El proyecto aborda el aprovechamiento energético de los caudales de agua en comunidades agrícolas de la sierra peruana, con el objetivo de mejorar el estilo de vida de las personas y reducir costos energéticos. Se destaca la importancia de la energía hidroeléctrica como fuente renovable y se presenta un modelo de generador eléctrico de bajo costo construido con materiales reciclados. El trabajo también analiza la viabilidad económica de sistemas de recuperación energética en redes hidráulicas, contribuyendo a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

1. 1
"AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE
INDEPENDENCIA"
aprovechamiento del agua de los ríos para generar electricidad en poblados
agrícolas.
Canales Hernández Néstor Leandro
Condezo Chipana Joel Francisco
Corilla Ayquipa Junior Geovanni
Dongo Paucas Sebastian Abel
Gala Valenzuela Carolina Valeria
Hernández Cortez Pedro
Leo Arteaga Ricardo
Universidad Tecnológica del Perú.
Ica.
Septiembre-2021

2. 2

3. 3
Dedicatoria
Dedicamos el presente trabajo a nuestro padre
celestial, por siempre guiarnos por el buen
camino y librarnos de todo mal. A nuestros
progenitores, por su apoyo incondicional en
cada etapa de nuestra vida, por sus enseñanzas
desde pequeños, las cuales nos servirán para
afrontar los obstáculos y ser tan fuertes como
ellos.

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Agradecimientos
Queremos agradecerles a todas aquellas personas que de manera directa o indirecta han
sido de mucha ayuda para la realización de este proyecto. A nuestros padres, que sin
su apoyo y confianza no hubiéramos podido estudiar la carrera que tanto nos gusta ni
introducirnos a la física de la manera en la que lo hacemos ahora. A nuestro docente,
por las enseñanzas brindadas y la motivación para estudiar y esforzarnos cada día más.

5. 5
Resumen
El objetivo general del presente proyecto, fue mejorar el estilo de vida de las personas, planteamos
el estudio de la posibilidad del aprovechamiento energético de los puntos de caudales de agua de
las distintas comunidades de la sierra.
La electrodinámica es la disciplina que se dedica a analizar los fenómenos que genera la
electricidad cuando está en movimiento. El movimiento de las cargas eléctricas en la
electrodinámica se halla en el movimiento de las cargas eléctricas que apelan a un material
conductor para trasladarse. Ese movimiento da lugar a múltiples fenómenos y produce numerosos
efectos que son estudiados por la electrodinámica.
Para poder brindar información clave acerca del aprovechamiento del agua como energía, se
instruye con un concepto limitado. La hidroelectricidad es denominada como una energía
renovable, es decir que nos la brinda la naturaleza, sabiendo que es el agua es una de las maneras
de causar electricidad.
La construcción de nuestro modelo es simple pues los materiales tienen un origen reciclado, pero
esto no resta efectividad en el resultado final ya que como podemos demostrar la energía hidráulica
es una de las más fáciles de aprovechar. El costo de nuestro proyecto no es elevado ya que como
mencionamos anteriormente los materiales pueden ser reciclados
Palabras claves: electromagnetismo, física.

6. 6
Prefacio
Los ríos transportan, a través de su cauce, las aguas provenientes de las lluvias o deshielos, de las
tierras altas a las tierras bajas, en el ámbito de una cuenca hidrográfica. En el país existen más de
1000 ríos de diferente longitud y volumen de agua (caudal). Debido al clima estacional en las
diferentes cuencas del país, el caudal que transportan los ríos a través del año también es
estacionales, teniendo una época de creciente, relacionada al período lluvioso, y una época de
vaciante. la actividad agrícola esta muy vinculada, ya que, son quienes más hacen uso de estas
aguas.
Cabe señalar que la mayoría de familias en el campo peruano practican la agricultura de
subsistencia. En el Perú, el 30% del territorio nacional está destinado al uso agrícola y
agropecuario, siendo la agricultura familiar la que predomina sobre otras formas de agricultura.
Según un censo realizado en el 2012, los agricultores y agricultoras familiares representan el 97%
de los más de millones de unidades agropecuarias en todo el país. En la Agricultura Familiar
laboran más del 83% de los trabajadores agrícolas, pero venden su producción a bajo precio y se
enfrentan a los problemas climáticos y plagas sin mayores apoyos de las instituciones.
Por esta razón, el siguiente trabajo busca aprovechar las aguas de los ríos, como una opción para
generar energía. De modo que las personas puedan aprovechar el agua con el que riegan los
cultivos y a su vez, ahorrar de algún modo la energía que normalmente consumiría en su casa,
disminuyendo el pago por servicio eléctrico. Ya que el precio en el que venden su producto es muy
distinto al del mercado, por lo tanto, su ganancia no es tan significativa. Es por esto que muchas
veces toman la opción de dejar sus cosechas porque el transporte le costaría mas que lo que ganaría
por la venta.
Para poder brindar información clave acerca del aprovechamiento del agua como energía, se
instruye con un concepto limitado. La hidroelectricidad es denominada como una energía
renovable, es decir que nos la brinda la naturaleza, sabiendo que es el agua es una de las maneras
de causar electricidad. por otro lado, según Aquae (2020) “La vasta superficie de la Tierra contiene
alrededor de 1386 millones de kilómetros cúbicos de agua. El 70% del planeta es agua por la cual,
siendo un elemento de la naturaleza, se puede dar un aprovechamiento óptimo para la generación
de energía

7. 7
Tabla de contenido
Tabla de contenido
Capítulo 1 Introducción e información general .............................................................................. 8
Objetivo General......................................................................................................................... 8
Objetivos Específico. .................................................................................................................. 9
Información general .................................................................................................................... 9
Corriente alterna........................................................................................................................ 10
Resistencia eléctrica.................................................................................................................. 10
Ley de ohm............................................................................................................................ 10
Potencia eléctrica ...................................................................................................................... 12
Energía Hidráulica .................................................................................................................... 12
GENERADOR ELÉCTRICO....................................................................................................... 14
Dinamo...................................................................................................................................... 14
Partes del dinamo.................................................................................................................. 14
Canales De Riego...................................................................................................................... 14
Construcción del generador. ..................................................................................................... 15
Tablas de materiales.................................................................................................................. 19
Tabla 1: Materiales y unidades ............................................................................................. 19
Tabla 2: Materiales y precio respectivo ............................................................................... 20
ANEXOS ...................................................................................................................................... 21
CONCLUSIONES. ....................................................................................................................... 22
REFERENCIAS............................................................................................................................ 23

8. Capítulo 1 Introducción e información general
Perú cuenta con un consolidado sistema de generación de energía hidroeléctrica y un
sector tecnológicamente maduro en esta área. Esto se debe a varios factores, como son,
la existencia de importantes recursos hidrológicos y una larga tradición histórica en el
desarrollo de aprovechamientos hidroeléctricos.
Aunque la evolución de la potencia hidroeléctrica en Perú se ha estancado en los
últimos años. La energía hidroeléctrica generada en pequeñas centrales, por el
contrario, sigue creciendo de manera moderada.
En ele Perú la reforma energética de la década de 1990 inicio con el decreto ley 25844,
ley de concesiones eléctrica (LCE) pero en los últimos años el estado adopto una
política dedicada a introducir fuentes renovables no convencionales de generación
eléctrica (recursos energéticos renovable o REP),con el objeto de mitigar las emisiones
de GEI mediante la promulgación del decreto legislativo 1002;Decreto legislativo de
promoción de la inversión para la generación de electricidad con el uso de energía
renovables.
Así, nuestro país ha evolucionado del uso de fuentes hídricas confesionales, que en el
año 2000 representaba el 87% del total de energía producida en territorio peruano,
mientras que en 2013 su participación se redujo a 54%. a pesar de que este tipo de
centrales genera un volumen de emisiones de dióxido de carbono (CO2) casi
imperceptible en el proceso de operación, si genera impacto negativo durante las fases
de construcción sobre el ambiente. Por ello, el impulso de la explotación de las fuentes
de RER (como las fuentes eólicas, hídricas y solares) en la generación eléctrica
ocasiona un impacto ambiental.
Objetivo General
• Utilizar la energía hidráulica para generar electricidad.
• Aplicar la electrodinámica en la realización del proyecto.
• Construir un modelo eficiente que cumpla con los requerimientos para su implementación.
• Apoyar con la realización del proyecto a llevar energías libres de contaminantes.

9. Objetivos Específico.
Con el objetivo general de mejorar el estilo de vida de las personas, el presente trabajo
plantea el estudio de la posibilidad del aprovechamiento energético de los puntos de
caudales de agua de las distintas comunidades de la sierra. Para ello se analizarán los
sistemas actuales de recuperación energética en redes hidráulicas, así como su posible
implantación al caso concreto de varios emplazamientos de la red de abastecimiento
en el distrito de Huarangal. Por último, se pretende conocer si dichos sistemas de
recuperación de energía son económicamente viables, así como su aportación a la
disminución de emisiones de gases de efecto invernadero.
Información general
La electrodinámica es la disciplina que se dedica a analizar los fenómenos que genera la
electricidad cuando está en movimiento. Estos estudios se orientan a la interacción de
campos magnéticos y eléctricos con cargas que se desplazan.
El comportamiento que adoptan estas partículas en los campos eléctricos y magnéticos, la
transmisión de las ondas electromagnéticas y las fuerzas que están inducidas por campos
magnéticos variables son algunas de las cuestiones investigadas por la electrodinámica,
cuyos orígenes se remontan a la primera mitad del siglo XIX.
El movimiento de las cargas eléctricas en la electrodinámica se halla en el movimiento de
las cargas eléctricas que apelan a un material conductor para trasladarse. Ese movimiento da
lugar a múltiples fenómenos y produce numerosos efectos que son estudiados por la
electrodinámica.
La electrodinámica consiste en el movimiento de un flujo de carga eléctrica que recorre un
material. También se puede definir como un flujo de partículas cargadas,
como electrones o iones, que se mueven a través de un conductor eléctrico o un espacio. Se
mide como la tasa neta de flujo de carga eléctrica a través de una superficie o en un volumen
de control.
Corriente eléctrica
El movimiento de las cargas eléctricas a través de un medio conductor se conoce
como corriente eléctrica, y se origina al poner en contacto dos elementos entre los que hay
una diferencia de potencial.
Corriente continúa
Se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de
distinta tensión, que no cambia de sentido y valor con el tiempo. “Puede ser almacenada”.

10. Corriente alterna
Este tipo de corriente cambia su polaridad cíclicamente, siendo positiva y negativa en
periodos determinados de tiempo. La forma de onda depende del generador que la produce,
pero siempre se encuentra una línea de cero voltios que divide la onda en dos picos
simétricos. La corriente alterna no puede almacenarse, debe utilizarse en el mismo momento
que se genera.
Resistencia eléctrica
Los electrones que circulan por un conductor encuentran cierta dificultad para circular
libremente ya que el propio material conductor ofrece una resistencia. Resistencia que
depende de la longitud, el área y el tipo de material. La unidad de medida es el OHM (Ω)
Ley de ohm
La ley de Ohm se usa para determinar la relación entre tensión, corriente y resistencia en un
circuito eléctrico.
Para los estudiantes de electrónica, la ley de Ohm (E = IR) es tan fundamental como lo es la
ecuación de la relatividad de Einstein (E = mc²) para los físicos.
E = I x R
Cuando se enuncia en forma explícita, significa que tensión = corriente x resistencia, o
voltios = amperios x ohmios, o V = A x Ω.

11. La ley de Ohm recibió su nombre en honor al físico alemán Georg Ohm (1789-1854) y
aborda las cantidades clave en funcionamiento en los circuitos:
Canti
dad
Sím
bol
o
de
ley
de
Oh
m
Unidad
de
medida
(abrevi
atura)
Rol en
los
circuit
os
En caso
de que
se esté
pregunt
ando:
Tensi
ón
E
Voltio
(V)
Presió
n que
desenc
adena
el flujo
del
electro
nes
E =
fuerza
electrom
otriz
(término
de la
antigua
escuela)
Corri
ente
I
Amperi
o (A)
Caudal
de
electro
nes
I =
intensid
ad
Resist
encia
R
Ohmio
(Ω)
Inhibid
or de
flujo
Ω =
Letra
griega
omega
Si se conocen dos de estos valores, los técnicos pueden reconfigurar la ley de Ohm
para calcular el tercero. Simplemente, se debe modificar la pirámide de la siguiente
manera:
Si conoce el voltaje (E) y la corriente (I) y quiere conocer la resistencia (R), suprima
la R en la pirámide y calcule la ecuación restante (véase la pirámide primera o izquierda
de arriba).

12. Potencia eléctrica
La potencia eléctrica se define como la energía o trabajo consumido o producido en un
determinado tiempo. La unidad de medida de potencia es el vatio (W). Su definición está
relacionada con la tensión aplicada y la intensidad de corriente que circula por un circuito
Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto
instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de tensión entre
dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Por esta
razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión.
Energía Hidráulica
La energía hidráulica o energía hidro eléctrica es el resultado del aprovechamiento de las energías
cinéticas y potenciales del agua en diferentes formas como las marea, causes de un río, cascadas
entre otras. Esta energía se produce tiendo como origen indirecto al sol que desencadena el ciclo
del agua lo que convierte a esta energía en renovable, aunque se ve limitada por la dificultad de
encontrar zonas con condiciones aptas para la construcción de centrales hidroeléctricas que son las
encargadas de aprovechar este recurso, también cuenta con algunas desventajas poco favorables
como la alteración de cauces, erosión, perdidas de suelos fértiles, entre otras que además se le
suma la gran inversión que estas conllevan y el costo de las redes de abastecimiento que también
es elevado, sin embargo, la energía hidráulica sigue siendo las mas usada a nivel mundial llegan a
7% de consumo primario. Algunas de las centrales hidroeléctricas más como ejemplo están Brasil
y el sistema de tres gargantas en China, la central Simón Bolívar en Venezuela.

14. GENERADOR ELÉCTRICO.
Un generador es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía
mecánica en energía eléctrica. Lo consigue gracias a la interacción de sus
componentes principales: el rotor (parte giratoria) y el estátor (parte estática). Cuando
un generador eléctrico está en funcionamiento, una de las dos partes genera un flujo
magnético (actúa como inductor) para que el otro lo transforme en electricidad (actúa
como inducido). Los generadores eléctricos se diferencian según el tipo de corriente
que producen, dando lugar a dos grandes grupos: los alternadores y las dinamos. Los
alternadores generan electricidad en corriente alterna y las dinamos generan
electricidad en corriente continua.
Dinamo
Partes del dinamo
Inductor: Es una pieza que dentro del dinamo tiene la función generar corriente inducida a través
de un campo magnético.
Rotor: cumple la función de la espira y está compuesto por un grupo de bobinas que, a través del
campo magnético instruido por el inductor, originan corrientes inducidas.
El estator: es una estructura sujetada a un campo magnético compuesto por imanes. Este elemento
de hierro está caracterizado por el magnetismo. También se conoce como la parte sujeta a la
máquina que gira y está fabricada o compuesta de cualquier metal, ya sea cobre o aluminio.
El colector: es la pieza que da vueltas alrededor de las laminillas quienes tienen la misión de
acoger la corriente que se genera en la máquina.
Canales De Riego
Los canales de riego o caces (en singular caz) tienen la función de conducir el agua desde la
captación hasta el campo o huerta donde será aplicado a los cultivos. Son obras
de ingeniería importantes, que deben ser cuidadosamente pensadas para no provocar daños al
ambiente y para que se gaste la menor cantidad de agua posible. Están estrechamente vinculados

15. a las características del terreno, generalmente siguen aproximadamente las curvas de nivel de
este, descendiendo suavemente hacia cotas más bajas (dándole una pendiente descendente, para
que el agua fluya más rápidamente y se gaste menos líquido).
La construcción del conjunto de los canales de riego es una de las partes más significativas en el
costo de la inversión inicial del sistema de riego, por lo tanto, su adecuado mantenimiento es una
necesidad imperiosa.
Las dimensiones de los canales de riego son muy variadas, y van desde grandes canales para
transportar varias decenas de m³/s, los llamados canales principales, hasta pequeños canales con
capacidad para unos pocos l/s, son los llamados canales de campo.
Construcción del generador.
A continuación, especificaremos las partes del dispositivo generador de energía, para poder
estimar el costo que tomaría construirlo.
Materiales:
Ilustración 1: Piñones Ilustración 2: Motor

16. Ilustración 3: Cadena Ilustración 4: Esparrago
Ilustración 5: Rodaje Ilustración 6: Tuercas 3/8

17. Luego de obtener los materiales que utilizaremos, seguiremos con la construcción del diseño
que se realizó en el programa inventor. Así, precederemos a presentar en imágenes los pasos
que se realizaron, para finalmente dar un breve resumen de todo ello.
Ilustración 8: Dibujo para el tornillo sin
fin de PVC
Ilustración 7: Recorte de tubo

18. Ilustración 9: pegado de la espiral
Ilustración 10: resultado final del
tornillo sin fin de pvc
Ilustración 11: Ensamblado de todas las partes

19. En primer lugar, recortamos varios cuadrados de tubo que nos servirán como molde, sobre
los cuales dibujaremos 2 círculos de 26cm y 5.5cm de diámetro. Para ablandarlo y darle
forma de espiral, usaremos fuego y con la ayuda del pegamento serán juntadas a un tubo
principal, funcionarán como hélice, que se moverán con el paso del agua.
Luego procederemos a colocar el esparrago dentro del tubo, para darle consistencia, lo
atravesaremos a las tapas de los extremos del tubo. Así Usaremos el esparrago como eje
principal, para que vaya conectado a la cadena.
Ensamblaremos todo a un base de fierro que se mandó a soldar. Mediante esta base la cadena
irá conectada a el motor. Para que este genere energía a medida que pase el tiempo.
Finalmente procederemos a probar el dispositivo, en un canal de riego, donde está prevista
que se utilizará. Cabe recalcar que, haciendo modificaciones, el dispositivo podría funcionar
en ríos de poca envergadura.
Tablas de materiales
Tabla 1: Materiales y unidades
Material Unidades
Piñón 2
Cadena 1
Rodaje 2
Tuercas 3/8 10
Tubo de 4” de PVC 1
Tubo de 2” de PVC 1
Tubos (KG) 12
Motor 1
Tapones 2
Soldador 1
Esparrago NC 3/8 1
Total

20. Tabla 2: Materiales y precio respectivo
Material Precio
unitario
Costo
(soles)
Piñón S/8.00 S/16.00
Cadena S/6.00 S/6.00
Rodaje S/7.00 S/14.00
Tuercas 3/8 S/1.00 S/10.00
Tubo de 4” de PVC S/31.50 S/31.50
Tubo de 2” de PVC S/13.50 S/13.50
Tubos (KG) S/1.50 S/18.00
Motor S/18.00 S/18.00
Tapones S/1.00 S/2.00
Soldador S/60.00 S/60.00
Esparrago NC 3/8 S/15.00 S/15.00
Total S/181.00

21. ANEXOS

22. CONCLUSIONES.
El presente proyecto utiliza la energía hidráulica para realizar su objetivo que es producir
electricidad, al ser está una energía renovable contribuye favorablemente a la disminución
de contaminantes. La construcción de nuestro modelo es simple pues los materiales tienen
un origen reciclado, pero esto no resta efectividad en el resultado final ya que como podemos
demostrar la energía hidráulica es una de las más fáciles de aprovechar, teniendo esto en
cuenta desarrollamos nuestro proyecto pues somo consientes del gran potencial que tiene
para abastecer de energía a los poblados alejados de la ciudad y que no cuentan con
electricidad disponible.
El costo de nuestro proyecto no es elevado ya que como mencionamos anteriormente los
materiales pueden ser reciclados, esto también es parte de nuestros objetivos ya que el
presente proyecto no tiene fines de lucro, por el contrario, lo que se busca es ayudar a más
personas e iluminar las zonas más alejadas del Perú.

23. REFERENCIAS.
https://www.factorenergia.com/es/blog/eficiencia-energetica/energia-renovable-hidraulica/
https://www.foronuclear.org/descubre-la-energia-nuclear/preguntas-y-respuestas/sobre-
distintas-fuentes-de-energia/que-es-la-energia-hidraulica-y-como-se-aprovecha/
https://www.fundacionaquae.org/centrales-hidroelectricas-mas-grandes-del-mundo/
- Ríos. (2015). Ministerio de Desarrollo Agrario y Riesgo.
https://www.midagri.gob.pe/portal/42-sector-agrario/recurso-agua/325-rios
- Generadores Electricos: Dinamo y Alternador Funcionamiento y Partes. (2012,
7 agosto). AREATECNOLOGÍA. https://www.areatecnologia.com/La_dinamo.htm
- Alvitres, G. (2020, 26 marzo). La agricultura, sector desfavorecido, sostiene al
Perú en medio de la pandemia y la crisis. MOCICC - Movimiento Ciudadano frente al
Cambio Climático. https://www.mocicc.org/noticias/la-agricultura-sector-
desfavorecido-sostiene-al-peru-en-medio-de-la-pandemia-y-la-crisis/