Evaluación Numérico-Experimental de un Sistema de Bombeo de agua Solar Fotovoltaico portátil Aplicado a Comunidades Vulnerables

• Autor: Turpo Roque, Jorge Elmer
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Tecnológica del Perú
• Repositorio: UTP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.pe:20.500.12867/12199
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12867/12199
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Energía solar fotovoltaica; Eficiencia energética; Electrónica de potencia; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.03

En este trabajo se realizó un estudio numérico-experimental para evaluar el desempeño de un sistema de bombeo de agua portátil impulsado por energía solar fotovoltaica, con aplicación en comunidades vulnerables. Para ello, se desarrolló un modelo sistemático con simulación en MATLAB/Simulink, empleando la librería Simscape para modelar los parámetros eléctricos, mecánicos y de fluidos del sistema. El sistema experimental consistió en una bomba centrífuga de 36V DC conectada directamente a dos paneles solares de 160 W cada uno, eliminando la necesidad de inversores o reguladores DC-DC. Se llevaron a cabo pruebas en laboratorio y en campo para evaluar la eficiencia y viabilidad del sistema bajo diferentes condiciones de irradiancia. Los resultados mostraron que el sistema puede operar sin regulador de voltaje, o controladores de carga, con una eficiencia del 16% en un ADT de 7 m y un caudal de 0.35 L/s en condiciones reales. Además, se determinó que la bomba inicia su funcionamiento con irradiancias superiores a 430 W/m2. En condiciones óptimas, el sistema fue capaz de bombear hasta 8821 L/día esto en bajo parámetros óptimos y sistemas controlados. Se concluye que el bombeo de agua fotovoltaico sin inversores es una alternativa viable y eficiente para zonas rurales con acceso limitado a energía eléctrica. La validación experimental confirmó la precisión del modelo numérico y su aplicabilidad en entornos reales.