Este documento describe el uso de la energía solar para reducir la contaminación ambiental. Explica cómo los paneles solares pueden usarse para generar energía eléctrica y térmica, disminuyendo el uso de combustibles fósiles. También analiza el secado solar de alimentos como una forma de aprovechar la energía solar. Finalmente, detalla cómo las bombas solares pueden usarse en sistemas de riego agrícola para bombear agua de manera renovable y sostenible.

1. MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA PESADA
Proyecto integrador
Título del proyecto
Disminuir la contaminación ambiental a partir del
aprovechamiento de la energía solar
Integrantes:
Huamani Jacinto, Brian
López Janampa, Raúl
Palma Martínez, Elías
Parado Julcarima, Elva
Pérez Huamán, Misael
Profesor: Jara Alva, Carlos
2016

2. INTRODUCCIÓN
La humanidad a lo largo de su historia ha ido evolucionando su forma de
producir energía. Con las revoluciones industriales, la humanidad dio un
nuevo enfoque a su forma de producir materia prima y ello llevo a tener
una fuente de energía que pueda hacer posible estas revoluciones.
Primero fue el carbón, muy dañino para el medio ambiente; segundo, el
petróleo quien hasta el día de hoy es la fuente de energía más utilizada en
la industria. En ese entonces nadie imagino que tan dañino era quemar
esos hidrocarburos. La contaminación, generada por ese uso
indiscriminado de las fuentes de energía, ha generado un cambio en la
composición del planeta tierra, generando así un malestar en la población
mundial. Pero, que se está haciendo para revertir esta situación. En la
actualidad se está impulsando el uso de energías que se puedan renovar
y así palear con este mal que aqueja a la humanidad. En este trabajo
daremos a conocer una de estas energías que cada vez se está
desarrollando con más fuerza, hablamos de la energía solar.

3. I. DEFINICIÓN DEL
PROBLEMA………………………………………...…….5
2.1. Objetivo General……………………………………………………………...5
2.2. Objetivos Específicos………………………………………………………..5
II. DESARROLLO DEL CASO O
PROBLEMA………………………………...6
3.1. La energía eléctrica…………………………………………………………..6
3.1.2. Energías renovables……………………………………………………….6
3.1.3. Tomaremos en cuenta la energía renovable eólica…………………….7
3.1.4. Alcance de la electricidad en el Perú…………………………………….8
III. ANÁLISIS DE
RESULTADO…………………………………………….11
4.1. Análisis comparativo de los resultados con gráficas y
tablas…………...11
IV. CONCLUSIONES…………………………………………...16.
V. BIBLIOGRAFÍA………………………………..………..17

4. I. OBJETIVOS
Justificación del problema
Los objetivos propuestos en este trabajo, están correlacionados a una
problemática que nos está afectando a los peruanos; y, sobre todo, darle
solución con proyectos muy novedosos.
Objetivos generales:
 Utilizar la energía solar como medio para frenar la contaminación
ambiental, aprovechándolo como fuente de energía eléctrica y térmica.
 Disminuir el uso de energías no renovables por la energía solar,
Objetivos específicos:
 Aprovechar la energía solar para la producción de energía eléctrica.
Definición del problema:
Reducir la contaminación ambiental, originada por el uso indiscriminado de
combustibles fósiles y sus derivados, haciendo uso de los paneles solares como
generadores de energía eléctrica.

5. MARCO TEÓRICO
SECADO SOLAR
Al secar un producto se requiere calor para evaporar el agua que contiene.
Calentamiento solar del aire.
Para el calentamiento solar del aire se utiliza un colector solar, en el que se producen
dos fenómenos; conversión foto térmica de la energía solar y transferencia de energía
térmica (calor) al aire por convección.
El panel o techo su facilidad al sol además sirve como techo para le producción del
producto para el consumo humano ya que, existe diferencias de la humedad que
obtiene un producto más seleccionado, rápidos y de mejor calidad y genera ahorro que
reduce los cuales son:
Los colectores solares: son usados en muchos países para secar café, granos, té,
tomate. Maíz, cacao y otros productos agrícolas, como:
Deshidratador solar y secado de alimentos:
Secado solar de higos
El secado solar es la forma más antigua y saludable de conservar alimentos. El hombre
ha utilizado la energía del sol para secar productos perecederos desde hace miles de
años, logrando conservar una gran variedad de alimentos de forma natural. A diferencia
de otras formas de conservación a temperaturas extremas como la esterilización o la
congelación, el deshidratado es un método sumamente respetuoso con las propiedades
y el contenido nutricional de los alimentos.
En la dieta mediterránea es habitual el consumo de alimentos secos, con ellos se
preparan innumerables y deliciosas recetas. De igual forma, la cocina sostenible
recomienda el secado solar y el uso de productos deshidratados, por ser una forma
natural de aprovechar los alimentos de temporada, conservándolos para disponer luego
de una fuente de alimentación saludable.
Existen dos formas de efectuar el secado solar de alimentos, al aire libre o con
un deshidratador solar, ambos métodos llevan hacia los mismos resultados si se sigue
un adecuado proceso de deshidratado.

6. Secado solar natural pimiento y setas colgadas en hilos
1. Colocando el producto directamente en el suelo sobre una manta o lona.
2. Utilizando bandejas planas, o colocándolos directamente sobre una mesa u otra
superficie.
3. Poniendo los alimentos en rejillas o bastidores provistos de malla, y dispuestas
sobre apoyos de modo que estas queden suspendidas en el aire para facilitar la
eliminación de la humedad.
4. Atando el producto mediante un hilo o gancho y colgándolo al aire libre.
En relación a las técnicas anteriores, ubicar los alimentos en el suelo no es nada
recomendable por razones obvias de higiene. De otro lado, colocar los alimentos
sobre superficies planas, mesas o bandejas no es favorable para un
deshidratado rápido y que asegure una buena calidad final, el hacerlo de esta
forma limita la evaporación del agua a aquella zona del alimento expuesta al aire,
dando lugar a un secado poco homogéneo. Además, este sistema origina que el
producto se pegue a la superficie de contacto y se formen costras indeseables.
Bandeja negra de horno expuesta al sol, registrando 67 ºC de temperatura
El uso de bandejas metálicas es absolutamente desaconsejable para secar
alimentos, más aún si éstas son negras o de color oscuro.
Las bandejas metálicas negras expuestas al sol absorben mucho el calor y
pueden alcanzar temperaturas en torno a los 70 ºC, valores demasiado elevados
para deshidratar alimentos. El producto final obtenido de este modo, será un
alimento tostado, de baja calidad y con una elevada pérdida de nutrientes y
vitaminas.
Sin duda alguna, las técnicas más adecuadas de realizar el secado solar al aire
libre son aquellas que utilizan marcos provistos de malla o rejillas, ya que de esa
forma se evita el sobre calentamiento del producto y se favorece la eliminación
de la humedad del alimento. El colgar los alimentos mediante hilos o ganchos,
es también un método adecuado, muy empleado en pimientos, uvas en racimo
y hierbas aromáticas.
En el deshidratador solar, la energía del sol se transforma en calor útil mediante
efecto invernadero, este calor eleva la temperatura del aire contenido en una
cámara donde se encuentran los alimentos convenientemente dispuestos sobre
rejillas. El proceso de secado se realiza por acción del aire caliente que circula y
pasa entre los alimentos, lo cual causa la evaporación del agua del producto y
lleva esa humedad hacia el exterior del deshidratador.
Deshidratador solar directo, En los deshidratadores solares directos la radiación
solar es absorbida también por el propio producto, con lo cual la energía se
aprovecha mejor para producir la eliminación de la humedad, acelerándose de
esta forma el proceso de secado.

7. Características del secador solar.
El colector solar se ha hecho con panel sándwich de color oscuro que hace de
cerramiento y de colector a la vez, y consta por un lado de policarbonato
ondulado y por el otro, dispone de una cámara entre ambos por la que circula el
aire calentado por el sol.
La cámara de secado tiene una superficie total de 25m2 en la que se alojan ocho
carros con bandejas móviles y cuatro carros de bandejas fijas, todas hechas de
madera y acero inoxidable. La instalación suma un total de 100m2 de superficie
de secado. En la que se pueden secar entre 300 - 400Kg. de planta fresca cada
2-3 días que queda reducida, una vez seca, a unos 45 a 60Kg.
La particularidad de este secador solar radica en que se puede seleccionar la
temperatura óptima de secado, siempre y cuando esté un mínimo de 5 ºC por
encima de la temperatura ambiente.
Economía del secador solar
El secador solar consta de una cámara de secado que se encuentra en el centro
del edificio. A ambos lados dispone de sendas salas adjuntas, una sirve para la
recepción, carga y vaciado de las plantas, y la otra para el almacenaje y posterior
envasado, exposición y venta de productos.

8. El efecto invernadero, en referencia a la tierra, es la capacidad que tiene la
atmósfera de retener calor. Esto es debido a que los gases que hay en la
atmósfera son trasparentes a la radiación solar, pero opacos a la radiación
infrarroja emitida por la tierra, eso quiere decir que se retiene el calor entre la
atmósfera y la tierra. Si este fenómeno no se diera la temperatura media de la
tierra serían -18C.
Uno de los gases que permiten el efecto invernadero es el CO2 (dióxido de
carbono). La quema de combustibles fósiles provoca una mayor emisión de
dióxido de carbono (se ha duplicado su concentración desde principios del siglo
XX hasta ahora) lo que provoca un exceso de temperatura o calentamiento global
que tiene como consecuencia el conocido cambio climático.
Aumento de la temperatura en la tierra
Se dice que la temperatura en la tierra aumentara en un grado Celsius, por el
cambio de temperatura en la tierra. Este problema, producirá problemas mayores
que afectara al ser humano. Un caso que ya es una realidad es el derretimiento
de los glaciares, ya sea en el polo norte y sur, como también en los andes
sudamericanos. El Perú no es ajeno al problema, ya que, el retroceso de los
nevados es cada vez más notorio. Un ejemplo claro es el nevado Pastoruri,
ubicado en Ancash, que ha reducido su porcentaje de nevado.
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA EN SISTEMAS DE
RIEGO
Actualmente la producción agrícola va en aumento, y ello conlleva a que los
productores agrícolas usen nuevas tecnologías para poder mejorar su
producción. En zonas donde la producción agrícola depende del suministro de
agua subterránea, la extracción de esta es muy costosa y en zonas alejadas
donde no cuentan con el servicio eléctrico, hacen uso de las bombas que
funcionan con combustibles fósiles, que no solo emiten gases contaminantes,
sino que también su coste es muy elevado. Para mejorar la producción y
solucionar el problema del acceso a la electricidad se puede hacer uso de las
bombas solares, que no solo sirve para la extracción de agua, también pueden
ser utilizadas en sistemas de riego tecnificado como, por ejemplo: el riego por
goteo.
Problemas al que se enfrentaban los agricultores antes de utilizar las bombas
solares:
El riego es un gran desafío que enfrenta la agricultura en el Perú.
Frecuentemente no queda otra solución que bombear agua diariamente para
asegurar una producción rentable.

9. Con una parte importante de las vastas áreas de agricultura no conectadas a la
red eléctrica, se mantiene grupos electrógenos de diésel que generan la
electricidad para el bombeo. Es la forma más costosa:
o Diésel, por el transporte y el almacenaje, cuesta considerablemente más
que en las estaciones de servicio.
o Gastos de mantenimiento de los grupos, cambios de aceite y filtros, etc.
añaden a los costos.
o Reparaciones son frecuentes.
o La eficiencia es menos de 45% por la baja conversión de la energía del
diésel a la electricidad, además no operan en su mayoría a su óptimo punto
energético, contrario de los generadores grandes que producen electricidad
para la red.
o La vida de los generadores depende de la calidad, del buen manejo y el
mantenimiento. Frecuentemente es corta.
El ruido y los gases tóxicos no entran en las cuentas fiscales, pero son otros
aspectos desagradables. Un generador, por ende, aunque no muy caro para
comprar, es una inversión muy alta por sus elevados gastos continuos y una vida
reducida.
LAS BOMBAS SOLARES
Son máquinas que mediante el aprovechamiento de la energía solar generan
electricidad, esta se aprovecha para hacer funcionar un motor el cual se usa para
la extracción de agua.
1) Las bombas solares sumergibles se colocan bajo el suelo. La principal
aplicación es para sacar agua de un pozo profundo. Las hay de varias
capacidades, dependiendo de la cantidad de agua que quieras sacar.
2) Las de superficie se utilizan básicamente para aumentar la presión del
agua y aplicaciones de riego:
a) Riego por goteo
b) Riego programado
c) Elevación del caudal de riego. Esto último ocurre cuando el campo o
huerto a regar está más alto que el canal de riego. Supone una
incomodidad estar llenando el depósito de gasoil cada x tiempo.
Usos más habituales para el riego.
Las bombas de agua solares de riego son quizás, a parte del agua caliente
sanitaria, la aplicación de energía solar más extendida. Se pueden utilizar tanto
para riego por goteo como riego por aspersión.

10. Regadío con la bomba de agua solar sumergible
Si tu necesidad de regadío es mayor de 4500 litros por día, necesitarás
una bomba de agua sumergible. Este tipo de bombas puede tener una capacidad
de hasta 13500 litros por día o incluso mayor. Puede que te frenen los precios,
pero merece la pena.
Hasta ahora, los grupos de presión y bombeo de agua utilizados en la agricultura
funcionan con diésel o gasolina. Evidentemente no se puede conectar a la red
eléctrica por su incompatibilidad (electricidad y agua… mal vamos). Tienes el
gasto del combustible, más el transporte, más la incomodidad que supone. Con
el sistema de bombas de agua solares de riego la energía que generas es
pequeña, por lo que no tienes el inconveniente agua-electricidad. Sin embargo,
es suficiente para hacer llegar el agua justo en el momento adecuado.
Costos de bombear agua con energía solar
La excelente radiación en el Perú y la reducción de los precios de los sistemas
fotovoltaicos permiten reemplazar gran parte de estos generadores con energía
solar. A pesar de una inversión inicial considerable, la ausencia de gastos
corrientes para combustibles, un mantenimiento muy reducido y su larga vida,
los vuelven frecuentemente económicamente más viables.
En un sitio de buena radiación con los precios actuales del diésel (a pesar de su
reciente reducción), el tiempo de amortización puede ser de seis años. La vida
de un sistema solar frecuentemente es más de 20 años, solamente hay que
cambiar baterías (si las hay).
Una idea muy aproximada sobre los rangos de precios: desde un tamaño de
bombeo de 20 hp, cada hp generado por energía solar completo cuesta en un
sitio de buena radiación entre 2500.-US$ para un sistema sin baterías y 4700.-
US$ para un sistema con baterías que también puede generar electricidad para
otros fines. Más grande el tamaño, el precio disminuye, mientras más pequeño,
el costo por hp es más elevado.
Puntos importantes para el riego con energía solar
Queremos explicar las pautas para el uso de la energía solar para los sistemas
de bombeo que es determinado fuertemente por la radiación solar en cada lugar:
o Uno o más reservorios, tanques o depósitos elevados para asegurar el riego
por gravedad es la mejor solución. Representa según volumen una reserva
que permite el riego independiente de la energía solar del momento y
permite ajustar el flujo del agua según la necesidad del riego. La instalación
de filtros es más simple. Además, brinda la posibilidad de realizar
mantenimientos y reparaciones al sistema de energía sin interrumpir el
riego. Como la radiación solar varía sobre el día, nubes y neblina afectan la
producción de electricidad en el momento, mantener el volumen y la presión

11. constante en un sistema sin reservorio o tanque elevado es técnicamente
más exigente.
o Adaptar el bombeo a la disponibilidad de la energía solar reduce o elimina
(según sistema) los altos costos de baterías. Es más apropiado bombear el
máximo del agua durante las horas de buena radiación que bombear menos
agua durante más horas.
o Si es necesario bombear durante más horas que el sol permite, puede ser
más económico usar parcialmente un generador en vez de instalar una alta
cantidad de baterías.
Tipos de sistemas para el bombeo solar
Hay bombas solares de todo tamaño (hasta aproximadamente 40hp c/u) que se
pueden implementar según sus requerimientos. Hay bombas sumergibles y de
superficie que se elige según su fuente de agua. Principalmente el volumen
requerido y la altura del bombeo necesario determinan el tamaño y la
característica de cada bomba. Un clic sobre el diagrama a la derecha abre el
diagrama (fuente: Lorentz).
Para el bombeo de agua en la agricultura existen tres formas para el uso de la
energía solar para el bombeo. Se puede combinar según cada situación.
o Bombas especiales (a veces incorrectamente conocidas como tipo DC) que
son alimentadas directamente de los paneles solares a través de
controladores especiales. Son sistemas completos con las bombas bien
adaptadas para el uso solar.
o Bombas convencionales (AC, mono o trifásicas) con un inversor especial
para el bombeo solar que lleva incorporado un variador de frecuencia.
o Bombas convencionales (AC, mono o trifásicas) con un sistema solar que
produce una corriente similar a la de la red o de un generador. Un ejemplo
es el bombeo solar para el riego en el fundo Samaca.

12. Mientras las primeras dos opciones tienen la ventaja de no usar baterías, no da
electricidad para otros fines, la última puede dar corriente para todo. Se puede
alimentar, dentro del límite de la capacidad instalada, todo tipo de aparatos
eléctricos como máquinas, computadoras, ventiladores, luz, etc.
Gráficos estadísticos del uso de la energía solar
0-Jan
8-Sep
18-May
24-Jan
3-Oct
11-Jun
18-Feb
28-Oct
6-Jul
15-Mar
25 m^2 100 m^2
45 - 60 300 - 400
2-Mar
2-Mar
dias

13. 67
70
65.5
66
66.5
67
67.5
68
68.5
69
69.5
70
70.5
bandeja negra bamdeja metálica
1 2
temperatura
Tipo de bandeja
temperatura
1 bandeja negra 2 bamdeja metálica

14. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Tipos KW h kW h Variación%
Solar - eólica 71 82 15.8%
Solar- térmica 1956 2300 17.0%
Solar-
hidroeléctrica
1862 1781 -4.3%
Tabla Nº 02: Uso de la energía solar en el Perú hasta el mes de octubre de
2015
Gráfica Nº 02: consumo de energía solar en comparación con otros tipos de
energía.
El gráfico estadístico muestra la producción de energía solar comparado con
otros tipos de producción de energía en el Perú:
 En el primer conjunto de barras se observa la producción de energía
solar y la energía eólica; se nota la mayor producción de energía eólica
con un 82 mwh comparado con un 71 kWh de energía sola, existiendo
una diferencia de 11 kwh.
 En segundo conjunto de barras se observa que la producción de energía
térmica es superior con una producción de 2300 kwh; la producción de
energía solar es de 1956 mwh; la diferencia es de 144 kwh entre estas
dos energías.
71
1956
1862
82
2300
1781
0
500
1000
1500
2000
2500
Solar - eolica Solar- termica Solar-hidroelectrica

15.  En el último conjunto de barras se observa la superioridad de producción
de energía solar comparada con energía hidroeléctrica con 1862 kwh,
con una diferencia 81 kwh sobre la producción de energía hidroeléctrica
con una producción de 1781 kwh.
Empresas productoras de energía solar Producción en MWh
MOQUECGUA FV S.A.C 281.92
PANAMERICA SOLAR S.A.C 267.67
GTS MAJES S.AC 240.56
GTS REPARTICIÓN S.A.C 233.42
TACNA SOLAR S.A.C 183.94
Tabla Nº 03: empresas productoras de energía solar en el Perú
(Los datos corresponden de 22/05/16 hasta 23/05/16) ministerio de energía y
minas)
Gráfico Nº 03: producción de energía solar en el Perú
El grafico muestra 5 empresas dedicadas a la producción de energía solar en el
Perú:
 Moquegua FV S.A.C es la empresa con mayor producción de este tipo de
energía con 281.92 kwh.
 Panamericana solar S.A.C es la segunda empresa en producción de
energía solar con 267.67 kwh.
281.92
267.67
240.56 233.42
183.94
0
50
100
150
200
250
300
MOQUECGUA FV
S.A.C
PANAMERICA
SOLAR S.A.C
GTS MAJES S.AC GTS REPARTICIÓN
S.A.C
TACNA SOLAR
S.A.C
PRODUCCIÓNENKWH
EMPRESAS PRODUCTORAS DE ENRGÍA SOLAR
PRODUCCION DE ENERGÍA SOLAR EN EL
PERÚ

16.  GTS MAJES S.A.C es la tercera empresa productora de energía solar
con 240.56 kwh
 GTS REPARTICION S.A.C es la penúltima empresa dedica a la
producción de energía solar con 233.42 kwh
 TACNA SOLAR S.A.C es la última empresa en producción con 183.94.

17. CONCLUSIONES
 Utilizando la energía solar podremos disminuir la contaminación
ambiental, ya que este tipo de energía no produce agentes contaminantes
que alteran el equilibrio ecológico; además se puede aprovechar como
energía eléctrica y térmica.
 La energía solar es una alternativa de energía renovable y su utilización
disminuirá el uso de energías no renovables como la energía producida a
base de petróleo o carbón; además ayudara a la conservación del medio
ambiente; ya que no produce agentes contaminantes que alteran el
equilibrio ecológico.
 La producción de energía solar en el Perú, en los últimos años ha tenido
un crecimiento considerable, una de las empresas que tiene mayor
producción de este tipo de energía es Moquegua FV S.A.C con 281.92
kwh.
 La energía solar es también utilizada empíricamente en el secado de
alimentos para su deshidratación posterior; también se usa secadores
solares que están constituidos de policarbonato que permiten la
circulación de aire calentado.
 La energía solar es considerada como una alternativa de producción de
energía en el futuro de tipo renovable; por la baja inversión económica y
variada aplicación; como la energía eléctrica; bombas solares para la
agricultura, secadores solares.

18. BIBLIOGRAFÍA
 Secadores agroecológicos, recuperado de: http://deltavolt.pe/pv-
systems/mini-red-solar/samaca-solar
 Secadores solares, recuperado de : http://www.pqa.com.co/secadores
 Proyectos de energía solar en el Perú {en línea}, recuperado de :
http://gruporural.pucp.edu.pe/noticias/nacionales/el-desarrollo-de-la-
energia-solar-en-el-peru/
 Atlas de energía solar del Perú {en línea} recuperado de :
http://www.senamhi.gob.pe/pdf/Atlas%20_de_Radiacion_Solar.pdf