Sistema autónomo de aprovechamiento de energía solar térmica y fotovoltaica para contrarrestar heladas en cultivos agrícolas. Municipio de Saboya Boyacá
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2021-08-11
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Descripción
Las heladas han venido presentando grandes pérdidas para los campesinos en cultivos a lo largo de la historia, este proyecto estableció una solución a este fenómeno en la región de Saboya donde el sector primario de la industria es la fuente económica principal. Mediante la adaptación de sistemas activos a aplicaciones solares (térmica, fotovoltaica) se buscó dar una solución eficiente, con base en las metodologías propuestas en libros como “Transferencia de calor y masa” de Yanus A. Cengel”, “Mecanica de fluidos” de Rober Mott, textos para el cálculo de paneles y colectores solares entre otros.
Mediante una breve retroalimentación de las consecuencias causadas por las heladas y métodos ya empleados (activos, pasivos) como lo son: hélices, estufas, sistemas de riego, camellones entre otros para contrarrestar el fenómeno, se dio una noción más clara del problema ya mencionado. A partir de la implementación de una matriz de selección se escogió el sistema adecuado dentro de cuatro propuestos, dependiendo los criterios establecidos que se consideran de mayor relevancia, calificándose de 1 a 4 siendo 1 lo menos conveniente y 4 lo más conveniente
Con el dimensionamiento de potencia de accesorios eléctricos como bombas o ventilador según el sistema seleccionado, además de componentes adicionales como electroválvulas, relés, temporizadores u otro objeto necesario, se determinó la cantidad de baterías y paneles fotovoltaicos que se deben implementar para el adecuado funcionamiento del sistema; adicionalmente los colectores solares así como el tanque de almacenamiento de fluido son un factor importante debido a que se desea elevar la temperatura del líquido para garantizar mayor protección a los cultivos.
A partir de la relación costo beneficio, se efectuó una aproximación al valor del proyecto, con lo que se estableció un porcentaje de ganancia, posterior a esto el cálculo de retorno de inversión permitió determinar el tiempo de está aportando a la decisión de viabilidad para la implementación del sistema por parte del agricultor.
Resumen
Frosts have been presenting great losses for farmers in crops throughout history, this project established a solution to this phenomenon in the Savoy region where the primary sector of the industry is the main economic source. By adapting active systems to solar applications (thermal, photovoltaic), an efficient solution was sought, based on the methodologies proposed in books such as "Heat and mass transfer" by Yanus A. Cengel "," Fluid mechanics "by Rober Mott, texts for the calculation of solar panels and collectors among others.
Through a brief feedback of the consequences caused by frost and methods already used (active, passive) such as: propellers, stoves, irrigation systems, ridges among others to counteract the phenomenon, a clearer notion of the aforementioned problem was given. . From the implementation of a selection matrix, the appropriate system was chosen from among four proposals, depending on the established criteria that are considered to be of greater relevance, rating from 1 to 4 with 1 being the least convenient and 4 the most convenient.
With the power sizing of electrical accessories such as pumps or fans according to the selected system, in addition to additional components such as solenoid valves, relays, timers or other necessary objects, the number of batteries and photovoltaic panels that must be implemented for the proper operation of the system; additionally the solar collectors as well as the fluid storage tank are an important factor because it is desired to raise the temperature of the liquid to guarantee greater protection to the crops.
From the cost-benefit relationship, an approximation was made to the value of the project, with which a profit percentage was established, after which the investment return calculation allowed determining the time of is contributing to the viability decision for the implementation of the system by the farmer.
Palabras clave
Heladas, Sistemas activos, Sistemas pasivos, Colector, Energía, Fenómeno