Tecnologías eficientes de energía solar-humedad del ambiente para la obtención de agua en zonas áridas de la Costa de Lima Perú

Abstract

La presente tesis desarrolla una investigación sobre el empleo de tecnología solar-humedad del ambiente para la obtención de agua para propósitos de cultivos que demandan bajo consumo de agua, menores de 50 litros diarios, aplicables en la costa sur de Lima. La investigación analiza las condiciones de temperatura y humedad en el ámbito de aplicación durante todos los meses del año 2022, y las alternativas actuales del mercado: tecnología con compresor y tecnología PELTIER de diferentes proveedores, a las cuales se le realiza una comparación principalmente con relación al rendimiento de producción de litros/KWh, y se encuentra que la tecnología por compresor es 5.3 veces más eficiente. Para comprobar el análisis teórico se implementó un estación de monitoreo de producción de agua con las dos tecnologías: de compresor y PELTIER, y se realizó mediciones continuas con registro de cada hora durante el periodo de estudio, de parámetros de volumen de agua producido por hora, temperatura del ambiente, humedad relativa, presión barométrica, con el empleo de un controlador ARDUINO y sensores para cada uno de los parámetros ambientales medible; al final, la información fue registrada automáticamente en un archivo Excel. La estación se energizó con un sistema de energía solar, de tal modo que se pueda emplear en cualquier ubicación geográfica que reúna las condiciones para una producción eficiente de agua de la humedad de la atmósfera. A partir de los parámetros medidos se obtuvo la humedad absoluta, la temperatura de rocío, y se elaboró en Excel un modelo predictivo de producción de agua bajo diferentes condiciones ambientales y flujo de aire húmedo en m3/seg, con lo cual se logró demostrar la hipótesis: las tecnologías eficientes de energía solar-humedad del ambiente permitirán la obtención de agua en zonas áridas de la costa de Lima, Perú, dentro de las condiciones establecidas en la investigación. Asimismo, en la investigación, se desarrollaron métodos experimentales para medición de producción de agua para sistemas de 50 litros diarios y de 1.5 litros diarios, un método para el análisis, estudio de las condiciones meteorológicas para la obtención de agua de la atmosfera, el dimensionamiento de sistema de energía solar para la estación de producción y monitoreo de obtención de agua.