Estudio y diseño de un sistema fotovoltaico para satisfacer la demanda de energía de los motores para el bombeo de agua en el sector agrícola - Monsefú

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo estudiar la factibilidad de diseño de un sistema fotovoltaico para satisfacer la demanda de energía de los motores utilizados para el bombeo de agua en el sector agrícola en el distrito de Mosnefú cuyo diseño se centró en un sistema directo (sin baterías) que funcionará en momentos de presencia solar, los módulos seleccionados sumaran una potencia pico de 1800W que alimentara una bomba sumergible de 1000W Para diseñar este sistema de bombeo solar se estudió y recopilo información sobre los fundamentos teóricos de Energía solar y Energía Hidráulica como base fundamental de nuestro proyecto de investigación así como también proyectos ya realizados sobre bombeo solar; se inició indicando el diseño del sub-sistema hidráulico, compuesto por el motor y la bomba(bomba superficial de 1000 W) , posteriormente el diseño del sub-sistema fotovoltaico(6 módulos fotovoltaicos 260 W ) compuesto por los módulos solares y finalmente el sub-sistema de control, conformado por baterías y controladores de carga. Como resultado de la investigación se obtuvo que es necesario implementar un sistema de bombeo compuesto por una bomba sumergible de tipo centrífuga con motor sumergible en DC, especial para uso fotovoltaico; la potencia eléctrica requerida a considerar sobre el recurso solar de Lambayeque será de 1400W, por lo que se seleccionó 6 módulos de 260W que le proveen una potencia pico instalada de 1560W-p, la energía eléctrica será entregada a 24V en corriente continua (DC), no se utilizará un sistema de baterías para disminuir costos del sistema, por lo que se almacenara agua en tanque de 2500l. Por lo tanto se concluye que el sistema a implementar utilizara 6 Módulos Fotovoltaicos de 260W SUNMODULE SW 260 POLY, 1 Bomba Sumergible de 1000W CRI Pumps Modelo G4P-4B / A00, 1 Regulador de carga de 1600W TriStar MPPT™ 60 A, 1 Acumulador de agua de 2600 l Rotoplast y el costo aproximado de la implementación del sistema es de S/. 10 500.00, el análisis económico muestra que el proyecto es factible, arrojando un VAN de 1734.59, un TIR de 19% y un PAYBACK de 4.99.