Análisis y diseño de un sistema fotovoltaico para suministrar energía eléctrica a una empresa productora de hielos en el distrito de Cayma - Arequipa

• Autor: Vera Alvaro, Victor Fidel
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/21577
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21577
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Energía solar; Sistema fotovoltaico; Paneles solares; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

Este proyecto propone el diseño y análisis de un sistema solar fotovoltaico para reducir costos energéticos en una empresa productora de hielo en Cayma, Arequipa. La problemática aborda los altos costos de energía eléctrica que afectan la competitividad empresarial, mientras que la alta radiación solar de Arequipa presenta una oportunidad para implementar energía renovable. Sin embargo, existe limitada investigación sobre viabilidad técnica y económica de sistemas fotovoltaicos en este contexto específico. La investigación empleó un enfoque cuantitativo descriptivo-explicativo con diseño no experimental transversal. La metodología incluyó análisis del consumo energético, evaluación de radiación solar mediante software PVWatts (NREL), dimensionamiento técnico del sistema, análisis económico con indicadores financieros y simulación con PVsyst V7.4.7. Los resultados principales muestran un consumo diario de 27,006 Wh con predominancia de compresores (48.9%). La radiación solar promedio alcanza 6.88 kWh/m²/día con 320-330 días aprovechables. El sistema diseñado comprende 14 paneles monocristalinos (7.0 kWp), baterías de litio LiFePO4 y componentes auxiliares. La evaluación técnica confirma 95.54% de fracción solar y performance ratio del 69.67%. El análisis económico demuestra viabilidad con VAN positivo de S/ 13,521.51, TIR del 9.6% y recuperación en 7.39 años. La investigación demuestra que los sistemas fotovoltaicos representan una alternativa técnica, económica y ambientalmente viable para la industria de producción de hielo, contribuyendo a la sostenibilidad energética regional y reduciendo 4.9 toneladas de CO₂ anuales.