Análisis de factibilidad de un sistema fotovoltaico para generación de energía eléctrica como alternativa en el sistema de bombeo de agua en la Vereda de Apiay, municipio de Villavicencio | Feasibility analysis of a photovoltaic system to generate electricity as an alternative in the water pumping system in the Vereda de Apiay, municipality of Villavicencio

En Colombia la cobertura en agua potable se encuentra establecida en la grandes ciudades; en sitios alejados de ellas los problemas para encontrar el líquido vital son numerosos esto debido principalmente a la distancia de las veredas y corregimientos de los centros urbanos, al mal estado de las vías de acceso, al inconstante o inexistente servicio de energía, la poca inversión del estado colombiano en tecnologías que permitan obtener el preciado líquido de forma segura y permanente etc. Por tal razón se presenta un problema de desabastecimiento de agua en municipios, localidades y zonas que no tienen acueductos, como se evidencia en la vereda de Apiay, en donde vemos la comunidad abasteciéndose del recurso hídrico extraído de los Jagüeyes y/o pozos subterráneos, extracción que se realiza utilizando infraestructura mecánica conectada a la red de distribución convencional de energía eléctrica de la región de Villavicencio, lo que genera altos consumos y pagos elevados por el servicio. En el presente proyecto se realiza un estudio económico para determinar la factibilidad de implementar un sistema solar fotovoltaico como fuente de alimentación de energía eléctrica para el sistema de bombeo utilizado para la extracción del recurso hídrico para los habitantes de la vereda de Apiay. Con la intención de mejorar la continuidad del abastecimiento del recurso hídrico y bajar el consumo de la energía eléctrica de la Vereda de Apiay en el Municipio de Villavicencio; se crea el proyecto con un planeamiento estratégico para el progreso y desarrollo en la comunidad, por esta razón, se realizan esfuerzos para superar esta situación, implementando soluciones tecnológicas e innovadoras en la comunidad de Apiay.

LISTA DE TABLAS 8 LISTA DE FIGURAS 9 LISTA DE GRÁFICOS 10 LISTA DE ANEXOS 11 INTRODUCCIÓN 12 1. ANTECEDENTES 15 1.1. Planteamiento Del Problema 16 2. MARCO TEÓRICO 18 2.1. El Agua Como Recurso. 18 2.1.1. Fuente y Captación del Agua 19 2.2. Recurso Energético 21 2.2.1. Radiación Solar 21 2.2.2. Factores Que Afectan La Intensidad De La Radiación Solar 22 2.2.3. Día Solar 23 2.2.4. Radiación Promedio De Villavicencio 23 2.2.5. Aplicaciones 27 2.3. Análisis de la Situación Actual 27 2.4. Sistema fotovoltaico 28 2.4.1. Paneles Fotovoltaicos. 29 2.4.2. Instalación de los Paneles Fotovoltaicos 34 2.4.3. Elementos de la Instalación de Paneles Fotovoltaicos 38 2.4.4. Mantenimiento 43 2.4.5. Ventajas y desventajas 44 2.5. Sistema de Bombeo 44 2.5.1. Clasificación de las bombas 45 2.5.2. Tipos de bombas 46 2.5.3. Ventajas y Desventajas 47 2.6. Motor 47 2.6.1. Tipos de Motores 48 2.7. Beneficios de los sistemas fotovoltaicos 50 3. ENTORNO POLITICO 51 3.1. Legislación Que Regula El Sector De Energía 51 3.2. Entidades Reguladoras 51 3.3. Principales Regulaciones 52 3.4. Fondos Especiales del Gobierno 53 4. MARCO CONTEXTUAL 54 4.1. Localización del Proyecto 54 4.1.1. Datos De Localización De La Vereda Apiay 55 4.2. Población De La Vereda Apiay 55 4.3. Análisis social de la vereda Apiay 55 4.4. Actividad Económica De La Vereda Apiay 56 4.4.1. Para convenciones, de tiempo compartido y similar. 57 4.4.2. Agroturismo 57 4.4.3. Ecoturismo 57 5. METODOLOGÍA 59 5.1. Soluciones Para El Abastecimiento De Agua 59 5.1.1. Acueductos 60 5.1.2. Extracción Manual 61 5.1.3. Mantener Lo Existente 61 5.1.4. Solución presentada al cliente 62 5.2. Población 62 5.2.1. Identificación y Características de la Población 63 5.3. Motobombas Existentes Actualmente 64 5.4. Calculo De la Necesidades De Agua 66 5.5. Consumo Energético Convencional por Motobomba Actualmente. 69 5.5.1. Determinación Del Consumo De Energía Actualmente. 69 5.5.2. Determinación Del Costo De Energía Eléctrica Actualmente. 70 5.5.3. Resultados Del Consumo Y Pago De Energía Eléctrica Actualmente. 71 5.6. Selección de la motobomba 71 5.7. Descripción General Del Sistema Propuesto 72 5.7.1. Captación 72 5.7.2. Tratamiento Físico Del Agua 73 5.7.3. Equipo De Bombeo 73 5.7.4. Línea De Impulsión 73 5.7.5. Depósito De Distribución 74 5.7.6. Desinfección Y Ajuste De PH Del Agua 74 5.7.7. Red de distribución del Recurso Hídrico 74 5.7.8. Canalización De Aguas Negras 75 5.7.9. Resumen General Del Sistema Para La Extracción Del Suministro De Agua 76 5.8. Características de los componentes 77 5.8.1. Paneles Solares 78 5.8.2. Motobomba 79 5.8.3. Controlador 81 5.8.4. Terceros Elementos 83 5.9. Topología del Sistema Fotovoltaicos 85 5.10. Fases Del Proyecto 86 6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 87 7. COSTOS Y FINANCIACION DEL PROYECTO 88 7.1. Costo de los Equipos 88 7.2. Valor de la Inversión 90 7.3. Financiación de la Inversión 91 8. Análisis de la Factibilidad. 93 8.1. Recuperación de la Inversión del Cliente 93 8.2. Flujos de Caja del Proyecto 95 10. BIBLIOGRAFÍA 103 11. ANEXOS 109

Especialización

In Colombia, drinking water coverage is established in large cities; In places far from them, the problems to find the vital liquid are numerous, mainly due to the distance from the sidewalks and townships of the urban centers, the poor condition of the access roads, the inconsistent or non-existent energy service, the little investment of the Colombian state in technologies that allow to obtain the precious liquid safely and permanently, etc. For this reason, there is a problem of water shortage in municipalities, localities and areas that do not have aqueducts, as evidenced in the Apiay village, where we see the community supplying itself with the water resource extracted from the Jagüeyes and / or underground wells, extraction that is carried out using mechanical infrastructure connected to the conventional electric power distribution network of the Villavicencio region, which generates high consumption and high payments for the service. In this project, an economic study is carried out to determine the feasibility of implementing a photovoltaic solar system as a source of electrical energy for the pumping system used to extract the water resource for the inhabitants of the Apiay village. With the intention of improving the continuity of the supply of water resources and reducing the consumption of electricity in the Vereda de Apiay in the Municipality of Villavicencio; The project is created with a strategic planning for the progress and development in the community, for this reason, efforts are made to overcome this situation, implementing technological and innovative solutions in the Apiay community.

Modalidad Presencial