Diseño de un Equipo de Potabilización de Agua para el Consumo Diario de 500 Personas en la Ciudad de Yopal Operado Mediante un Sistema Mixto de Energía Solar, Térmica y Fotovoltaica

En este documento se presenta la metodología para el diseño de un equipo potabilizador operado con energía solar fotovoltaica para abastecer a una población de 500 personas en Yopal-Casanare. Se determinó la cantidad de agua potable necesaria por persona diariamente y se investigó la calidad del agu...

Full description

Autores:
Russi Aragón, Daniel Felipe
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/51247
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/51247
Palabra clave:
Drinking water
Photovoltaic Solar Energy
PUGH Matrix
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Costs
Drinking water in Yopal
Daily consumption
Económico
Termofluidos
Energia renovable
Proyección Social
Ingeniería Mecánica
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description En este documento se presenta la metodología para el diseño de un equipo potabilizador operado con energía solar fotovoltaica para abastecer a una población de 500 personas en Yopal-Casanare. Se determinó la cantidad de agua potable necesaria por persona diariamente y se investigó la calidad del agua requerida según la Norma Técnica Colombiana y el Decreto 1575. Además, se evaluó la calidad del agua del Río Cravo Sur y se encontró que era adecuada para el consumo humano, aunque necesitaba ser tratada para ser potable. Para el diseño del equipo, se establecieron los requerimientos para cada etapa del proceso, incluyendo la captación, filtración, purificación y almacenamiento. Se seleccionaron distintos equipos para cada etapa, incluyendo una bomba centrifuga para la captación, carbón activado para la filtración, lámpara de luz U.V. para la purificación y un tanque de polietileno para el almacenamiento. Se determinó que el sistema fotovoltaico requería una potencia de 4,7 kW 5,5 para operar la bomba y la lámpara U.V., y se eligieron tres módulos con un inversor de potencia nominal de 1000 KW para suplir esta demanda. También se evaluaron las pérdidas de energía y se instalaron cuatro paneles solares para satisfacer la demanda diaria de energía. El proyecto tiene un costo aproximado de $80’000.000 COP, que incluye los costos del material, instalación, transporte y mantenimiento a partir del primer año de producción. Se calculó el ahorro energético anual y se proyectó el tiempo de retorno de la inversión.
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Se determinó la cantidad de agua potable necesaria por persona diariamente y se investigó la calidad del agua requerida según la Norma Técnica Colombiana y el Decreto 1575. Además, se evaluó la calidad del agua del Río Cravo Sur y se encontró que era adecuada para el consumo humano, aunque necesitaba ser tratada para ser potable. Para el diseño del equipo, se establecieron los requerimientos para cada etapa del proceso, incluyendo la captación, filtración, purificación y almacenamiento. Se seleccionaron distintos equipos para cada etapa, incluyendo una bomba centrifuga para la captación, carbón activado para la filtración, lámpara de luz U.V. para la purificación y un tanque de polietileno para el almacenamiento. Se determinó que el sistema fotovoltaico requería una potencia de 4,7 kW 5,5 para operar la bomba y la lámpara U.V., y se eligieron tres módulos con un inversor de potencia nominal de 1000 KW para suplir esta demanda. También se evaluaron las pérdidas de energía y se instalaron cuatro paneles solares para satisfacer la demanda diaria de energía. El proyecto tiene un costo aproximado de $80’000.000 COP, que incluye los costos del material, instalación, transporte y mantenimiento a partir del primer año de producción. Se calculó el ahorro energético anual y se proyectó el tiempo de retorno de la inversión.This document presents the methodology for designing a solar-powered water purification system to supply a population of 500 people in Yopal-Casanare. The amount of potable water needed per person daily was determined, and the required water quality was investigated according to the Colombian Technical Standard and Decree 1575. Additionally, the water quality of the Cravo Sur River was evaluated and found to be suitable for human consumption, although it needed treatment to be potable. For the equipment design, requirements were established for each stage of the process, including collection, filtration, purification, and storage. Different equipment was selected for each stage, including a centrifugal pump for collection, activated carbon for filtration, a UV light lamp for purification, and a polyethylene tank for storage. It was determined that the photovoltaic system required a power of 4.7 kW 5.5 to operate the pump and UV lamp, and three modules with a nominal power inverter of 1000 kW were chosen to meet this demand. Energy losses were also evaluated, and four solar panels were installed to meet the daily energy demand. The project has an approximate cost of $80,000,000 COP, which includes material costs, installation, transportation, and maintenance from the first year of production. The annual energy savings were calculated, and the return on investment time was projected.Ingeniero MecánicoPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaAtribución-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño de un Equipo de Potabilización de Agua para el Consumo Diario de 500 Personas en la Ciudad de Yopal Operado Mediante un Sistema Mixto de Energía Solar, Térmica y FotovoltaicaDrinking waterPhotovoltaic Solar EnergyPUGH MatrixHierarchical analytical methodCostsDrinking water in YopalDaily consumptionEconómicoTermofluidosEnergia renovableProyección SocialIngeniería MecánicaEnergía solar fotovoltaicaAgua potable en YopalMatriz PUGHMétodo analítico jerárquicoCostosConsumo diarioAgua potableTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáL. 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