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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
TEMA:
Villa la venta, Huimanguillo, Tab. A 23 de marzo de 2011SYLLABUS
Descripción del proyecto
Descripción del tema
Definición del problema
“APROVECHAMI
ENTO DE
ENERGÍA
SOLAR PARA
LA
EXTRACCIÓN
DE AGUA
POTABLE”
INGENIERÍA INDUSTRIAL
MATERIA:TALLER DE INV. II
6˚ SEMESTRE, GRUPO “D”TURNO: VESPERTINO
PROFESOR: M. I. A. PERLA GARCIA JIMENEZ
Alumnos:Sergio Garduza Gómez x
Carlos I. Gonzales Córdoba Leonel Rodríguez Méndez
Baltazar Pérez SuarezRosa Arenas Gonzales xDarwin Ramón Carrillo
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Marco teórico
Objetivo general
Objetivos particulares
Justificación del proyecto
Situación observada
Situación Deseada
Metodología
Hipótesis
Impacto ambiental
El impacto social
Planeación de trabajo
Cronogramas de actividades
Estrategia de realización
Administración del plan de trabajo
Descripción de la materia prima tipo/origen
Descripción del proceso
INDICE
1.- Descripción del tema……………………………………………………………….4
1.1 Definición del problema……………………………………………………….4
1.2 Marco teórico…………………………………………………………………….4
3
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
1.3 Objetivo general…………………………………………………………………5
1.3.1 Objetivos particulares………………………………………………………..5
1.4 Justificación del proyecto……………………………………………………..6
1.5Situación observada….………………………………………………………...6
1.5.1 Situación deseada……………………………………………………………6
1.5.2 Metodología……………………………………………………………………7
1.6 Hipótesis…………………………………………………………………………...7
1.7 Impacto ambiental……………………………………………………………......7
1.8 El impacto social………………………………………………………………….8
2.- PLANEACION DE TRABAJO……………………………………………………….9
2.1Cronogramas de actividades…………………………………………………..9
2.2Estrategias de realización…………………………………………………….10
3.- ADMINISTRACION DEL PLAN DE TRABAJO………………………………….10
3.1Descripción de la materia prima tipo/origen……………………………...10
3.2 Descripción del proceso……………………………………………………...12
BIBLIOGRAFIAS………………………………………………………………………..13
ANEXOS………………………………………………………………………………….14
1.- DESCRIPCIÓN DEL TEMA:
Nuestro siguiente proyecto está enfocado a nuevas tendencias de
obtención de fuentes de energías alternativas; ya que pensamos en reducir las
pérdidas incontroladas de energía eléctrica convencional, ayudando al sector rural,
4
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
zonas de riego, ganadería agricultura y principalmente a las zonas de población
marginadas donde el tendido de red eléctrica no tienen acceso y mucho menos el
servicio de agua potable se pretende integrar un equipo de agua potable,
implementándole celdas solares a bombas centrifugas con una cabida de 1HP,
una elevación de 80 metros y un voltaje de 110-120 volts.
Con esta innovación podemos reducir la contaminación ya que dejaríamos
de producir la emisión de gases invernaderos producidos por el consumo de la
energía eléctrica convencional, al utilizar la energía natural como la del sol para
extraer agua.
1.1 DEFINICION DEL PROBLEMA:
El proyecto de “Aprovechamiento de la energía solar para la extracción de
agua potable” surge a partir de la observación del desaprovechamiento de la
energía solar para alimentar una bomba centrifuga y extraer agua potable.
Es por ello que trataremos de sustituir la energía de CFE por energía
alterna 100% renovable aprovechando al máximo la energía solar que existe en
nuestra región ya que se presentan temperaturas muy elevadas durante gran
parte del año.
1.2MARCO TEORICO
Tabasco ubicado en el sureste de la república mexicana siendo, uno de los
estados con clima tropical-húmedo teniendo como temperatura mínima de 10ºc en
los meses de diciembre y enero, y el resto del año permanece con una
temperatura máxima de 40ºc; por ese motivo y aprovechando las altas
temperaturas se le da una mejora a las bombas centrifugas. Así mismo
contribuyendo con la implementación de esta mejora se facilitaría la extracción de
5
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
agua potable en muchas comunidades marginados donde no existe red de
energía.
1.3 OBJETIVO GENERAL.
Contribuir a la innovación de bombas centrifugas para la extracción de agua
potable, alimentando al equipo con un sistema integral de energía alterna
implementándoles nuevas tecnologías como lo son las celdas solares para
alimentar el rendimiento de la bomba centrifuga.
Comercializarlo al mercado potencial, principalmente en zonas donde la red
de energía eléctrica no llega, y así mismo reducir el incremento de (CO2).
1.3.1 0BJETIVOS PARTICULARES.
Contribuir a la innovación tecnológica para el beneficio de la población que no
cuenta con el servicio de electricidad, introduciéndoles nuevos dispositivos que
convertirán la energía solar en electricidad para obtener la energía adecuada
para alimentar la bomba de agua.
Proporcionar al mercado un producto innovador, con excelentes márgenes de
calidad y ecológico.
Crear un equipo de agua potable que satisfaga todas las necesidades para la
extracción de agua de los mantos friáticos a partir de la implementación de
celdas solares.
Comercializar nuestro innovación llamada “Aprovechamiento de la energía
solar para la extracción de agua potable” dirigido en general a la comunidad del
sector rural, zonas de riego, ganadería agricultura y principalmente a las zonas
de población marginadas donde el tendido de energía eléctrica no tienen
acceso y mucho menos el servicio de agua potable.
El principal beneficio ambiental de las energías renovables es que reducen las
emisiones gaseosas provenientes de la combustión de residuos fósiles.
6
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
1.4 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
En la actualidad los índices de (CO2) dióxido de carbono son muy elevados
y si dejamos que este fenómeno siga los índices de contaminación en los
próximos años serán más elevados; es por ello que nuestro proyecto de equipo de
agua potable con sistema alterno de energía es muy viable, ya que con el
podríamos reducir en cierto porcentaje los índices de contaminación aparte de que
con esta innovación podríamos darle un de giro practicidad a las bombas
centrifugas para la extracción de agua; de no realizarse este proyecto, la
tendencia de los altos índices de contaminantes, puede continuar e incluso
aumentar, amenazando la seguridad ambiental de nuestro planeta.
1.4.1 SITUACIÓN OBSERVADA(S.O.)
S.O.: el desperdicio de energía solar que existe en nuestra región y la necesidad
de llevar agua potable a la gente que se encuentran fuera del alcance de la CFE
1.4.2 SITUACIÓN DESEADA (S.D.)
S.D.: aprovechar al máximo la energía solar que existe en nuestra región por las
altas temperaturas que se presentan durante gran parte del año, para extraer agua
de los mantos friáticos ampliando el rendimiento de la bomba.
1.5 METODOLOGIA
La metodología propuesta se llevará por etapas, una propuesta conforme a
una serie de pasos: elección del tema, planteamiento del problema, recopilación
de datos, análisis e interpretación de datos, comunicación de resultados,
formulación de recomendaciones e implantación.
Dicho marco permite identificar claramente los factores bajo estudio y
analizar en forma ordenada y sistemática sus componentes del modo más racional
utilizando las técnicas más adecuadas.
7
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
1.6 HIPOTESIS:
Al usar el 100% de la energía solar para el almacenamiento de la energía
eléctrica y así tener un mayor rendimiento.
Manejar nuevas tecnologías, innovando los equipos de extracción de agua
dándoles una mejor aplicación.
Introduciendo fuentes de energía renovables para reducir el incremento de
gases invernadero a la capa de ozono.
1.7 IMPACTO AMBIENTAL:
Por los altos índices de contaminantes perjudiciales para el medio
ambiente es necesario reducir las emisiones gaseosas provenientes de la
combustión de residuos fósiles, ya que actualmente disminuyen en 1500 millones
de toneladas de dióxido de carbono que se envían a la capa de ozono, también
reducen los gases promotores de lluvia acida: dióxido de azufre (SO2) y
nitrógeno(N2). Para el año 2020 se aproxima que entre 6000 a 9000 millones de
tonelada de CO2 no serán emitidos a la atmosfera gracias a la utilización de celdas
solares.
1.8 EL IMPACTO SOCIAL:
El desarrollo del aprovechamiento de la energía solar para la extracción de
agua potable será de gran utilidad para las industrias de alimentación ganadera
y para la industria agrícola, de igual manera será de gran ayuda para las zonas
de la población que no cuentan con el servicio de agua potable y tendido
eléctrico
8
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
La movilización social y ecologista ha obligado a algunas comunidades
autónomas a establecer normativas más preventivas y niveles de exposición al
público más restrictivo.
El magno impacto social que tendría el proyecto aprovechamiento de la
energía solar para la extracción de agua potable es muy favorable, ya que
desde cualquier punto de vista los únicos beneficiados es el medio ambiente y
la sociedad en general.
2.-PLANEACION DE TRABAJO
2.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 2011
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio
ACTIVIDAD Realizado por: 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Elección del
tema de
Equipo
9
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
investigación.
2
Investigación del
marco teórico Equipo
3
Desarrollo del
tema Equipo
4
Análisis de
implementación Equipo
5
Pruebas del
proyecto Equipo
6 Resultado Equipo
7 Conclusión Equipo
2.2 ESTRATEGIAS DE REALIZACIÓN
ESTRATEGIAS DE REALIZACIÓN
Se pretende realizar un equipo de agua potable con un sistema eléctrico distinto al subministro convencional, que cumpla con todos los rangos de capacidad, calidad y abastecimiento.
Implementar un nuevo tipo de energía que sea potencialmente renovable y que garantice el resguardo de energía eléctrica.
Delegar responsabilidades de manera equitativa en el equipo de trabajo, para hacer más práctico las actividades y de una manera más eficaz.
Programar revisiones periódicas de avance.
10
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
3.- ADMINISTRACION DEL PLAN DE TRABAJO
3.1 DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA TIPO/ORIGEN
Acumulador de 12 volts
Acumulador, es el dispositivo que almacena energía eléctrica, usando
procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su
totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces.
Capacidad: de 12 volt, 750 Amp.
Regulador de carga
Este dispositivo controla el estado de carga de un acumulador de 12 voltios
y recarga automáticamente cuando baja la tensión del acumulador. En caso de
estar cargado el acumulador, el módulo interrumpe el proceso de recarga y
controlará el acumulador. La corriente de carga es máx. 1,5A. A prueba de
cortocircuitos y corriente inversa. Interrupción automática del proceso de carga
siempre y cuando alcance el acumulador la tensión de aprox. 13,2...13,8V.
Dimensiones: aprox. 47x45x22mm.
Inversor de corriente:
Con capacidad de conversión de 12 volts a 120 volts La función de un
inversor o convertidor de corriente directa a corriente alterna, es precisamente
esa, convertir la corriente directa de una batería (acumulador) en corriente
alterna.
Panel solar
Con capacidad de producción de 75 watts por hora. Una foto celda o un
foto-detector es una resistencia, cuyo valor en ohmios varía ante las
variaciones de la luz incidente.
11
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
bomba sumergible
Las bombas sumergibles encuentran muchas utilidades, el bombeo
industrial general y el bombeo de mezcla. Las bombas sumergibles se colocan
habitualmente en la parte inferior de los depósitos de los mantos friáticos,
también se utilizan para la extracción de agua de pozos.
Materiales de PVC
Sus características principales se encuentra su gran resistencia a todo lo
que se eléctrico así como también al fuego. Este material también presenta
distinciones, es decir, no hay un solo tipo de tuberías PVC. Por un lado, tenemos
al flexible utilizado con distintas funciones, que van desde juguetes hasta
pavimentos.
Entre sus variedades de material se encuentran tramos de tuberías de distintos
tipos de diámetros, tuercas unión, T, codos y todo tipo de acoples en general.
Cableado
Se utilizara del cable No. 10 para alimentar de electricidad a la bomba y
hacer las instalaciones pertinentes en el equipo de alimentación.
3.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
ENSAMBLADO
CONEXIONES ELECTRICAS
PRUEBAS ELECTRICAS DE CONTINUIDAD Y
AISLAMIENTO
CONEXIONES DE TUBERIAS
PRUEBAS DE CALIDAD
MATERIA PRIMA
INSTALACION DE CELDA
SOLAR
REGULADOR
INVERSOR DE CORRIENTE
BANCO DE BATERIA
PRUEBAS DE FUGAS
12
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
1. Recepción de la materia prima
2. Instalación de la celda solar
3. Instalación del regulador de carga
4. Banco de batería
5. Inversor de corriente
6. Instalación de la bomba sumergible
7. Conexiones eléctricas
8. Conexiones de PVC
9. Pruebas de calidad
10.Producto terminado
11.Almacenado.
4.-BIBLIOGRAFIA
http://electroindustrial.com/electronica/convertidores
http://electroindustrial.com/inversores_12v_a.../whs3000_12_inversor_de_12_a_220v_ca._3000w_profesional.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Acumulador "
Libro: localización y reparación de fallas eléctricas y electrónicas.
Editorial: limusa, noriega editores
Autores: Daniel R. Tomal y David V. Gedeon
Investigación:Fuentes alternas de energía
PRODUCTO TERMINADO
ALMACENADO
INSTALACION DE BOMBA
SUMERGIBLE
ANEXOS13
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Energía Solar. Sistemas Fotovoltaicos. Dr. Hernando Romero Paredes Rubio Dr. Juan José Ambriz García Del instituto tecnológico de Minatitlán …….
ANEXOS
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Encuesta:
La encuesta que realizamos se llevó acabo con 60habitantes de la Venta, Huimanguillo, tabasco; facilitando los siguientes resultados.
¿Te gustaría invertir en equipo de sistema alterno?
90%
10%
RESPUESTA
54 SI6 NO
15
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Esta grafica nos muestra la capacidad de produccion al alcance que seria de un 90% de la produccion deceada.Refiriendo que la implententacion de la innovacion seria un porcentaje acectable.
Fortalezas
Se tienen suficientes bases para establecer el proyecto de “Aprovechamiento de la energía solar para la extracción de agua potable”
Hay una buena organización, disponibilidad y responsabilidad por parte de todos los integrantes del equipo.
Se cuenta con la materia prima suficiente. Es un producto totalmente nuevo en el mercado. Contamos con un clima caluroso el cual aumentara nuestras ventas. Nuestro producto tiene un precio elevado pero tiene un beneficio a largo
plazo que el de la competencia.
Oportunidades
Análisis de fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas (FODA)
UNIDAD II16
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Se cuenta con información teórica y conocimientos prácticos para la producción de este sistema.
Será un proyecto rentable gracias a que nos favorece el clima caluroso que se tiene en la región.
La empresa tendrá un impacto positivo ya que nuestro producto está diseñado para el ahorro de la energía eléctrica de CFE en la región.
Es la primera empresa que presenta una nueva manera de implementar celdas solares a un sistema de bombeo para producir energía eléctrica.
Debilidades Es un producto nuevo y aun no se conoce mucho en el mercado. Financiamiento.
Amenazas
Hay un cambio de clima durante una época del año, el cual hará que disminuyan o no se pueda hacer uso de este equipo (factores climatológicos del estado).
Calentamiento global. Que no tengamos la demanda esperada. Las posibilidades de la gente para obtener este sistema por la falta de
recursos.
17
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
“APROVECHAMI
ENTO DE
ENERGÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
MATERIA:TALLER DE INV. IIPROFESOR:
M. I. A. PERLA GARCIA JIMENEZAlumnos:
Sergio Garduza Gómez
Carlos I. Gonzales Córdoba
Leonel Rodríguez Méndez
Baltazar Pérez Suarez
Rosa Arenas Gonzales
18
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Villa la venta, Huimanguillo, Tab. A 11 de mayo de 2011SYLLABUS
Introducción
2.1 Marco teórico
2.2 Planteamiento del problema
2.2.1 Hipótesis
2.3 Objetivo
2.4 Justificación
2.4.1 Situación observada, situación deseada
2.5 Delimitaciones
2.5.1 Impacto ético, social, tecnológico, económico y ambiental
2.5.2 Metodología a utilizar
2.6 Cronograma propuesto
2.7 Estrategias de realización
6˚ SEMESTRE, GRUPO “D”TURNO: VESPERTINO
Alumnos:Sergio Garduza Gómez
Carlos I. Gonzales Córdoba
Leonel Rodríguez Méndez
Baltazar Pérez Suarez
Rosa Arenas Gonzales
19
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
2.8 Aseguramiento técnico material
2.8.1 Descripción de la materia prima
2.8.2 Descripción del proceso
2.9 Fuentes de información utilizadas
INDICE
Introducción……………………………………………………………………………..21
2.1 Marco teórico……………………………………………………………………….22
2.2 Planteamiento del problema……………………………………………………..22
2.2.1 Hipótesis…………………………………………………………………………..22
2.3 Objetivo………………………………………………………………………………24
2.4 Justificación……………………………………………………………………......24
2.4.1 Situación observada, situación deseada……………………………………24
2.5 Delimitaciones……………………………………………………………………...25
2.5.1 Impacto ético, social, tecnológico, económico y ambiental…………….25
2.5.2 Metodología a utilizar …………………………………………………………..27
2.6 Cronograma propuesto …………………………………………………………..28
2.7 Estrategias de realización………………………………………………………..29
2.8 Aseguramiento técnico material………………………………………………...30
2.8.1 Descripción de la materia prima…………………………………………......30
20
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
2.8.2 Descripción del proceso………………………………………………………..32
2.9 Fuentes de información utilizadas……………………………………………...34
BIBLIOGRAFIAS………………………………………………………………………..36
ANEXOS………………………………………………………………………………….37
INTRODUCCION
Nuestro proyecto está enfocado a nuevas tendencias de obtención de
fuentes de energías alternativas; ya que pensamos en reducir las pérdidas
incontroladas de energía eléctrica convencional, ayudando al sector rural, zonas
de riego, ganadería agricultura y principalmente a las zonas de población
marginadas donde el tendido de red eléctrica no tienen acceso y mucho menos el
servicio de agua potable se pretende integrar un equipo de agua potable,
implementándole celdas solares a bombas centrifugas con una cabida de 1HP,
una elevación de 80 metros y un voltaje de 110-120 volts.
Con esta innovación podemos reducir la contaminación ya que dejaríamos
de producir la emisión de gases invernaderos producidos por el consumo de la
energía eléctrica convencional, al utilizar la energía natural como la del sol para
extraer agua.
21
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
FIGURA 1. APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR
2.1 MARCO TEORICO
El motivo principal que nos condujo a la elaboración de esta investigación
acerca del aprovechamiento de energía solar, fue el darnos cuenta de que tabasco
siendo uno de los estados con temperaturas elevadas casi todo el año excepto los
meses de diciembre y enero; ya que su temperatura es poco baja, al igual que el
uso de bombas centrifugas en nuestra región para el riego de cultivo y por ser
zonas ganaderas, por lo tanto se tiene el uso y un mayor consumo de energía
eléctrica a la vez muy costoso; así con el principal objetivo de Contribuir a la
innovación de bombas centrifugas para la extracción de agua potable, alimentando
al equipo con un sistema integral de energía alterna implementándoles nuevas
tecnologías como lo son las celdas solares para alimentar el rendimiento de la
bomba centrifuga. Haciendo uso de este en esta región, en gran parte de la
república y en lugares donde el tendido de red eléctrica no tiene acceso.
22
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
2.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El proyecto de “Aprovechamiento de la energía solar para la extracción de
agua potable” surge a partir de la observación del desaprovechamiento de la
energía solar para alimentar una bomba centrifuga y extraer agua potable.
Es por ello que trataremos de sustituir la energía de CFE por energía
alterna 100% renovable aprovechando al máximo la energía solar que existe en
nuestra región ya que se presentan temperaturas muy elevadas durante gran
parte del año.
2.2.1HIPOTESIS
Al usar el 100% de la energía solar para el almacenamiento de la energía
eléctrica y así tener un mayor rendimiento.
Manejar nuevas tecnologías, innovando los equipos de extracción de agua
dándoles una mejor aplicación.
Introduciendo fuentes de energía renovables para reducir el incremento de
gases invernadero a la capa de ozono.
Diagrama 1. Variables dependientes
23
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Diagrama 2. Variables independientes
2.3 OBJETIVO
Contribuir a la innovación de bombas centrifugas para la extracción de agua
potable, alimentando al equipo con un sistema integral de energía alterna
implementándoles nuevas tecnologías como lo son las celdas solares para
alimentar el rendimiento de la bomba centrifuga.
Comercializarlo al mercado potencial, principalmente en zonas donde la red de
energía eléctrica no llega, y así mismo reducir el incremento de (CO2).
2.4 JUSTIFICACION
En la actualidad los índices de (CO2) dióxido de carbono son muy elevados
y si dejamos que este fenómeno siga los índices de contaminación en los
próximos años serán más elevados; es por ello que nuestro proyecto de equipo de
agua potable con sistema alterno de energía es muy viable, ya que con el
podríamos reducir en cierto porcentaje los índices de contaminación aparte de que
24
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
con esta innovación podríamos darle un de giro practicidad a las bombas
centrifugas para la extracción de agua; de no realizarse este proyecto, la
tendencia de los altos índices de contaminantes, puede continuar e incluso
aumentar, amenazando la seguridad ambiental de nuestro planeta.
2.4.1 SITUACION OBSERVADA, SITUACION DESEADA
SITUACIÓN OBSERVADA: el desperdicio de energía solar que existe en
nuestra región y la necesidad de llevar agua potable a la gente que se
encuentran fuera del alcance de la CFE.
SITUACIÓN DESEADA:aprovechar al máximo la energía solar que existe
en nuestra región por las altas temperaturas que se presentan durante gran
parte del año, para extraer agua de los mantos friáticos ampliando el
rendimiento de la bomba.
2.5 DELIMITACIONES
La energía solar se perfila actualmente como una posible solución definitiva al
problema de electrificación en zonas aisladas, dadas sus características.
Especialmente dada su falta de partes móviles y su simplicidad. Gracias a estas
propiedades, presenta una clara ventaja sobre otras alternativas, para proveer una
solución a problemas de electrificación de determinados sectores, por ejemplo, el
campo.
Mientras más se abaraten los costos del sistema, más usos se van a encontrar
a esta posibilidad energética.
Es importante reiterar que esta alternativa se presenta como una solución
definitiva para zonas que, por su aislamiento, no pueden disponer de la
electricidad necesaria para vivir.
2.5.1 IMPACTO ETICO, SOCIAL, TECNOLOGICO, ECONOMICO Y AMBIENTAL
IMPACTO ÉTICO:
25
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
La inconsciencia de aquellas personas que hacen mal uso de la energía
eléctrica, o tienen un local en malas condiciones o la mala utilización de este tipo
de energía, sin saber la problemática ambiental que esto puede ocasionar.
IMPACTO AMBIENTAL:
Por los altos índices de contaminantes perjudiciales para el medio ambiente es
necesario reducir las emisiones gaseosas provenientes de la combustión de
residuos fósiles, ya que actualmente disminuyen en 1500 millones de toneladas
de dióxido de carbono que se envían a la capa de ozono, también reducen los
gases promotores de lluvia acida: dióxidos de azufre y nitrógeno.
Para el año 2020 se aproxima que entre 6000 a 9000 millones de tonelada de
CO2 no serán emitidos a la atmosfera gracias a la utilización de celdas solares.
IMPACTO SOCIAL:
El desarrollo de un equipo de agua potable con sistema alterno de energía será
de gran utilidad para las industrias de alimentación ganadera y para la industria
agrícola, de igual manera será de gran ayuda para las zonas de la población que
no cuentan con el servicio de agua potable y tendido eléctrico
La movilización social y ecologista ha obligado a algunas comunidades
autónomas a establecer normativas más preventivas y niveles de exposición al
público más restrictivo.
El gran impacto social que tendría el proyecto equipo de agua potable con
sistema alterno de energía es muy favorable ya que desde cualquier punto de
vista los únicos beneficiados son el medio ambiente y la sociedad en general.
IMPACTO TECNOLOGICO
Los avances tecnológicos provocan reacciones muchas veces totalmente des-
controlables, desde quienes plantean un crecimiento sin límites que permitiría a
todos nadar en la abundancia, o los que sin ser exageradamente optimistas
confían en un futuro promisorio, con un enriquecimiento en la calidad de vida,
26
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
resultado de los progresos científico - tecnológicos; hasta los que ven en esos
progresos una deshumanización del hombre y un futuro sin perspectivas debido
entre otras cosas a la degradación del medio ambiente y al agotamiento de los
recursos no renovables.
Debemos reconocer que existen problemas muy graves debido a usos
incorrectos, inapropiados o simplemente sin control, de determinados desarrollos
tecnológicos, pero creemos que la responsabilidad no es de la tecnología,
sinomás bien de quienes, en un desmedido afán de comodidad, de lucro, de
poder, utilizan los recursos tecnológicos sin analizar previamente las
consecuencias ecológicas, sociales y humanas que su uso y abuso pueden
acarrear.
IMPACTO ECONÓMICO:
Es muy importante es punto. Se dispone de indicadores normalizados para
considerar la balanza de pagos de dicho proyecto, saber cuánto fue el total de
gastos realizados en el proyecto de investigación y si se cubrieron cumpliendo el
objetivo.
2.5.2 METODOLOGIA A UTILIZAR
La metodología propuesta se llevará por etapas, una propuesta conforme a
una serie de pasos: elección del tema, planteamiento del problema, recopilación
de datos, análisis e interpretación de datos, comunicación de resultados,
formulación de recomendaciones e implantación.
Dicho marco permite identificar claramente los factores bajo estudio y analizar
en forma ordenada y sistemática sus componentes del modo más racional
utilizando las técnicas más adecuadas.
Revisión bibliográfica
Manejo de la información
Impacto tecnológico:http://tallermartin1.blogspot.com/2009/04/impacto-social-economico-ambiental-y.html
27
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
2.6 CRONOGRAMA PROPUESTO
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio
ACTIVIDAD Realizado por: 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1
Elección del
tema de
investigación. Equipo
2
Investigación del
marco teórico Equipo
3
Desarrollo del
tema Equipo
4
Análisis de
implementación Equipo
5
Pruebas del
proyecto Equipo
6 Resultado Equipo
28
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
7 Conclusión Equipo
2.7 ESTRATEGIAS DE REALIZACIÓN
ESTRATEGIAS DE REALIZACIÓN
Se pretende realizar un equipo de agua potable con un sistema eléctrico distinto al subministro convencional, que cumpla con todos los rangos de capacidad, calidad y abastecimiento.
Implementar un nuevo tipo de energía que sea potencialmente renovable y que garantice el resguardo de energía eléctrica.
Delegar responsabilidades de manera equitativa en el equipo de trabajo, para hacer más práctico las actividades y de una manera más eficaz.
Programar revisiones periódicas de avance.
29
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
FIGURA 2. ESTRUCTURA COMERCIAL DEL EQUIPO DE AGUA POTABLE
2.8 ASEGURAMIENTO TECNICO MATERIAL
2.8.1 DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
Acumulador de 12 volts
Acumulador, es el dispositivo que almacena energía eléctrica, usando
procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su
totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces.
Capacidad: de 12 volt, 750 Amp.
Regulador de carga
Este dispositivo controla el estado de carga de un acumulador de 12 voltios
y recarga automáticamente cuando baja la tensión del acumulador. En caso de
estar cargado el acumulador, el módulo interrumpe el proceso de recarga y
controlará el acumulador. La corriente de carga es máx. 1,5A. A prueba de
cortocircuitos y corriente inversa. Interrupción automática del proceso de carga
siempre y cuando alcance el acumulador la tensión de aprox. 13,2...13,8V.
Dimensiones: aprox. 47x45x22mm.
Inversor de corriente:
Con capacidad de conversión de 12 volts a 120 volts La función de un
inversor o convertidor de corriente directa a corriente alterna, es precisamente
30
“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
esa, convertir la corriente directa de una batería (acumulador) en corriente
alterna.
Panel solar
Con capacidad de producción de 75 watts por hora. Una foto celda o un
foto-detector es una resistencia, cuyo valor en ohmios varía ante las
variaciones de la luz incidente.
bomba sumergible
Las bombas sumergibles encuentran muchas utilidades, el bombeo
industrial general y el bombeo de mezcla. Las bombas sumergibles se colocan
habitualmente en la parte inferior de los depósitos de los mantos friáticos,
también se utilizan para la extracción de agua de pozos.
Materiales de PVC
Sus características principales se encuentra su gran resistencia a todo lo
que se eléctrico así como también al fuego. Este material también presenta
distinciones, es decir, no hay un solo tipo de tuberías PVC. Por un lado, tenemos
al flexible utilizado con distintas funciones, que van desde juguetes hasta
pavimentos.
Entre sus variedades de material se encuentran tramos de tuberías de distintos
tipos de diámetros, tuercas unión, T, codos y todo tipo de acoples en general.
Cableado
Se utilizara del cable No. 10 para alimentar de electricidad a la bomba y
hacer las instalaciones pertinentes en el equipo de alimentación.
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
2.8.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
1. Recepción de la materia prima
2. Instalación de la celda solar
3. Instalación del regulador de carga
4. Banco de batería
5. Inversor de corriente
ENSAMBLADO
CONEXIONES ELECTRICAS
PRUEBAS ELECTRICAS DE CONTINUIDAD Y
AISLAMIENTO
CONEXIONES DE TUBERIAS
PRUEBAS DE CALIDAD
PRODUCTO TERMINADO
ALMACENADO
MATERIA PRIMA
INSTALACION DE CELDA
SOLAR
REGULADOR
INVERSOR DE CORRIENTE
INSTALACION DE BOMBA
SUMERGIBLE
BANCO DE BATERIA
PRUEBAS DE FUGAS
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
6. Instalación de la bomba sumergible
7. Conexiones eléctricas
8. Conexiones de PVC
9. Pruebas de calidad
10.Producto terminado
11.Almacenado.
FIGURA 3. DISEÑO DEL SISTEMA ALTERNO
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
FIGURA 4. APROVECHAMIENTO DE ENERGIA SOLAR PARA LA EXTRACCION DE AGUA POTABLE
2.9 FUENTES DE INFORMACION UTILIZADAS
http://www.ventadepanelessolares.com/funcionamiento/como-funcionan-los-
paneles-solares.html
Wikipedia – Información básica de paneles solares. Disponible desde Internet
en:http://es.wikipedia.org/wiki/panel_solar. (Con Acceso el 08-05-06)
Información básica de celdas solares. Disponible desde Internet
en:http://www.torresolar.com/español/productos/fundamentos/energiasolar/
electricidad/solar.htm(Con Acceso el 08-05-06) No se abre
Información básica de celdas solares. Disponible desde Internet
en:www.loscoloresdelaciencia.com/podcast/laboratorio/02.htm (Con Acceso el 08-
05-06)
Algunas características del departamento de Ayacucho y sus comunidades
campesinas. Publicado por Allpa Comunidades y Desarrollo. [Publicación en
línea]. Disponible desde Internet
en: http://www.allpa.org.pe/apc-aa/archivos-aa/1fd8b6ba349feba226226f85f5a323
17/ALGUNAS_CARACTER_STICAS_DEL_DEP._DE_AYACUCHO.pdf(Con
Acceso el 08-05-06)
Empresa Ecosolar, especializada en Paneles solares para agricultura. Disponible
desde Internet en:http://www.elsitioagricola.com/ads/ecosolar/ecosolar.asp (Con
Acceso el 08-05-06)
INEI, Censo 1995 – 2000 de la región Ayacucho. [Publicación en línea] Disponible
desde Internet
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
en:http://www.inei.gob.pe/biblioineipub/bancopub/Est/Lib0004/Ayacu.htm (Con
Acceso el 08-05-06)
ManfredHorn 1999. ¿Son los paneles solares una alternativa real para la
electrificación rural en el Perú?[Publicación en línea ]Disponible en Internet
desde :http://fc.uni.edu.pe/solar/fv.html (Con Acceso el 08-05-06)
Información general del departamento de Ayacucho. Disponible desde Internet
en:www.ayacuchoperu.com/provincias/ (Con Acceso el 08-05-06)
[publicación en libros] .Disponible en la biblioteca de la UPC: autor: Gesellschaft
Carl Duisberg , Libro: uso racional de energía
[publicación en libros] .Disponible en la biblioteca de la UPC:autor: Barrére M.,
Libro: Las nuevas energías.
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Bibliografía:
ICONTEC, Compendio tesis y otros trabajos de grado, Quinta
actualización.Bogotá :Instituto colombiano de normas técnicas y certificación
(ICONTEC),2002.
LERMA, Héctor Daniel.Metodología de la investigación: Propuesta, Anteproyecto
y Proyecto ,Pereira :Universidad tecnológica de Pereira, 1999.
TAMAYO Y TAMAYO, Mario.El proceso de la investigación científica, cuarta
edición. Balderas México :Limusa S.A, 2002. 434 p.
ANEXOS
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
Fortalezas
Se tienen suficientes bases para establecer el proyecto de “Aprovechamiento de la energía solar para la extracción de agua potable”
Hay una buena organización, disponibilidad y responsabilidad por parte de todos los integrantes del equipo.
Se cuenta con la materia prima suficiente. Es un producto totalmente nuevo en el mercado. Contamos con un clima caluroso el cual aumentara nuestras ventas. Nuestro producto tiene un precio elevado pero tiene un beneficio a largo
plazo que el de la competencia.
Oportunidades Se cuenta con información teórica y conocimientos prácticos para la
producción de este sistema. Será un proyecto rentable gracias a que nos favorece el clima caluroso que
se tiene en la región. La empresa tendrá un impacto positivo ya que nuestro producto está
diseñado para el ahorro de la energía eléctrica de CFE en la región. Es la primera empresa que presenta una nueva manera de implementar
celdas solares a un sistema de bombeo para producir energía eléctrica.
Debilidades Es un producto nuevo y aun no se conoce mucho en el mercado. Financiamiento.
Amenazas
Hay un cambio de clima durante una época del año, el cual hará que disminuyan o no se pueda hacer uso de este equipo (factores climatológicos del estado).
Calentamiento global. Que no tengamos la demanda esperada. Las posibilidades de la gente para obtener este sistema por la falta de
recursos.
ENCUESTA:
Análisis de fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas (FODA)
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
La siguiente encuesta se realizó en la población denominada el Alacrán, Manatineros, Chicozapote, 5 Presidentes y habitantes de la Venta, ubicados en los de municipios de Huimanguillo y Cárdenas, Tabasco. Eligiéndose a la población encuestada de manera aleatoria en un rango de 10 personas.
1.- ¿QUE CANTIDAD DE AGUA UTILIZAS EN EL DIA?
Respuesta:
1. 100 lts2. 2003. 2504. 5005. 2506. 3007. 4008. 3009. 250 10. 180
2.- ¿A QUE DISTANCIA LE QUEDE SU POZO?
Respuestas:
1. 20 mts2. 153. 18 4. 255. 306. 127. 15 8. 139. 1310. 15
3.- ¿CUANTOS INTEGRANTES EN LA FAMILIA EXISTEN?
Respuesta:
RESPUESTA4 miembro
6 miembro
5 miembro
7 miembro
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
1. 42. 63. 54. 75. 46. 67. 68. 59. 610. 5
4.- ¿CUANTOS INTEGRANTES DE LA TERCERA EDAD HAY EN TU FAMILIA?
Respuesta:
1. 12. 23. 14. 25. 16. 07. 28. 19. 110. 0
5.- ¿TE GUSTARIA MECANIZAR TU POZO?
Respuesta:
1. SI2. SI3. SI4. NO5. SI6. SI7. SI8. NO9. SI10. SI
6.- ¿EXISTE ENERGIA ELECTRICA EN POBLACION?
Respuesta:
RESPUESTA4 miembro
6 miembro
5 miembro
7 miembro
RESPUESTA
1 anciano
2 ancianos
ninguno
RESPUESTA8 SI
2 NO
RESPUESTA
2 SI
8 NO
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“APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA LA EXTRACCIÓN DE AGUA POTABLE”
1. NO2. NO3. NO4. NO5. SI6. NO7. SI8. NO9. NO10. NO
7.- ¿TE GUSTARIA INVERTIR EN EQUIPO DE SISTEMA ALTERNO?
Respuesta:
1. SI2. SI3. SI4. NO5. SI6. SI7. SI8. SI9. SI10. SI
RESPUESTA
2 SI
8 NO
RESPUESTA
9 SI
1 NO
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