Diseño de un sistema de bombeo utilizando energía solar fotovoltaica para riego agrícola en el distrito de Andrés Avelino Cáceres Dorregaray, Huamanga, Ayacucho, 2024

Abstract

El acceso limitado al agua es un problema para el crecimiento agrícola en la zona de Andrés Avelino Cáceres Dorregaray, situada en la provincia de Huamanga, departamento de Ayacucho, un lugar de gran diversidad cultural y geográfica. La seguridad económica de los agricultores y las perspectivas de expansión agrícola se ven afectadas por el carácter cíclico de las precipitaciones en esta región, que es crucial para el crecimiento de los cultivos. La presente investigación aborda este problema proponiendo una solución a largo plazo basada en fuentes de energía renovables, especialmente un sistema de bombeo de agua solar fotovoltaico. El proceso de desarrollo del proyecto incluyó evaluaciones exhaustivas del balance hídrico, así como cálculos de la demanda energética y tamaño de los equipos. Según las estimaciones, el sistema utilizará tres paneles solares de 610 W para alimentar una bomba de 1 CV con un caudal de 0,44 litros por segundo. También se incluirán un inversor MPPT de 3 KW y dos baterías de 12 V y 200 AH. Además, se ha previsto un depósito de 7 metros cúbicos, que debería proporcionar un suministro constante de agua durante unas cinco horas al día. De acuerdo con los datos, existe un balance hídrico positivo en la zona, ya que el agua disponible es de 19,04 litros por segundo y la demanda del sistema es de solo 0,44 litros por segundo. Dado que el bombeo solar mejora la eficiencia del uso del agua al tiempo que reduce los costes de funcionamiento, su aplicación es técnica y económicamente viable. Adicionalmente, los agricultores se beneficiarán directamente del aumento de la producción agrícola local, lo cual se prevé como resultado de la implantación de este sistema. Por último, para los sistemas de riego agrícola situados en zonas remotas sin acceso a la red eléctrica tradicional, la energía solar fotovoltaica se presenta como un sustituto viable y a largo plazo. En consecuencia, deberían colocarse dispositivos de medición para controlar con precisión el caudal del agua y el uso de energía, con el fin de maximizar el rendimiento del sistema. También habría que seguir investigando los posibles usos de esta tecnología en otras zonas agrícolas a fin de poder aprovechar plenamente sus ventajas en el futuro.