riego maestria desarrollo rural

1. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN
ANTONIO ABAD DEL CUSCO
ESCUELA DE POSGRADO
MAESTRÍA EN DESARROLLO RURAL MENCIÓN EN
PLANIFICACIÓN Y GESTIÓN DEL AMBIENTE
Curso : GESTIÓN DE RIEGO TECNIFICADO
Trabajo 01 : ARTICULO RELACIONADO AL RIEGO TECNIFICADO
Alumno : ALEXEI OMAR QUISPE LAZO
Docente: : DR. CARLOS JESUS BACA GARCIA
CUSCO PERÚ 2023

2. DISEÑO DE UN SISTEMA DE BOMBEO
FOTOVOLTAICO PARA RIEGO MEDIANTE
ENERGÍA SOLAR EN EL DEPARTAMENTO
DE LAMBAYEQUE PERÚ
Sitio web de International Journal of Emerging Technology and
Advanced Engineering :
www.ijetae.com (E ISSN 22502459, Scopus Indexed, ISO 9001:2008
Certified Journal, volumen 11, número 10, octubre de 2021)
Eydin Ramos-Cruz1, Brian Meneses-Claudio2, Alexi Delgado

3. ■ En Sudamérica, los países con mayor generación eléctrica son Brasil (568 mil millones
de kWh), seguido de Argentina (132 mil millones de kWh) y Venezuela (109 mil
millones de kWh).
■ En Perú, la generación de energía eléctrica durante el mes de marzo de 2021 fue de 4
968 GWh, mostrando un incremento de 15,3%, en proporción a igual mes del año
anterior. De toda esta energía producida, el 96% fue por generadores en el mercado
eléctrico y sólo el 4% por unidades de empresas industriales para su aprovechamiento
La generación se divide en: producción hidroeléctrica, que tuvo un incremento del
16%, producción solar y eólica fue de 64 GWh y 136 GWh, lo que representa el 4% del
total de energía generada a nivel nacional en 2020

4. ■ Debido a la alta cantidad de energía eléctrica producida y su origen no renovable, en los
últimos tiempos se ha producido un deterioro del ecosistema y agotamiento de los
recursos naturales generando graves consecuencias como la contaminación ambiental.
■ De ahí la importancia de buscar soluciones efectivas que mitiguen los efectos del
cambio climático producido por la fuerte contaminación; Diversificar la obtención de
energía eléctrica de otros medios que no perjudiquen la salud de los seres vivos y del
medio ambiente en general, es razón suficiente para tener la imperiosa necesidad de
detectar nuevos métodos aplicables a la generación de energía eléctrica a partir de la
luz solar mediante fotovoltaica

5. ■ El sistema fotovoltaico de bombeo de agua se encarga de convertir la
energía solar en energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos, con
el propósito de ser manipulados para operar electrobombas.
■ La posibilidad de que esa energía se almacene en baterías depende de
la instalación. Esto reduciría costos, aumentaría el beneficio a los
ciudadanos y resolvería el problema energético al realizar el riego de
cultivos en el país con energía sostenible.
■ Se podrían abastecer de agua a sus cultivos, ubicados en lugares
remotos con este preciado recurso, permitiendo así también al agricultor
invertir en este tipo de sistemas para el abastecimiento de su propia
energía. Lugares donde no hay acceso a este recurso, como lugares
elevados conforme al nivel del manante, riachuelo u otra fuente de agua.
(Acopia)

6. Metodología
■ En esta parte se desarrolla la tipología de la investigación
aplicada, ya que se pretendió determinar la eficiencia de una
celda fotovoltaica en la generación de energía eléctrica para
utilizarla en el riego de cultivos.
■ El diseño del estudio es experimental, ya que a través de la
creación y manipulación de celdas fotovoltaicas se mide la
eficiencia de estas celdas en la generación de electricidad. Así
mismo, esta investigación con diseño experimental según la
medida de manipulación de las variables se posiciona como un
diseño preexperimental, ya que el nivel de manipulación que se
le dio a la celda fotovoltaica es mínimo a través del estudio de
caso con una sola medición

7. ■ Se desarrollo un sistema de riego fotovoltaico con (8) paneles
fotovoltaicos, elaborados a base de dióxido de titanio y borax, 12 V,
sometidos a un tiempo de exposición a la radiación solar equivalente a 6
horas, entre las 10:00 am y las 4:00 pm, conectadas a bombas
hidráulicas, a su vez conectadas a tanques de almacenamiento de agua.
■ El terreno de cultivo tiene las siguientes características: semitropical, con
alta humedad atmosférica y poca precipitación y gran potencial para la
emisión de radiación solar.

8. • Por lo tanto, el área total a regar
será de 2 hectáreas que requieren
270.4 m3 /día, ubicadas en
Lambayeque, en las coordenadas
6º43'9.59”S de latitud y
79º54'30.02”W de longitud. La
estimación del nivel de radiación
solar diario se tomará de los datos
meteorológicos.

9. ■ Existen paneles fotovoltaicos monocristalinos compuestos por 36 celdas, 100Wp, 12V,
con un rendimiento del 12,5% de eficiencia (seleccionados por su disponibilidad y
costo). El número de paneles se determinó según la fórmula Np t = ≥ Pg/Pmaxp. Donde
Np − t número total de paneles fotovoltaicos, Pmax p potencia máxima de la bomba,
dando un total de 8 paneles necesarios. Para mantener la vida útil de los paneles se
evitaron sombras sobre y entre ellos, garantizando que estuvieran libres al menos 8
horas al día.
■ En esta etapa, para identificar el convertidor de energía solar a eléctrica, es necesario
establecer la demanda de energía (a través de la ecuación h TE = (hD + hST + hab) x
1.1) y la necesidad de agua existente (a través de la ecuación N ° Plantas = 10000 x
H/D x L). Donde: H número de hectáreas, D distancia entre plantas (m), y L distancia
entre líneas, además de hD altura del depósito, hST altura estática, hDT altura dinámica
y hab es el abatimiento
■ Considerando un rendimiento promedio de 40% de corriente alterna, es necesario
calcular la energía eléctrica demandada para el bombeo el caudal, a través de la
ecuación Ep max d = En/ mb Donde: Epmax d energía eléctrica de máxima potencia
(kWh/día), Eh energía hidráulica diaria (kWh/día), y mb rendimiento medio del sistema
de bomba hidraulica

10. • Al elegir el equipo de bombeo y las partes
que lo componen en el diseño, se busca
utilizar fuentes de energía renovables.
Según los cálculos establecidos, la
potencia diaria se estima en 2.825,51
W/día, utilizando los 8 paneles solares, lo
que hace necesario almacenar energía en
4 baterías que alimentarán la bomba
sumergible, que bombeará el agua a un
depósito. Elevado con una capacidad de
274 m3 para el correcto control del riego
desde cubierta.
• El caudal necesario para regar las 2
hectáreas de cultivo es de 270 m3 por día,
y el tipo de riego más conveniente será el
riego por goteo.

11. • Al elegir el equipo de bombeo y las
partes que lo componen en el
diseño, se busca utilizar fuentes de
energía renovables. Según los
cálculos establecidos, la potencia
diaria se estima en 2.825,51 W/día,
utilizando los 8 paneles solares, lo
que hace necesario almacenar
energía en 4 baterías que alimentan
la bomba sumergible.

12. DISCUSION
■ Se instalaron 8 paneles fotovoltaicos monocristalinos de 12VDC 100W
conectados entre sí en paralelo, 1 convertidor de potencia, 1 regulador
de carga de 50A, 4 baterías 124 de 24V, una electrobomba sumergible,
entre otros.
■ Es necesario advertir que el sistema debe instalarse de tal manera que
arranque y se detenga automáticamente según la demanda, pues ignorar
implementos como las baterías podría acarrear una corta vida útil de
este equipo.

13. CONCLUSIONES
■ Se concluyó que el sistema de bombeo fotovoltaico utilizará
la energía solar como fuente de energía, lo que lo hace
viable para trabajar en mayores áreas de cultivo. Esto
también porque la energía eléctrica procesada se almacena
en las baterías gracias al regulador de carga.
■ Se concluyó que la implementación de este diseño de un
sistema de bombeo fotovoltaico para riego puede ser
utilizado en cultivos de maíz, cebolla, papaya, uva,
espárrago, entre otros.

14. ■ Implementar el uso de paneles solares en Bombeo para Riego en lugares de
poco acceso dependiendo de la topografía de la zona.