Diseño y construcción de un prototipo automatizado de un sistema de bombeo de agua para riego, pecuario y consumo humano utilizando energía fotovoltaica

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene por objetivo diseñar y evaluar la viabilidad del prototipo automatizado de bombeo de agua para el uso de riego, pecuario y consumo humano utilizando energía fotovoltaica, considerando el problema de la deficiente aplicación de sistemas fotovoltaicos en riego automatizado en las zonas alto andinas. Para el estudio se consideró el centro poblado de Ichu, donde se plantea hacer el prototipo automatizado con paneles fotovoltaicos y realizar el diseño adecuado Con la metodología de cálculo de la evapotranspiración potencial del cultivo de cebolla de 4.56 mm/día con un área de cultivo de 200 m2 y un sistema de riego localizado con eficiencia del 90 % y un caudal de 0.46 lts/seg, tiempo de riego de 1.14 h/día, con tubería principal de 29.4 mm y 12 laterales de 17.4 mm, El cálculo de paneles se realizó con datos de heliógrafo mensuales de 5.76 horas-pico/día, con un régimen de bombeo de 3.23 lt/min. y paneles cristalinos SIEMEN de 12 V y 4.83A, según el cálculo se requiere 04 paneles de 231.84 watts. El sistema automatizado funciona con el micro controlador Arduino UNO, con una programación lógica C/C++, que operara el sistema. Teniendo los resultados de la evaluación económica de costos de inversión inicial, reposición, salvamentos, electricidad etc. Para una vida útil de 20 años. El costo del sistema de riego fotovoltaico es de S/5,787.70 soles y el sistema convencional a electricidad es de S/11,247.16 soles considerablemente mayor a sistema fotovoltaico. Concluyendo que el prototipo fotovoltaico es viable a nivel de costos y a nivel de uso de energía limpia de sol que es al 100% automatizado dando su utilidad como un aspecto positivo para una familia rural.