Sistema de riego automático alimentado con energía solar

1
Sistema de riego automático
alimentado con energía solar
aplicado en una finca tradicional
de agricultura
Integrantes
Calderon Aguirre Melida
Cubillos Novella Samuel
Gomez Figueredo Jessica
Preparación, evaluación y gestión de proyectos

Problema
Medio Ambiente
Distribución ineficiente
del agua.
Alto consumo de
combustibles.
Suelo
Degradación del suelo.
Productividad
Perdidas de producción.
Altos costos de mano
obra.
Altos costos del proceso.
Energía
Difícil acceso en zonas
remotas.
Altos costos de energía.
Falta de energías
renovables.
Sistema de energía es
ineficiente.
Tecnología
Sistemas de riego
tradicionales.
Actividades manuales.
2

3
Problema
Meta es una de las zonas cuyo
consumo de gua es elevado.
La región Orinoquia es una de las zonas
donde no llega la transmisión de energía.

4
Estudio de mercado
El gobierno actual apuesta a que la generación de energía renovable pase de ser
22,4MW a 1.500 MV (Un aumento del 6.696%) (Márquez, 2019)
Oportunidad

8
Estudio de mercado
Competidores
Solar Greensys Energy Solutions
Sun Supply
ReFeel
Enertec Colombia S.A.S
Helio Light
Erco

9
Estudio de mercado
Bienes sustitutos
Energía eólica Energía Biomasa

10
Estudio de mercado
Uso eficiente de los
recursos
Oportunidad

11
Estudio de mercado
Criterios de Segmentación
Ubicación del
consumidor
Municipio de Lejanías -
Meta
Tipo de consumidor Fincas tradicionales
Tamaño Pequeñas fincas
Criterios de compra
Sistema automatizado,
enfoque medioambiental
Situación de compra
Incursión de nuevas
tecnologías
Razón de uso
Aumentar la rentabilidad en
las fincas tradiciones
Procesos de
Adquisición
Contrato
Tamaño de pedido Según lo requiera el cliente
46.2%
53.8%
Mercado potencial
No interes
Interes
23,5% de los predios tienen un sistema de riego
70,3% de los predios rurales en el Meta no tienen acceso al
sistema de alcantarillado
Demanda del producto

12
Estudio de mercado
Factor Unidades Precio
Sensores de humedad 20 $ 378.000,00
Bomba (1HP) 1 $ 229.000,00
Manguera Riego Agrícola (100 mt) 1 $ 140.000,00
Aspersores 6 $ 306.000,00
Wi-fi Satelital (Costo mensual) 1 $ 59.000,00
Panel Solar 5 $ 4.000.000,00
Batería 1 $ 500.000,00
Distribución 1 $ 240.000,00
Instalación 1 $ 2.574.500,00
Costo total $ 8.426.500,00
Margen de ganancia 45%
Facturación total $ 12.218.425,00
Precio del producto

13
Estudio de mercado
Distribución
 Kuehne + Nagel.
 DHL.
 Panalpina.
 Geodis.
 Ceva.
 Open Market.
Promoción y publicidad

14
Estudio técnico
El proyecto se encuentra enfocado en la
implementación de paneles solares a un sistema de
riego por aspersión automático, por lo cual los
detalles específicos pueden llegar a variar según
las condiciones del terreno, sin embargo, de
manera general el proceso productivo se
desarrolla de la siguiente forma:

15
Estudio técnico
Paneles
solares
Batería
eléctrica
Manguera
de riego
Bomba de
agua
Aspersor
Sensor de
humedad
Módulos fotovoltaicos
individuales que captan
la energía que
proporciona el sol
convirtiéndola en
electricidad
Equipo que transforma
la energía eléctrica o
mecánica, aplicándola
para el movimiento del
agua, por aspiración e
impulsión
Tuberías de riego
flexibles, que
adquieren la forma de
tubo cuando se hace
pasar el agua a presión
por su interior.
Convierte el flujo
presurizado de un
líquido en rocío para
ser asperjado con fines
de riego.
Diseñado para detectar
la temperatura y
humedad del entorno
para comprobar que
estén dentro de unos
valores programados.
Dispositivo con celdas
electroquímicas que
pueden convertir la
energía química
almacenada en
corriente eléctrica

16
Estudio técnico
A Absolutamente necesaria
E Especialmente importante
I Importante
O Importancia ocasional
U No importante
X Indeseable

17
Estudio técnico
Capacidad de producción
Necesidad de agua de los cultivos
Donde la cantidad de agua requerida para compensar esta
pérdida por evapotranspiración de un campo cultivado se define
como requerimiento de agua del cultivo. Para fines y efectos del
cálculo de este requerimiento de agua, se utiliza la ecuación
(PROMIPAC, 2012):
ETc = ETo ∗ Kc
Donde:
• ETc= Evapotranspiración del cultivo de interés.
• ETo= Evapotranspiración del cultivo de referencia
• Kc= Coeficiente del cultivo

18
Estudio técnico
Capacidad de producción
Fuerza de impulso de la bomba de agua
El cálculo para determinar la potencia del motor estará dado por
las ecuaciones asociadas al movimiento de fluidos:
P𝐵 =
𝑄 ∗ 𝑑 ∗ 𝑔 ∗ h𝐵
746 ∗ 𝑒
Donde:
• PB = Potencia de la bomba (hp).
• Q = Caudal (m3/s)
• d = Densidad del agua (Kg/m3)
• g = Gravedad (9.8 m/s2)
• hB = Cabeza neta de la bomba (m)
• e = eficiencia de la bomba
• 746W = 1hp

19
Estudio Técnico
 Conexión con mercados para
importación de materiales.
 Políticas que favorecen en el
desarrollo de energías alternativas.
 Acceso a infraestructuras adecuadas.
 Apoyo a la comunidad.
 Baja competencia del sector.
Macro - Localización

20
Estudio Técnico
Factor Peso %
Villavicencio
Calificación Ponderación
Cercanía con el mercado
objetivo
0,2 5 1
Competencia 0,15 3 0,45
Condiciones ambientales 0,25 5 1,25
Costos asociados 0,15 4 0,6
Disponibilidad de la
mano de obra
0,1 4 0,4
Puntos de acceso 0,15 3 0,45
Total 1 4,15
Análisis cualitativo
• Bogotá = 3
• Buenaventura = 2,7
Micro - Localización

21
Estudio organizacional
Actividades no subcontratadas
 Operaciones.
Actividades administrativas
 Compras y mercadeo.
 Ventas y servicio al cliente.
 Diseño de los
requerimientos.
Actividades por subcontratar
 Nómina
 Contabilidad.
 Contratación de auxiliares.
 Consultoría legal.
 Auditorías de calidad.
 IT.

22
Estudio organizacional
Cargo
Unidad administrativa
Administración Operaciones
Gerente de
proyectos
X
Jefe de
operaciones
X
Asesor de ventas
y servicio al
cliente
X
Asesor de
compras y
mercadeo
X
Auxiliares
operativos
X
Unidad administrativa N° de personas
Administración 3
Operaciones 3

23
Estudio legal
Se puede deducir de la base gravable para calcular el
impuesto de renta, hasta el 50% del valor de la inversión
realizada, en proyectos de energías renovables no
convencionales.
Los generadores de energía renovable en pequeña y gran
escala, podrán vender a la red eléctrica el excedente de
energía que ellos no consuman (esquema de créditos de
energía), según lo disponga la CREG.
Ley 1715 de 2014

24
Estudio legal
Ley 1715 de 2014
Depreciación acelerada de los activos en 5 años, con una
tasa anual del 20%.
Los equipos, elementos, maquinaria y servicios nacionales o
importados que se destinen a la pre-inversión, inversión,
medición y evaluación de las fuentes no convencionales de
energía, estarán excluidos de IVA.

30
Estudio ambiental
Clima: la generación de energía eléctrica directamente a partir de la luz
solar no requiere ningún tipo de combustión, por lo que no se produce
polución térmica ni emisiones de CO2 que favorezcan el efecto invernadero.
Geología: Las células fotovoltaicas se fabrican con silicio, elemento
obtenido de la arena, muy abundante en la Naturaleza y del que no se
requieren cantidades significativas. Por lo tanto, en la fabricación de los
paneles fotovoltaicos no se producen alteraciones en las características
litológicas, topográficas o estructurales del terreno.

31
Estudio ambiental
Suelo: al no producirse ni contaminantes, ni vertidos, ni movimientos de tierra, la
incidencia sobre las características fisicoquímicas del suelo o su erosionabilidad es nula.
Aguas superficiales y subterráneas: No se produce alteración de los
acuíferos o de las aguas superficiales ni por consumo, ni por contaminación por residuos
o vertidos.
Flora y fauna: la repercusión sobre la vegetación es nula, y, al eliminarse los
tendidos eléctricos, se evitan los posibles efectos perjudiciales para las aves.

32
Estudio ambiental
Paisaje: los paneles solares tienen distintas posibilidades de integración, lo que hace
que sean un elemento fácil de integrar y armonizar en diferentes tipos de estructuras,
minimizando su impacto visual.
Ruidos: el sistema fotovoltaico es absolutamente silencioso, lo que representa una
clara ventaja frente a los generadores de motor en viviendas aisladas.
Medio social: El suelo necesario para instalar un sistema fotovoltaico de
dimensión media, no representa una cantidad significativa como para producir un grave
impacto. Además, en gran parte de los casos, se pueden integrar en los tejados de las
viviendas.

33
Estudio financiero
Campo/periodo Total
1. Inversiones fijas 0
1.1 No depreciables 0
1.1.1 Terrenos 0
1.2 depreciables 94,18
1.2.1 Construcción y obras civiles 3,85
1.2.2 Maquinaria y equipo 34,73
1.2.3 Muebles y enceres 9
1.2.4 Vehículo 40
1.2.5 Otros 6,6
Subtotal 94,18
Consolidado de inversiones
Campo/periodo Total
2. Inversiones diferidas 115,56
2.1 Gastos de montaje 33
2.2 Gastos de puesta en marcha 72
2.3 Capacitación 3
2.4 Imprevistos 7,56
Subtotal 115,56
3. Capital de trabajo 7
3.1 Efectivo 7
Subtotal 7
Flujo de inversión 216,74

34
Estudio financiero
Costos de producción
Bomba (1HP) 1 $ 229.000,00
Manguera Riego Agrícola (100
mt)
1 $ 140.000,00
Panel Solar 2 $ 1.600.000,00
Batería 1 $ 500.000,00
Instalación 1 $ 1.174.500,00
Costo total $ 4.267.400,00

35
Estudio financiero
Costos de producción
Bomba (1HP) 1 $ 229.000,00
Manguera Riego Agrícola (100
mt)
1 $ 140.000,00
Panel Solar 2 $ 1.600.000,00
Batería 1 $ 500.000,00
Instalación 1 $ 1.174.500,00
Costo total $ 4.267.400,00

36
Estudio financiero
Fuentes de financiación
53% 47%

37
Estudio financiero
($216.74)
($170.72)
($66.12)
$89.41
$302.24
($300.00)
($200.00)
($100.00)
$0.00
$100.00
$200.00
$300.00
$400.00
1
PESOS
(MILLONES)
FLUJO DE CAJA DEL PROYECTO
Año 0 Año1 Año2 Año3 Año4
Flujo de caja del proyecto
Como se puede apreciar la inversión se
recuperará en el año 3 y generando una
ganancia para el negocio de 89 millones de
pesos y en el siguiente año se podrá ver ya
una ganancia sin deudas lo cual generará
unas ganancias de más de 300 millones de
pesos

38
Estudio financiero
Campo/periodo Total
1. Ingresos por ventas 373,92
2 Costo total 327,9
3 Utilidad bruta antes de
impuestos 46,02
4 Impuestos (30%) 16,7805
5 Utilidad después de
impuestos 29,2395
6 Reserva legal 3,91545
7 Utilidad por distribuir 35,23905
Flujo de producción 25,32405
Estado de resultados
Activo Pasivo y patrimonio
Activo corriente 146
$ Pasivo
Inventarios 15
$ Pasivo corriente
Total activo corriente 161
$ proveedores
Bancos 217
$
Activo Fijo 94
$ Total pasivo 217
$
Depreciacion 13
$
Activo fijo Neto 81
$ Patrimonio
Utilidad del ejercicio 25
$
Total patrimonio 25
$
Total activo 242
$ Total pasivo + patrimonio 242
$
Balance general

39
Estudio financiero
Periodo Año 0 Año 1 Año 2 Año 3
A -$216,7 $ 46,0 $104,6 $155,5
PRI 3
Periodo de recuperación de la inversión (PRI)
VPN = Valor presente Neto
FE = Flujo efectivo del periodo n,
N = Periodo
I = tasa
𝑉𝑃𝑁 =
302′236.275
1,0520 4
𝑃𝑁 = 245′922.398,15
Se puede concluir que, con la inversión de 216 millones
de pesos, estará retornando al proyecto más de 245
millones de pesos al valor de hoy.
Valor Presente Neto

40
Estudio financiero
Ingresos 373,92
Costos 313,77
Relación 1,19
Razón beneficio costo (RBC)
La relación de beneficio costo para este proyecto, fue calculada según los ingresos del primer año y
los gastos del mismo periodo. Sin tomar en cuenta la inversión, pues este será un valor fijo que se
amortizará a lo largo del tiempo. Para este proyecto la relación es la siguiente.
Relación favorable para poder seguir y se puede concluir que, por cada peso gastado en la operación, el
proyecto retornará el 19% adicional de los gastos.

41
Evaluación del proyecto
i = la tasa de retorno efectivo anual.
VF = el valor del cuarto año.
VP = el valor de la inversión.
N = número de periodos que en este caso es 4.
El resultado de esta operación es el siguiente:
𝑖 =
302′236.275
216′740.000
1
4
− 1
𝑖 = 8,67%
Tasa Interna de Retorno (TIR)
La tasa de retorno es 8,67%,
superando a cualquier CDT que
se encuentra en el mercado
actualmente.

42
Ruta critica
Estimación de tres puntos - PERT
Actividad Descripción
Duración (Días)
𝝈𝟐
𝒕𝒐 𝒕𝒎 𝒕𝒑 𝒕𝒆
Ventas y asesoría
A Ventas y asesoría 1 1 2 2 0.028
B Revisión del terreno 1 1 1 1 0.000
Diseño
C Cálculo de requerimientos de riego y energía 2 3 4 3 0.111
D Diseño del sistema de riego 3 4 5 4 0.111
E Planos técnicos del sistema de riego 2 3 4 3 0.111
Programa de computador
F Ajustes de diseño a programa de control 2 2 2 2 0.000
Compras
G Compra de insumos 1 2 3 2 0.111
H Recepción de insumos 1 2 5 3 0.444
I Despacho de insumos 1 1 1 1 0.000

43
Ruta critica
Actividad Descripción
Duración (Días)
𝝈𝟐
𝒕𝒐 𝒕𝒎 𝒕𝒑 𝒕𝒆
Instalación del sistema
J Planos de instalación 2 3 3 3 0.028
K Preparación del terreno de instalación 1 1 2 2 0.028
L Instalación de bomba 1 1 1 1 0.000
M Instalación de estructura de panel 1 1 1 1 0.000
N Instalación de paneles solares 1 1 1 1 0.000
O Instalación de conversor y sistema de energía 1 1 1 1 0.000
P Instalación de mangueras de riego 1 1 1 1 0.000
Q Instalación de aspersores de riego 1 1 1 1 0.000
R Instalación de sensores de humedad 1 1 1 1 0.000
S Conexión inalámbrica señal de sensores wifi 1 1 2 2 0.028
T Prueba final y seguimiento del sistema 3 3 4 4 0.028
U Reporte técnico y conformidad del cliente 1 1 2 2 0.028

44
Ruta critica
Activid
ad
Descripción
Preceden
cias
Duración
Ventas y asesoría
A Ventas y asesoría -- 2
B Revisión del terreno A 1
Diseño 0
C
Calculo de requerimientos de
riego y energía
B 3
D Diseño del sistema de riego C 4
E
Planos técnicos del sistema de
riego
C 3
Programa de computador
F
Ajustes de diseño a programa de
control
E 2
Compras
G Compra de insumos D 2
H Recepción de insumos G 3
I Despacho de insumos H 1
Activida
d
Descripción
Precedenci
as
Duración
Instalación del sistema
J Planos de instalación E 3
K
Preparación del terreno de
instalación
I,J 2
L Instalación de bomba K 1
M Instalación de estructura de panel K 1
N Instalación de paneles solares K 1
O
Instalación de conversor y sistema de
energía
M,N 1
P Instalación de mangueras de riego L 1
Q Instalación de aspersores de riego O,P 1
R Instalación de sensores de humedad Q 1
S
Conexión inalámbrica señal de
sensores wifi
F 2
T
Prueba final y seguimiento del
sistema
R,S 4
U
Reporte técnico y conformidad del
cliente
T 2

45
Ruta critica
Diagrama de red CPM

46
Ruta critica
Diagrama de red CPM

47
Ruta critica
Diagrama de Gantt

48
Conclusiones
Es posible afirmar que el desarrollo de este
tipo de proyectos que involucren energías
renovables a un bajo costo generara un
impacto social y ambiental positivo, que
incluirá zonas remotas y en algunas ocasiones
de bajos recursos económicos, que al ser
comparados con grandes empresas no
tendrían oportunidad de competir en el
mercado de la agricultura.

49
Conclusiones
Es una oportunidad de negocio con una
buena demanda debido a que el mercado
colombiano no ha sido explotado aún en el
campo de energías renovables en gran
medida. También se puede mencionar que
es un negocio rentable ya que retorna la
inversión con una tasa mayor que un CDT y
adicionalmente tiene una oportunidad
grande de crecimiento respaldada por el
gobierno.

50
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