Diseño de abastecimiento de agua potable para una residencia de dos niveles con sistema hidroneumático y análisis comparativo de alimentación eléctrica comercial y paneles solares.

Abstract

El presente trabajo de graduación, titulado Diseño de abastecimiento de agua potable para una residencia de dos niveles con sistema hidroneumático y análisis comparativo de alimentación eléctrica comercial y paneles solares consiste en la comparación financiera y ambiental de un sistema de bombeo para una residencia, alimentados por energía eléctrica comercial versus un sistema de bombeo alimentado por energía solar fotovoltaica. El mismo constará de dos partes: marco conceptual y marco práctico. En el marco conceptual se encontraran términos que serán de utilidad para el análisis del trabajo. En el marco práctico se propone el diseño tanto de un sistema de agua potable como el sistema fotovoltaico que lo alimentará. Esto se hará considerando un caso hipotético en estudio, en el cual se establecen las características de la población a abastecer, la geometría de la residencia, entre otros factores. El sistema energético tradicional utiliza la energía de la red pública, la cual es estable y, por lo tanto, es un elemento de juicio confiable. Este sistema tiene la ventaja de que brinda un buen servicio de picos de demanda y los servicios de transformación de voltaje y de corriente son de buena calidad. Sin embargo, su principal desventaja es que esta energía se considera “sucia”, ya que se genera quemando Búnker, lo cual es dañino para el medio ambiente, ya que se emanan gases de efecto invernadero en el proceso. Por otra parte, el sistema energético fotovoltaico ofrece energía limpia y confiable. Proviene de una fuente de energía inagotable. Además, es auto suficiente por lo que eventualmente puede implementarse en localidades donde la energía eléctrica tradicional no llega. Sin embargo, su instalación representa una alta inversión inicial y el suministro de energía fluctúa de acuerdo a la radiación solar en la zona. Esta requiere de grandes áreas para recolectarse y, debido a que la potencia entregada cambia en cuestión de segundos, no se puede garantizar el abastecimiento a picos de demanda muy elevados. En el desarrollo de este trabajo se elaboró una comparación teórica utilizando paneles solares de prueba de una empresa privada que brinda la información del rendimiento de 8 paneles solares en la ciudad capital de Guatemala. Previo a esto, se elaboró un algoritmo para diseñar la bomba necesaria para un proyecto cualquiera (residencia particular de dos niveles), así como el tipo y cantidad de paneles solares para alimentarla. También se despliega el tiempo estimado en el que la inversión inicial será retornada para analizar si el proyecto es viable. Finalmente se formulan conclusiones y recomendaciones de acuerdo a los resultados obtenido de un cálculo de una residencia ejemplo.