟎 m
5.1.2.7.2 Diámetro en pulgadas
𝐷 = 0,0320 𝑚 × 1 𝑝𝑢𝑙𝑔
0,0254 𝑚
𝑫 = 𝟏, 𝟐𝟓 𝒑𝒖𝒍𝒈 ≈ 𝟏 𝟏𝟐⁄ 𝒑𝒖𝒍𝒈𝒂𝒅𝒂
Se utilizará un diámetro comercial de una pulgada y media de Acero Calibre 40
5.1.2.8 Velocidad
Área de flujo de tubería 1 12⁄ pulgadas es igual a 1.314 × 10−3𝑚2 = 0, 001314 𝑚2
𝑉 =
𝑄
𝐴 (7)
𝑉 =0,0008303 𝑚3/𝑠
0, 001314 𝑚2
𝑽 = 𝟎, 𝟔𝟑𝟏𝟖 𝒎/𝒔
37
5.1.2.9 Volumen del tanque de almacenamiento
Según el RAS 2017 en el artículo 81 “La capacidad de almacenamiento debe ser igual a un
tercio del volumen distribuido a la zona que va a ser abastecida en el día de máximo consumo” por
eso usamos el caudal máximo diario.
𝑇𝑒𝑟𝑐𝑒𝑟𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑄𝑀𝐷 =0,1339 L/s
3
𝑇𝑒𝑟𝑐𝑒𝑟𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑄𝑀𝐷 = 0,0446 𝐿/𝑠
𝑄 =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 (8)
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 𝑄 × 𝑡
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 0,0446𝐿
𝑠× 13,932 𝑠
𝑽 = 𝟔𝟐𝟏, 𝟑𝟔 𝑳
Volumen del tanque= 𝟎, 𝟔𝟐𝟏𝟑 𝒎𝟑
Se tomará un tanque comercial de 1 𝑚3
5.1.2.10 Número de Reynolds
𝑁𝑅 =
𝑉 ∙ 𝐷
𝜗 (9)
𝑁𝑅 =0,6318 𝑚/𝑠 ∙ 0,0320 𝑚
1,02 × 10−6𝑚2/𝑠
𝐍𝐑 = 𝟏𝟗𝟖𝟐𝟏, 𝟏𝟕𝟔𝟒𝟕
El flujo es turbulento ya que el número de Reynolds es mayor a 4.000.
5.1.2.11 Rugosidad relativa
Para hallar la rugosidad relativa se usa la Rugosidad E para el acero comercial que se muestra en la
tabla 4.
38
Tabla 4
Rugosidad E (m) Para el Acero Comercial o Acero Soldado
Nota: Tabla de la Rugosidad E en metros para determinarla en el Acero Comercial. 1996 tomado de Tablas de Mecánica De
Fluidos Universidad De Sevilla.
𝑅𝑢𝑔𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 =
𝑑
𝜖 (10)
𝑅 = 0,0320 𝑚
4,6𝑥10−5𝑚
𝑹 = 𝟔𝟗𝟓, 𝟔𝟓𝟐𝟏
5.1.2.12 Factor de fricción
𝐹 =
0,25
[𝑙𝑜𝑔 (1
3,7 ×∅휀
+ 5,74
(𝑁𝑅)0,9)]
2 (11)
F= 0,25
[𝑙𝑜𝑔(1
3,7×0,0320 𝑚
4,6𝑥10−5𝑚
+ 5,74
(19821,17647)0,9)]
2
𝑭 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟗𝟎
39
5.2 Pérdidas de energía
5.2.1 Pérdidas primarias de energía ( Fricción)
ℎ𝑓 =
(𝑓) × (𝐿) × (𝑉)2
𝐷 × (2𝑔) (12)
hf= Pérdida de energía debido a la fricción
L= Longitud de la corriente del flujo
D= Diámetro de la tubería
V= Velocidad Promedio Del Flujo
F= Factor De Fricción
ℎ𝑓 =0,0290 × 35𝑚 × (0,6318 𝑚/𝑠)2
0,0320 × (2 × 9,81𝑚/𝑠2)
𝒉𝟏 = 𝟎, 𝟔𝟒𝟓𝟑 𝒎
5.2.2 Pérdidas De Energía Secundarias (Accesorios)
ℎ𝑓 = 𝐾𝑥
𝑉2
2𝑔 (13)
5.2.2.1 Pérdida de energía secundaria de tubería a tanque de almacenamiento
Para determinar la pérdida de salida que va de tubería a depósito se consultó las tablas de
mecánica de fluidos de la universidad de Sevilla para obtener de la ilustración 11 la constante de esta
pérdida.
Ilustración 11
Pérdida De Salida De Una Tubería A Un Deposito
Nota: Adaptado de Pérdida De Salida De Una Tubería A Un Depósito. 1996. Fuente. Tablas de Mecánica De Fluidos
Universidad De Sevilla.
40
ℎ𝑓 = 1.0𝑥(0,6318
𝑚𝑠
)2
2(9,81𝑚
𝑠𝑒𝑔2)
𝒉𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟎𝟑𝒎
5.2.3 Pérdidas Secundarias De Energía (Por Accesorios)
En las tablas 5 se puede evidenciar la Longitud Equivalente en Diámetro para cada accesorio y en la
tabla 6 el factor de fricción para la tubería.
ℎ𝑎 = 𝑓𝑡(
𝐿𝑒
𝐷 )𝑥(
𝑉2
2𝑔) (14)
Tabla 5
Coeficientes de resistencia para válvulas y uniones
Nota: Adaptado de Coeficientes de resistencia para válvulas y uniones. 1996. Tablas de Mecánica De Fluidos Universidad
De Sevilla.
41
Tabla 6
Factor de fricción por tamaño nominal de tubería para tuberías de Acero nominal
Tamaño nominal de
tubería (pulg)
Factor de fricción
(Ft)
Tamaño nominal de
la tubería (pulg)
Factor de fricción
(Ft)
½ 0,027 3 ½, 4 0,017
3/4 0,025 5 0,016
1 0,023 6 0,015
1 1/4 0,022 8-10 0,014
1 ½ 0,021 12-16 0,013
2 0,019 18-24 0,012
2 ½, 3 0,018
Nota: Adaptado de Factor de fricción por tamaño nominal de tubería para tuberías de Acero nominal
.Libro Mecánica De Fluidos- Sexta Edición , Mott.R ( 2006) Fuente Autoras
5.2.3.1 Pérdida De La Válvula De Globo Completamente Abierta
ℎ𝑎 = 𝑓𝑡 × (𝐿𝑒
𝐷 )𝑥(
𝑉2
2𝑔)
ℎ𝑎 = 0,021 × 340 𝑥((0,6318
𝑚𝑠 )2
2 (9,81𝑚
𝑠𝑒𝑔2))
𝒉𝟑 = 𝟎, 𝟏𝟒𝟓𝟐
5.2.3.2 Pérdida De 2 Codos Estándar de 90°
ℎ𝑎 = 0,021(30 )𝑥((0,6318
𝑚𝑠 )2
2 (9,81𝑚
𝑠𝑒𝑔2))
Codo 1. 𝒉𝟒 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟐𝟖
Codo 2. 𝒉𝟓 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟐𝟖
42
5.2.4 Pérdidas totales de energía
ℎ𝐿 = ∑.
ℎ5
ℎ1
(15)
ℎ𝐿 = ℎ1 + ℎ2 + ℎ3 + ℎ4 + ℎ5
ℎ𝐿 = 0,645 + 0,0203 + 0,1452 + 0,0128 + 0,0128
𝒉𝑳 = 𝟎, 𝟖𝟑𝟔𝟏 𝒎
5.3 Altura dinámica de la bomba
𝑝𝐴
𝐻+
𝑣𝐴2
2𝑔+ 𝑧𝐴 − ℎ𝑙 + ℎ𝐴 =
𝑝𝐵
𝐻+
𝑣𝐵2
2𝑔+ 𝑧𝐵 (16)
0 + 0 + 0 − 0,8361 𝑚 + ℎ𝐴 = 0 + 0 + 27.3 𝑚
ℎ𝐴 = 27,3𝑚 + 0,8361 𝑚
𝒉𝑨 = 𝟐𝟖, 𝟏𝟑𝟔𝟏 𝒎
5.4 Potencia De La Bomba Al Fluido
𝑃𝐴 = 𝑄 × 𝛾 × ℎ𝐴 (17)
Q:Caudal De Bombeo
𝜸:Peso Específico
hA: Altura Dinámica
𝑃𝐴 = 0,0008303𝑚3
𝑠× 9790
𝑁
𝑚3× 28,1361 𝑚
𝑷𝑨 = 𝟐𝟐𝟖, 𝟕𝟎𝟖𝟏 𝐍. 𝐦/𝐬
5.5 Potencia Del Motor A La Bomba
𝑃𝐼 =
𝑃𝐴
𝑒𝑚 (18)
Se multiplico la Potencia por 0.7 porque la eficiencia de la bomba es del 70%
𝑃𝐼 =228,7081 N. m/s
0,7
𝑷𝑰 = 𝟑𝟐𝟔, 𝟕𝟐𝟓𝟗 𝑵. 𝒎/𝒔
𝑷𝑰 = 𝟎, 𝟒𝟑𝟕𝟏 𝐇𝐏
43
5.6 Cálculo De Energía Hidráulica Requerida
𝐸𝐻𝑅 =
𝐾 × 𝑄 × ℎ𝐴
𝑛𝑀𝐵 (19)
K: constante
Q: caudal
Ha: Altura total equivalente
nMB: Rendimiento del conjunto de la bomba
𝐸𝐻𝑅 =2,725 × 71.73792 𝑚3/𝑑í𝑎 × 27,5556 𝑚
0,70
𝑬𝑯𝑹 = 𝟕𝟔𝟗𝟓, 𝟑𝟐𝟓
Comparando los resultados obtenidos en el cálculo de potencia se puede evidenciar que con la
siguiente formula que es más precisa la energía hidráulica requerida es:
𝐸𝐻𝑅 = 𝑃𝐼 × 𝑇𝑏 × 1000
(20)
PI: Potencia del motor a la bomba
Tb: Tiempo de bombeo
𝐸𝐻𝑅 = 0,326726 𝑘𝑁.𝑚
𝑠× 3,87 ℎ × 1000
𝑬𝑯𝑹 = 𝟏𝟐𝟔𝟒, 𝟒𝟐𝟗𝟔𝑾
𝒅í𝒂
5.7 Cálculo De Paneles Fotovoltaicos
En este punto se va a calcular el dimensionamiento del generador fotovoltaico que necesita el
diseño, teniendo como base los datos obtenidos del sitio de aplicación de RETscreen los cuales se
evidencian en las siguientes ilustraciones 12,13 y 14.
44
Ilustración 12
Ubicación Del Sitio De Aplicación Y De La Estación Meteorológica
Nota: Adaptado de Ubicación Del Sitio De Aplicación Y De La Estación Meteorológica . RETscreen Expert. 2020 Fuente
autoras.
5.7.1 Ubicación de datos
Ubicación De La Instalación: Colombia – Cundinamarca - Paratebueno
Ubicación De Los Datos Meteorológicos: Colombia – Puerto López
5.7.2 Latitud Y Longitud
Tabla 7
Datos de latitud, longitud, zona climática y elevación del sitio de aplicación
Latitud 4,4
Longitud -73,2
Zona climática Muy caliente – Húmedo
Elevación 260 metros sobren el nivel del mar.
Nota: Adaptado de Datos de latitud, longitud, zona climática y elevación del sitio de aplicación. Tomado de RETscreen
Expert.2020. Fuente Autoras
45
Ilustración 13
Datos Climatológicos Del Sitio De Aplicación
Nota: Adaptado de Datos Climatológicos Del Sitio De Aplicación por RETScreen Expert. 2020 Fuente autoras.
Ilustración 14
Gráfica De Los Datos Climatológicos Del Sitio De Aplicación
Nota: Adaptado de Gráfica De Los Datos Climatológicos Del Sitio De Aplicación por RETScreen Expert. 2020 Fuente
autoras
5.7.3 Potencia Pico
𝑷𝒑 =
𝐸𝐻𝑅
𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡×
𝐺𝐶𝐸𝑀
𝐹𝑚 × (1 − 𝛿(𝑇𝑚 − 𝑇𝐶𝐸𝑀)) × 𝐺𝑑𝑚 (21)
EHR: Energía Hidráulica Requerida EHR
𝜂sist: Rendimiento del sistema
46
GCEM: Radiación media Diaria GCEM
Fm: Factor de acoplo medio
𝛿: Coef. de Variación de la potencia con la temp.
Tm: Temperatura media diaria en los módulos
TCEM: Temperatura base de los Módulos TCEM
Gdm: Radiación media diaria en un mes
𝑷𝒑 =1264,4296
𝑊𝑑í𝑎
0,7×
1000 𝑊ℎ𝑚2
0,8 × (1 − 0,004/𝐶° × (44°𝑐 − 25°𝑐)) × 3870𝑊ℎ𝑚2 /𝑑𝑖𝑎
𝑃𝑝 = 631,4277𝑤
5.7.4 Número De Los Paneles
𝑁𝑝 =
𝑃𝑝
0,9 𝑃𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜 (22)
Pp: Potencia pico
Pmódulo: Potencia del módulo
𝑁𝑝 =631,4277 𝑊
0,9 × 250 𝑊
𝑵𝒑 = 𝟐, 𝟖𝟎
Se trabajará con un total de 3 paneles fotovoltaicos y según la localización los paneles deben
tener un ángulo de inclinación óptimo de 15 grados con orientación al norte.
6. Selección De La Bomba
Bomba 3 Paneles Solares 3/4 Hp. Solar-Triple
Para la selección en Evans S.A Colombia, Se tuvo en cuenta para la selección de la bomba: El
caudal, la potencia y el diámetro de descarga y se seleccionó la siguiente bomba como se evidencia en
las ilustraciones 15 y 16 con sus respectivas características como se evidencia en la tabla 8.
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Ilustración 15
Curva característica de la boba seleccionada marca Evans
Nota: Adaptado de Curva característica de la boba seleccionada marca Evans por Evans bombeo solar 2020. Fuente
https://www.evans.com.co/producto/bomba-solar-3-hp-250-lpm-a-30-m-solar-power-250/<
Ilustración 16
Ilustración De La Bomba Seleccionada
Nota: Adaptado de Ilustración De La Bomba Seleccionada por Evans bombeo solar 2020. Fuente
https://www.evans.com.co/producto/bomba-3-paneles-solares-3-4-hp-solar-triplex/
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Tabla 8
Características del motor de la bomba
MOTOR
Tipo de motor: Corriente directa
Marca del motor: Evans
Potencia del motor: 3/4 HP
RPM del Motor: 1000-4000 RPM
Voltaje: 60-150 CD V
Corriente: 15 A
Longitud de cable: 4 m
Tipo de bomba: Sumergible
Flujo optimo: 55 LPM
Altura optima: 26 m
Número de etapas: 7 etapas
Diámetro de descarga: 1.25 pulgadas
Tipo de impulsor: Cerrado
Material del cuerpo: Acero Inoxidable
Material del impulsor: Acero inoxidable
Temperatura máxima del agua: 40 °C
INFORMACIÓN ADICIONAL —
Incluye: Manual de propietario y
caja de control.
Garantía: 1 año
Dimensiones de Empaque: 61.00 X 36.00 X 15.00 cm
Peso: 9.60 kg
Nota: Adaptado de Características del motor de la bomba por Evans bombeo solar 2020. Fuente
https://www.evans.com.co/producto/bomba-3-paneles-solares-3-4-hp-solar-triplex/
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7. Selección De Los Paneles
Para la selección de los paneles se tuvo en cuenta la potencia nominal máxima sugerida por
Evans para la bomba por lo tanto se seleccionó un panel tipo Policristalino de 250W como se
evidencia en la ilustración 17 con sus respectivas características mencionadas en la tabla 9.
Ilustración 17
Paneles solares seleccionados para el proyecto
Nota: Adaptado de Paneles solares seleccionados para el proyecto por Solartex, energía para Colombia 2020. Fuente
https://www.solartex.co/tienda/producto/panel-solar-250-watts-policristalino-spectravolt/#
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Tabla 9
Características del panel seleccionado
Célula 156 x 156 mm
Número de células 60
Peso del módulo 18 kg
Dimensiones 1640 x 992 x 40 mm
Material de la célula Silicio policristalino
Tipo de portada Vidrio templado, recubierto, 3,2 mm ancho
Material del marco Aleación de aluminio
Potencia nominal Pmax 250 Wp
Tensión en circuito abierto Uoc 37.20 V
Tensión nominal Umpp 30.30 V
Corriente nominal Impp 8.26 A
Intensidad en cortocircuito Isc 8.80 A
Eficiencia del módulo (Pnom) 15.37%
Nota: Adaptado de Características del panel seleccionado por Solartex energía para Colombia 2020. Fuente
https://www.solartex.co/tienda/producto/panel-solar-250-watts-policristalino-spectravolt/#
8. Otras Estructuras Del Esquema
A continuación, en la ilustración 18 se evidencian las estructuras de soporte para los paneles
fotovoltaicos que serán usados en el sistema.
8.1 Estructuras De Soporte Para Los Paneles Fotovoltaicos
Para este proyecto las estructuras de soporte para los paneles serán en Tubo metálico
cuadrado de 75 x 75 mm calibre 3 mm Como se evidencia en la ilustración 18.
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Ilustración 18
Estructuras de soporte de los paneles fotovoltaicos
Nota: Adaptado de Estructuras de soporte de los paneles fotovoltaicos a piso. 2020. Fuente
https://www.mapsacatalogo.com.
9. Presupuesto
Tabla 10
Presupuesto para el sistema de extracción de agua con fuente de energía solar fotovoltaica.
ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRECIO TOTAL
1 Bomba y Paneles Solares 1.1 Bomba 3 Paneles Solares 3/4 Hp.
Solar-Triplex pieza 1 3.606.000 3.606.000
1.2 Paneles solares Spectra Volt de 250 W Policristalinos
pieza 3 319.000 957000
Subtotal 4.563.000 2 Soporte Para Paneles Solares
2.1 Tubo metálico cuadrado de 75 x 75 mm., calibre 3 mm.
ML 4 41.000 164000
2.2 Angulo metálico en L de 1 1/2" x 1 1/2" x 1/4"
ML 6 21.000 126000
2.3 Angulo metálico en L de 1 1/2" x 1 1/2" x 3/16"
ML 9 15.000 135000
2.4 Platina metálica de 20 x 20 cm. X 1/4"
UN 2 19.350 38700
2.5 Soldadura KG 10 12.000 120000 2.6 Anticorrosivo gris GAL 0,4 49.000 19600 2.7 Esmalte color gris GAL 0,4 49.000 19600 2.8 Concreto M3 0,088 400.000 35200
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Subtotal 658100 3 Sistema Puesta A Tierra
3.1 Varilla de cobre de 5/8" x 2.4 m UN 1 114.720 114720 3.2 Cable de cobre desnudo Nº 4 ML 16 6.360 101760 3.3 Soldadura exotérmica 115 gr. UN 1 18.000 18000
Subtotal 234480 4 Conexiones Y Protecciones
4.1 Cable de cobre encauchetado 2 x Nº 12
ML 6 3.000 18000
4.2 Cable de cobre encauchetado 3 x Nº 12
ML 2 4.000 8000
4.3 Cable de cobre encauchetado 2 x Nº 8
ML 28 6.500 182000
4.4 Tubo conduit metalico EMT 1/2" ML 8 3.860 30880 4.5 Curva conduit metálica EMT 1/2" UN 1 1.200 1200 4.6 Accesorios fijación tubería EMT a
muro GL 1 3.300 3300
4.7 Terminal de cobre Nº 12 UN 6 720 4320 4.8 Terminal de cobre Nº 8 UN 4 1.080 4320 4.9 Interruptor termo magnético 2 x 16
A, 220 VDC - 10 KA UN 1 50.280 50280
4.10 Interruptor termo magnético 2 x 40 A, 120 VDC - 10 KA
UN 3 64.450 193350
4.11 Interruptor termomagnético 1 x 10 A, 120 VAC - 10 KA
UN 1 13.000 13000
Subtotal 508.650 5 Tubería Y Accesorios
5.1 Tubería de acero C"40 1 1/2 ML 35 19.900 696500 5.2 Codo estándar de 90° 1,1/2" UN 2 5.600 11200 5.3 Válvula de globo UN 1 35.598 35598
Subtotal 743298 6 Tanque De Almacenamiento
6.1 Tanque de Almacenamiento ECOPLAST 1000 Litros
UN 1 256.112 256112
Subtotal 256.112 Total 6.963.640
Nota: Adaptado de Presupuesto Del Proyecto 2020. Fuente Autoras
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10. Punto De Equilibrio
Tabla 11
Tarifas para el sector residencial Codensa 2020
Nota: Adaptado de Tarifas de energía eléctrica residencial Codensa 2021. Fuente
https://www.enel.com.co/content/dam/enel-co/espa%C3%B1ol/personas/1-17-1/2021/Tarifario-enero-2021.pdf 4
10.1 Cálculo del Punto de Equilibrio
Precio de Kw/h = 205,4957
205,4957 × 4 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 = 821,9828 𝑷𝒓𝒆𝒄𝒊𝒐 𝒌𝑾/𝒅í𝒂
Precio total del proyecto= 6,963,640
𝑃𝐸 = (
𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑃𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑘𝑊/𝑑í𝑎
365)
𝑃𝐸 = (
6,963,640821,9828
365)
𝑷𝑬 = 𝟐𝟑, 𝟏𝟗 𝒂ñ𝒐𝒔
El punto de equilibrio de este proyecto será en 23 años, teniendo en cuenta que la vivienda no
tiene acceso a agua potable ni energía électrica, significa que es viable, tiene beneficios para satisfacer
en gran medida la necesidad de acceso a los servicios púiblicos y es viable tambien economicamente
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11. Analisis De Resultados
Este proyecto tuvo como propósito exponer una de las aplicaciones de la Energía Solar Fotovoltaica
como alternativa de la energía eléctrica convencional como lo es la extracción de agua por bombeo,
el trabajo requirió la consulta de información de libros, revistas, artículos científicos, consultas web,
consultas normativas, legales y técnicas, sin embargo, es y fue evidente respecto a las aplicaciones de
la energía solar fotovoltaica, que varios proyectos realizados por otros investigadores ya habían
realizado dicha exposición de tales aplicaciones y no solo en el sector domiciliario, sino en otros más
como el industrial, agrícola, comercial entre otros. Lo anterior se explica debido a que la investigación
y proyectos de estas energías renovables esta creciendo cada día más y hay países donde las
instalaciones solares se encuentran por encima del 20%, como lo son “Letonia, Austria, Finlandia,
Dinamarca, Portugal, Alemania y el líder en energías renovables Suecia con más de un 50% ” de
acuerdo a la Asociación Eólica de Catalunya, (2016). No obstante, el presente proyecto está
enmarcado especialmente en los estudiantes de la Universidad Distrital Franisco José de Caldas para
que puedan plantear y aportar posibles soluciones a estas problemáticas de acceso a los servicios
públicos que enfrenta el país dirigidas y focalizadas a las zonas no interconectadas y poblaciones que
no tienen acceso a los servicios públicos domiciliarios como energía eléctrica y agua potable, como lo
fue el caso de el sitio de aplicación del proyecto Paratebueno-Cundinamarca , en el cual se realizó el
diseño para una vivienda de 6 habitantes y 4 personas flotantes que cuenta con un sistema fotovoltaico
de 3 paneles solares de 250 w , un sistema de extracción con una bomba solar Evans de ¾ HP con una
caja de control y un tanque de almacenamiento y de esta manera contribuir a una posible solución
para las necesidades de acceso a servicios públicos en esta o más viviendas en Colombia y a su vez
contribuir a una transición energética de fuentes convencionales de energía a fuentes no
convencionales de energía renovables, y de esta forma empezar a combatir los efectos de fenómenos
climatológicos extremos y del cambio climático, factores que vulneran la matriz energética de nuestro
país.
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12. Conclusiones
Se propuso un sistema teórico de extracción de agua por bombeo con fuente de energía solar
fotovoltaica , para una casa ubicada en el municipio de Paratebueno, Cundinamarca mediante el cual
se da una posible solución a la problemática de los servicios públicos que atraviesan las poblaciones
ubicadas en zonas rurales y zonas no interconectadas del país para mejorar su calidad de vida.
Se realizaron los cálculos para determinar el sistema aplicando los conocimientos adquiridos a
través de nuestra carrera, junto con el esquema solar fotovoltaico que va acorde a las necesidades del
esquema de bombeo solar logrando así determinar y analizar sus características y componentes para
que en un caso real aplicado permitan el buen desempeño del sistema
Se seleccionó exitosamente para el sistema según los datos obtenidos con los cálculos
realizados y datos meteorológicos del lugar de aplicación , una Bomba Solar de 3/4 Caballos de
Fuerza con un caudal de 50 litros por minuto a 26 m de altura y Paneles solares Spectra Volt de 250
W Policristalinos, para la casa ubicada en el municipio de Paratebueno Cundinamarca.
Se concluye que el sistema de extracción es viable realizando el presupuesto necesario y el
punto de equilibrio de este, teniendo beneficio en la satisfacción de necesidades y en la parte
económica.
13. Recomendaciones
Para el desarrollo del proyecto se recomienda tener claros los conocimientos básicos sobre
energías renovables y operaciones de plantas debido a que son la línea base para obtener buenos
resultados en el sistema de extracción de agua con fuente de energía solar fotovoltaica.
En la elección de la bomba se debe tener en cuenta principalmente la potencia necesaria, el
caudal a bombear y la altura dinámica de la misma ya que con estas se evidencia y se identifica si es
la indicada.
La selección de unos componentes que se ajusten de manera específica a las necesidades del
sistema de extracción de agua con fuente de energía solar fotovoltaica permite mantener bajos costos
sin encarecer la instalación y su funcionamiento.
Para un futuro avance del proyecto se puede aplicar la misma metodología la cual fue exitosa
y otros componentes al sistema como lo son una batería que acumule la energía absorbida por los
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paneles para días con poca luz solar y sensores que detecten el pozo vacío y el tanque lleno para evitar
daños en algún elemento de la instalación.
La aplicación de este proyecto a escala real es sumamente importante, por lo cual queda
abierta la posibilidad para que estudiantes o egresados de la Universidad puedan basarse en este
proyecto para proponer soluciones a las necesidades de acceso a los servicios públicos domiciliarios
como el agua potable y la energía eléctrica y apliquen las energías renovables en Colombia y a su vez
amplíen la investigación en este ámbito a diferentes zonas del país y de manera internacional.
57
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