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Estudio de factibilidad para la implementaci�n de un sistema de bombeo para la comunidad Air�n Cruz ubicada en el cant�n Guamote de la parroquia Cebadas provincia de Chimborazo

 

Feasibility study for the implementation of a pumping system for the Air�n Cruz community located in the Guamote canton of the Cebadas parish, Chimborazo province

 

Estudo de viabilidade para a implementa��o de um sistema de bombeamento para a comunidade Air�n Cruz localizada no cant�o Guamote da par�quia de Cebadas, prov�ncia de Chimborazo

 

 

 

Pablo Andr�s Pe�afiel-Ojeda I 
pablo.penafielo23@gmail.com
https://orcid.org/0009-0009-7404-1722
,Manuel Morocho-Amaguaya II  
mmorocho_a@espoch.edu.ec https://orcid.org/0000-0002-3484-4661
Edwin �ngel J�come-Dom�nguez III 
edwin.jacome@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-2870-892X
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: edwin.jacome@espoch.edu.ec

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

�������� *Recibido: 23 de marzo de 2023 *Aceptado: 17 de abril de 2023 * Publicado: 29 de mayo de 2023

 

        I.            Investigador Independiente, Riobamba, Ecuador.

      II.            Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, ESPOCH, Facultad de Mec�nica, Riobamba, Ecuador.

   III.            Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, ESPOCH, Facultad de Mec�nica, Riobamba, Ecuador.


Resumen

En el presente art�culo se realiz� un estudio de factibilidad para la implementaci�n de un sistema de bombeo de agua para la comunidad Air�n Cruz, ubicado en el cant�n Guamote de la parroquia Cebadas, provincia de Chimborazo. Este art�culo tiene un enfoque metodol�gico cualitativo, con modalidad de investigaci�n documental y de campo. Para la recolecci�n de informaci�n, se ha realizado un estudio de mercado empleando encuestas y en adici�n los antecedes de la comunidad como instrumento de investigaci�n. Para la articulaci�n del proyecto, se realiz� un estudio t�cnico, partiendo con selecci�n de la electrobomba y el sistema de alimentaci�n el�ctrica fotovoltaica; es decir, alimentaci�n por c�lulas o celdas solares, priorizando el an�lisis ambiental, econ�mico, sustentable y t�cnico de acuerdo con las condiciones requeridas por la comunidad. Se dise�o dos reservorios de concreto que sirven como acumuladores de agua, ayudando as�, a obtener un flujo constante y �ptimo para el riego; en adici�n, el dise�o y la construcci�n de la estructura para el anclaje de los equipos y actuadores del sistema de bombeo. La normativa legal del estudio tiene un enfoque metodol�gico hacia el uso correcto del agua en las comunidades del pa�s, tomando como prioridad el cuidado y el uso correcto del suelo e impacto ambiental. Para un adecuado control de activos del proyecto se realiz� un plan de mantenimiento a los equipos, accesorios y actuadores del sistema de bombeo. Finalmente, el estudio financiero nos permite determinar el costo total del proyecto, calculando cada inversi�n empleada para la construcci�n y adquisici�n de equipos, accesorios, material de construcci�n, mano de obra y gastos adicionales, sin descuidar el cumplimiento cronol�gico requeridos por la comunidad para la articulaci�n y ejecuci�n del estudio.

Palabras Claves: Estudio de Factibilidad; Sistema de Bombeo; Electrobomba; Plan de Mantenimiento; Estudio Financiero.

 

Abstract

The aim of this paper is� a feasibility study has been carried out for the implementation of a water pumping system at Air�n Cruz community, located in Guamote canton, Cebadas parish, Chimborazo province. This paper has a qualitative methodological approach, it is a documentary and field research. For the data collection, a market study has been carried out using surveys and the community background as a research tool. For the project structure, a technical study was carried out, starting with the selection of the electric pump and the photovoltaic power supply system, that means, power supply by cells or solar cells; prioritizing environmental, economic, sustainable and technical analysis according to the conditions required by the community. Two concrete reservoirs that serve as water storage were built, thus helping to obtain a constant and optimal flow for irrigation. In addition, the design and construction of the structure for anchoring equipment and feeding system actuators for the submersible electric pump and other accessories of the pumping system. The legal regulations of this study have a methodological approach towards the correct use of water in the communities of the country, taking as a priority the care and correct use of the soil and environmental impact. For an adequate control of the project assets, an equipment maintenance plan was carried out, accessories and actuators of the pumping system. Finally, the financial study allows to determine the total cost of the project, calculating each investment used for the construction and acquisition of equipment, accessories, construction material, labor and additional expenses, without neglecting the chronological compliance required by the community for the meeting and execution of the study.

Keywords: Feasibility Study; Pumping System; Electric Pump; Maintenance Plan; Financial Study.

 

Resumo

Neste artigo, foi realizado um estudo de viabilidade para a implementa��o de um sistema de bombeamento de �gua para a comunidade Air�n Cruz, localizada no cant�o Guamote da par�quia de Cebadas, prov�ncia de Chimborazo. Este artigo tem abordagem metodol�gica qualitativa, com modalidade de pesquisa documental e de campo. Para a coleta de informa��es, foi realizado um estudo de mercado usando pesquisas e, al�m disso, o hist�rico da comunidade como instrumento de pesquisa. Para a articula��o do projeto foi realizado um estudo t�cnico, come�ando pela sele��o da eletrobomba e do sistema el�trico fotovoltaico; ou seja, alimenta��o por c�lulas ou c�lulas solares, priorizando a an�lise ambiental, econ�mica, sustent�vel e t�cnica de acordo com as condi��es exigidas pela comunidade. Foram projetados dois reservat�rios de concreto que servem como acumuladores de �gua, ajudando assim a obter um fluxo constante e �timo para irriga��o; Al�m disso, o projeto e constru��o da estrutura para ancoragem dos equipamentos e atuadores do sistema de bombeamento. O normativo legal do estudo tem um enfoque metodol�gico para o uso correto da �gua nas comunidades do pa�s, tendo como prioridade o cuidado e uso correto do solo e impacto ambiental. Para um adequado controle dos ativos do projeto, foi realizado um plano de manuten��o dos equipamentos, acess�rios e atuadores do sistema de bombeamento. Por fim, o estudo financeiro permite apurar o custo total do projeto, calculando cada investimento utilizado para a constru��o e aquisi��o de equipamentos, acess�rios, material de constru��o, m�o de obra e despesas adicionais, sem descurar o cumprimento cronol�gico exigido pela comunidade para a articula��o e execu��o do estudo.

Palavras-chave: Estudo de fatibilidade; Sistema de bombeamento; bomba el�trica; Plano de manuten��o; Estudo Financeiro.

 

Introducci�n

El bombeo de agua por energ�a solar fotovoltaica (FV) es una aplicaci�n de gran inter�s en sistemas aislados, la cual ha demostrado a lo largo de los a�os que es una tecnolog�a efectiva para el abastecimiento de agua en comunidades rurales y efectivamente para el suministro en actividades agropecuarias (Abella, M. & Chenlo 2005, p. 3).

Circunstancialmente en las comunidades rurales de la provincia de Chimborazo, el uso de este recurso natural (Agua) es sumamente exclusivo, debido a la distribuci�n y ubicaci�n geogr�fica de las mismas. Ventajosamente, la provincia consta de gran cantidad de agua gracias a los p�ramos que lo conforman, creando de esta forma, fuentes naturales a lo largo de las comunidades.

La concentraci�n de agua en ciertos sectores, hace que no exista una distribuci�n equitativa y eficiente en los sitios de necesidad de este recurso natural, por lo que, la b�squeda de sistemas tecnol�gicos que ayuden a una mejor distribuci�n es indispensable y necesaria.

Es posible adoptar e implementar distintas soluciones tecnol�gicas para bombear un determinado volumen de fluido �Agua� con sus dimensiones, en funci�n a los rangos de potencia requeridos (caudal, altura). En la mayor�a de los planes, proyectos e implementaciones, siempre se buscan par�metros econ�micamente factibles, el cual permita una ejecuci�n y soluci�n fiable tanto en el sentido econ�mico como lo t�cnico (montaje, desempe�o y mantenimiento) (Di�z 2007, p. 22).

La elecci�n de un sistema de bombeo depende mucho de factores econ�micos, as� como de factores geogr�ficos, por lo que es necesario resaltar y comparar varias opciones que pueden articular con la informaci�n necesaria para una buena toma de decisiones. La experiencia muestra que un proyecto es rentable y econ�micamente fiable cuando el ciclo hidr�ulico que trabaja la electrobomba no sobrepasa los 1500 (Abella, M. & Chenlo 2005, p. 3).

 

 

 

Tabla 1. Comparaciones entre diferentes opciones de sistemas de bombeo

Tipo de sistema

Inconvenientes

Ventajas

 

 

 

Solar

La producci�n y bombeo de agua depende de la radiaci�n solar.

Alto costo inicial.

Los sistemas modulares se acoplan a las necesidades.

Menos contaminaci�n por el no uso de combustibles.

Bajo mantenimiento y f�cil instalaci�n.

Vida �til considerablemente larga.

 

 

 

 

Diesel

Dif�cil Mantenimiento, reduciendo la vida �til del equipo.

Contaminaci�n al medio ambiente por el uso de combustibles.

Combustible intermitente.

Problemas de suciedad, ruido, humos, etc.

Inversi�n de capital moderada.

F�cil instalaci�n.

Sistemas comunes muy experimentadas con su uso o ejecuci�n f�cil.

 

 

Manual

Bajo caudal.

Mantenimiento regular.

Consume energ�a y tiempo que puede ser empleado en actividades con mejor y mayor productividad.

Bajo costo

Mantenimiento y limpieza f�cil.

No necesita alimentaci�n el�ctrica.

Tecnol�gicamente simple.

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Las principales aplicaciones para los sistemas de bombeo alimentados por energ�a solar fotovoltaica son:

  • Aplicaciones de riego agr�cola
  • Abastecimiento de agua en zonas rurales

Las actividades agropecuarias de la comunidad Air�n Cruz de la parroquia Cebadas del Cant�n Guamote provincia de Chimborazo son realizadas con dificultad, debido a que en su zona agr�cola no gozan del recurso m�s b�sico y necesario �Agua� para dedicarse a dichas actividades. La adquisici�n de este recurso natural es por medio de una tuber�a de una pulgada proveniente de un canal que alimenta a todas las comunidades cercanas, a dicho canal llega agua las 24 horas al d�a proveniente de vertientes.

Los moradores han decidido movilizar sus recursos y bienes materiales a otro lugar m�s accesible para dedicarse a trabajar con normalidad, donde al realizar dicha movilizaci�n, se genera una saturaci�n territorial por lo que es obligatorio regresar a la zona inicial del problema; o en un caso extremista posponer sus actividades agropecuarias, la cual no es una soluci�n factible.

 

Metodolog�a y marco legal

Sistemas de bombeo existentes en la zona

Las comunidades en la provincia de Chimborazo en su mayor�a, realizan sus actividades agr�colas en zonas donde hay un abastecimiento continuo o regular de agua. Existen zonas en las mismas comunidades donde solo se abastece de agua por medio de la lluvia.

En la comunidad de Air�n Cruz y las comunidades m�s cercanas a �sta, tienen un reservorio de agua, la cual es abastecida por medio de una tuber�a de 60 pulgadas de di�metro. Esta tuber�a sale desde un dep�sito alimentada por una vertiente con agua no potable a 2000 metros a la comunidad Air�n Cruz, atravesando el rio Chambo, la v�a a Cebadas y las monta�as que dividen a estas comunidades.

 

Figura 1. Descripci�n geogr�fica de las comunidades que atraviesa tuber�a que abastece de agua a la comunidad Air�n Cruz

Fuente: Adaptado de Google Earth

 

Solo las zonas m�s cercanas al reservorio de agua son suministradas por este recurso natural, y pueden realizar sus actividades agr�colas, de esta forma, las zonas m�s lejanas al reservorio no son utilizadas por los escases de agua. Por cada uno de estos antecedentes, no existen sistemas de bombeo en las comunidades alrededor de Air�n cruz.

Figura 2. Trayectoria de la tuber�a que abastece de agua a la comunidad Air�n cruz

Fuente: Adaptado de Google Earth

 

Situaci�n actual de la comunidad

La comunidad Air�n Cruz tiene un espacio territorial de 100000 , donde el abastecimiento de agua solo abarca el 40% de territorio para realizar las actividades agr�colas. Este porcentaje tambi�n comparten las dem�s comunidades cercanas a la misma, por esta raz�n, nace la necesidad de implementar un sistema de bombeo que ayude a una distribuci�n m�s grande y uniforme de agua, de esta forma se aumentar�a la productividad de las actividades agropecuarias.


Figura 3. Reservorio de agua en la comunidad Air�n Cruz

Fuente: Elaboraci�n Propia

Este reservorio de agua alimenta al resto de comunidades por medio de canales de riego, donde la circulaci�n y el abastecimiento son las 24 horas al d�a. Debido al porcentaje considerable de comunidades el agua es utilizada por horarios, logrando de esta forma cubrir en su mayor�a con la distribuci�n de riego a todas las comunidades beneficiarias de este canal.

 

Localizaci�n del proyecto

La comunidad se encentra geogr�ficamente ubicada en la regi�n centro del pa�s localizada a 320 m de la v�a Cebadas-Guamote.

 

Figura 4. Localizaci�n de la comunidad Air�n Cruz

Fuente: Adaptado de Google Earth

 

Figura 5. Macro localizaci�n de la comunidad Air�n Cruz

Fuente: Adaptado de Google Earth

 

Figura 6. Micro localizaci�n de la comunidad Air�n Cruz

Fuente: Adaptado de Google Earth

 

Marco legal, normativas, leyes y reglamentos

La estructura organizacional de la comunidad Air�n Cruz, es elaborada en base a las aptitudes y actitudes de los colaboradores y dem�s miembros de la comunidad, dividiendo cada tarea o responsabilidad de acuerdo a la capacidad de desempe�o.

 

Figura 7. Estructura organizacional comunidad Air�n Cruz

Fuente: Elaboraci�n Propia

 

Cabe recalcar que cada decisi�n es tomada de forma general y un�nime, es decir, las autoridades de la comunidad colaboran en su mayor�a con la articulaci�n y legalizaci�n de documentos que sirvan para registrar alg�n proceso o tr�mite legal y dem�s par�metros en beneficio comunal

A continuaci�n, se efect�a una descripci�n de las funciones o perfiles necesarios de cada colaborador para la ejecuci�n del presente proyecto

Presidente de la comunidad

  • Organizar reuniones de informaci�n o capacitaci�n.
  • Realizar acuerdos de cooperaci�n en beneficio a la comunidad.
  • Liderar a todos los integrantes de la comunidad.
  • Socializar con comunidades, instituciones, organizaciones, etc.
  • Representar en actos p�blicos o privados a su comunidad.
  • Tomar decisiones en beneficio a su comunidad.
  • Trabajo en conjunto con el administrador.

Administrador de la asociaci�n

  • Administrar la parte financiera y econ�mica de la comunidad
  • Elaborar documentos legales y acuerdos de cooperaci�n.
  • Dar seguimientos a todo proceso y actividades legales de la comunidad
  • Organizar reuniones de informaci�n o capacitaci�n.
  • Realizar acuerdos de cooperaci�n en beneficio a la comunidad
  • Socializar con comunidades, instituciones, organizaciones, etc.
  • Representar en actos p�blicos o privados a su comunidad
  • Trabajo en conjunto con el presidente

Secretario

  • Registrar todo proceso y actividades legales de la comunidad.
  • Agendar reuniones.
  • Recibir y entregar documentaciones concernientes a la comunidad.
  • Elaboraci�n de reportes.

Tesorero

  • Registrar cada aspecto financiero de la comunidad
  • Realizar la contabilidad de la comunidad
  • Rendir cuantas de la contabilidad de la comunidad

 

Estudio ambiental

Es importante recalcar las m�ltiples funciones que cumple el riego en el enfoque de las actividades humanas, las cuales est�n relacionadas con el �mbito productivo, econ�mico, social y ambiental aumentando hasta un 17% en el PIB, de esta forma se dimensiona la importancia de la agricultura y la producci�n bajo riego, contribuyendo de forma extensa con el desarrollo del pa�s (Zapatta, Pierre 2015, p. 10) (Sosa, Larrea 2014, p. 15).

Los ciclos de distribuci�n y transformaci�n agua, se enfocan directamente con el medio ambiente, resaltando que, si el suelo no es capaz de captar toda el agua acumulada en su ciclo natural, esta puede correr directamente hacia un rio arrastrando todo lo que se encuentre en su paso provocando aludes o inundaciones o a su vez la creaci�n de filtraciones en el suelo y alimentar una corriente subterr�nea, por dicha raz�n las actividades agr�colas y dem�s actividades que involucren el uso del suelo es necesario para un equilibrio ambiental (Zapatta, Pierre 2015, p. 54) (Sosa, Larrea 2014, p. 19).

Por otra parte la implementaci�n de un sistema de bombeo por energ�a fotovoltaica es una v�a sustentable al cuidado ambiental porque adem�s de ser una fuente de energ�a renovable inagotable a escala humana, permite la obtenci�n de electricidad sin recurrir a ning�n tipo de combusti�n, o el uso de centrales nucleares o t�rmicas las cuales producen emisiones a la atmosfera con contaminantes que provocan gases de efecto invernadero, lluvias �cidas y residuos peligrosos (Espejo Mar�n 2004, p. 16) (Mariano, Florencia 2013, p. 25).

Con el uso de la energ�a fotovoltaica para la implementaci�n de un sistema de bombeo y dem�s proyectos t�cnicos enfocados al sector agr�cola, es necesario mencionar y recalcar los siguientes par�metros en veneficio al medio ambiente:

 

Tabla 2. Ventajas ambientales de los sistemas por alimentaci�n fotovoltaica

Sistema fotovoltaico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ventajas

Causa

Veneficios

 

La energ�a solar no contamina con CO2

La contaminaci�n por CO2 tiene un impacto nocivo con el medio ambiente el cual provoca problemas sanitarios contribuyendo con el cambio clim�tico y aumentando el da�o ecol�gico.

Fuente de energ�a segura gratuita e ilimitada

Para el almacenamiento de energ�a depende mucho de la cantidad solar que exista.

 

 

 

Energ�a solar libre de carbono

El 31 de diciembre de 2020, los env�os de trina solar superaron los 66 GW, dando una capacidad de generaci�n de energ�a anual de 90 millones de kWh, con un equivalente de ahorro de m�s de 29 millones de toneladas de carb�n est�ndar, reduciendo significativamente las emisiones de CO2 en aproximadamente 89 millones de toneladas y 2 millones de toneladas de SO2

 

Funcionamiento

Los paneles solares est�n fabricados para funcionar hasta 25 a�os de potencia reduciendo un 5% de rendimiento a partir de decimo a�os de funcionamiento.

Fuente Adaptado de (Mariano, Florencia 2013, p. 25)(Hern�ndez, Coitt 2006, p. 58)

 

Desde la perspectiva ambiental, el sistema de riego es o podr�a llegar a ser un factor limitante a la expansi�n de la frontera agr�cola hacia ecosistemas fr�giles, por dicha raz�n , se requiere un manejo adecuado de las actividades antr�picas para asegurar que no exista desequilibrios ambientales tanto para el uso de suelos como para el uso del agua (Zapatta, Pierre 2015, p. 10).

Las condiciones ambientales para la construcci�n de cuartos de control, reservorios de almacenamiento de agua y el montaje de sistemas de bombeo, no tiene un �ndice grave de contaminaci�n ambiental ya que este proyecto est� basado en el uso de energ�a renovable amigable con medio ambiente. En casos relevantes, la elaboraci�n de un instructivo de residuos s�lidos ayudar�a a un mejor seguimiento ambiental.

 

An�lisis y discusi�n de resultados

Estudio de mercado

En la comunidad Air�n Cruz existe un n�mero de 75 habitantes, las cuales 45 personas se dedican a trabajar sus terrenos; el n�mero restante est� distribuido entre ni�os, adolescentes y adultos mayores, los cuales no realizan ninguna actividad referente al proyecto.

De los 75 habitantes, 5 comuneros no entrar�an en el c�lculo de la muestra porque su zona agr�cola est� ubicada cerca de la toma central de agua como se indica en la figura 4-3; ellos abastecen sus terrenos directamente del canal de riego por medio de tuber�as.

El porcentaje de habitantes habituales en la comunidad son de 40 beneficiarios a los que se les realizara la encuesta.

 

Tabulaci�n y resultados de la encuesta

Las tabulaciones son realizadas individualmente por pregunta y colectivamente por encuestas, arrojando como resultados la siguiente informaci�n:

�Usted y su familia se dedican a realizar actividades agropecuarias en la comunidad Air�n Cruz?

 

Figura 8. Familias que se dedican a realizar las actividades agropecuarias

Fuente: Elaboraci�n propia

�En la comunidad Air�n Cruz existe un suministro de agua?

 

Figura 9. Porcentaje de agua que llega a la comunidad

Fuente: Elaboraci�n propia

 

�Cu�ntas horas al d�a se provee de agua a la comunidad?

 

Figura 10. N�mero de horas que la comunidad tiene agua

Fuente: Elaboraci�n propia

 

�En el lugar donde realiza sus actividades agr�colas, existe un abastecimiento de agua?

 

Figura 11. Porcentaje de beneficiarios que tienen agua en la comunidad

Fuente: Elaboraci�n propia

�Alguna vez a implementado alguna m�quina, componentes el�ctricos, electr�nicos o mec�nicos que sirva para bombear o suministrar de agua a su territorio agr�cola?

 

Figura 12. N�mero de personas que han implementado alg�n sistema para bombear agua.

Fuente: Elaboraci�n propia

 

�Usted consume y comercializa el producto proveniente de sus actividades agr�colas?

 

Figura 13. N�mero de personas que consume y comercializa el producto proveniente de sus actividades agr�colas

Fuente: Elaboraci�n propia

�Si en su territorio existiese un suministro de agua continuo, invertir�a y aumentar�a sus actividades agr�colas o se dedicar�a a otras opciones?

 

Figura 14. N�mero beneficiarios que invertir�a para aumentar�a sus actividades agr�colas

Fuente: Elaboraci�n propia

�Apoyar�a alg�n proyecto que tenga la iniciativa de satisfacer sus necesidades agr�colas?

 

Figura 15. N�mero de beneficiarios que apoyan la iniciativa del proyecto

Fuente: Elaboraci�n propia

 

An�lisis e interacci�n de los resultados totales obtenidos en las encuestas

El 100% de encuestados se dedican a las actividades agropecuarias. Algunos netamente a la ganader�a y otros a la agricultura o conjuntamente.

El 100% de propietarios tiene acceso al suministro de agua no potable, pero no precisamente en sus propiedades, es decir, en un solo punto c�ntrico de abastecimiento para todas las comunidades cercanas.

El agua circula de forma constante por las comunidades, abasteciendo el 100% las 24 horas al d�a.

El 87.5% de propietarios no tiene agua en su zona agr�cola. El porcentaje restante si tiene debido a que sus residencias est�n cerca a la toma central de agua

El 5% de propietarios tuvieron la iniciativa de colocar e implementar un sistema de bombeo para solucionar sus necesidades agropecuarias, dichos sistemas no funcionaron porque fueron colocados de forma emp�rica y sin un estudio previo a la ejecuci�n, generando un fracaso total a la implementaci�n del mismo.

El 100% de propietarios vive de sus actividades agropecuarias, es decir, todo lo que tiene que ver con la agricultura lo comercializan y tambi�n lo consumen dependiendo la necesidad. La ganader�a satisface netamente para su consumo.

El 100% de propietarios se dedica y pretende dedicarse a y ejecutar este la agricultura y ganader�a, dando un indicativo extenso de la necesidad en implementar proyecto.

El 100% de beneficiarios est�n de acuerdo con la articulaci�n de este estudio, por dicha raz�n apoyan en su totalidad la ejecuci�n del mismo.

Con los resultados obtenidos se concluye que la necesidad de implementar un sistema de bombeo es importante porque ayudar�a enormemente a la mejora de la situaci�n econ�mica y social de cada beneficiario (Fl�rez 2015, p. 55).

 

Resultados del an�lisis FODA

Fortalezas

La elaboraci�n de un estudio de factibilidad, encaminar�a y enfocar�a m�s adecuadamente a la comunidad, para la b�squeda de alternativas eficientes, rentables y econ�micas para la implementaci�n de un sistema de bombeo.

La comunidad Air�n Cruz tiene un espacio territorial muy amplio para el montaje de los equipos que conforman el sistema de bombeo y favorable para la captaci�n de rayos solares que ser�n aprovechados por las c�lulas fotovoltaicas.

La implementaci�n de un sistema de bombeo por alimentaci�n fotovoltaica, menora considerablemente la contaminaci�n ambiental que puede ser generada por la ejecuci�n del mismo.

Los propietarios de la comunidad tienen la predisposici�n en ayudar con la articulaci�n del estudio tanto en la recolecci�n de informaci�n como en el proceso legal para la ejecuci�n del proyecto.

Oportunidades

Los l�deres de la comunidad tienen el apoyo de grupos, fundaciones, asociaciones, etc., que podr�an ayudar a financiar el proyecto.

Este proyecto aumentar�a la productividad en la ejecuci�n de las actividades agropecuarias de la comunidad abarcando m�s territorio que el utilizado actualmente, con un flujo de agua predispuesto a las necesidades de los beneficiarios.

Este proyecto t�cnico es novedoso entre las comunidades m�s alejadas de la provincia, por lo que existe una probabilidad muy alta de ser implementada en m�s lugares gracias a que su contaminaci�n es menor a comparaci�n de otros sistemas de bombeo.

Debilidades

La parte econ�mica para la ejecuci�n del proyecto es un factor dif�cil de articular, ya que los propietarios deber�n buscar empresas, fundaciones, instituciones, etc., que puedan financiarles el proyecto.

La producci�n el�ctrica y bombeo de agua depende de la radiaci�n solar existente en la comunidad, de esta forma, para llegar al voltaje necesario para la alimentaci�n de los equipos se debe implementar un n�mero determinados de paneles solares

Amenazas

La comunidad Air�n Cruz se encuentra ubicada en una pendiente, corriendo el riesgo de que exista deslaves en �pocas de invierno.

En el lugar donde se va a ejecutar el proyecto, est� ubicada en una zona de dif�cil acceso para transportar maquinaria y materiales para la construcci�n de los reservorios de agua.

 

Misi�n y Visi�n

Misi�n

Implementar un sistema de bombeo de agua por medio de energ�a fotovoltaica en la comunidad Air�n Cruz ubicada en la parroquia Cebadas del cant�n Guamote, en busca de mejorar las condiciones y procesos actuales con las que realizan sus actividades agropecuarias, fomentando e impulsando mejores alternativas enfocadas al cuidado ambiental en los sectores rurales de la provincia.

 

Visi�n

Expandir y proponer m�s proyectos sociales a comunidades necesitadas de un sistema de bombeo de agua en la provincia de Chimborazo, realizando planes, estudios y an�lisis de acuerdo a los objetivos que deseen alcanzar.

 

Figura 16. Esquema del sistema de bombeo fotovoltaico

Fuente: Elaboraci�n propia

Estudio financiero del proyecto

Para el desarrollo y ejecuci�n del proyecto, la comunidad Air�n Cruz debe considerar realizar una inversi�n basada en los costos reales de acuerdo al siguiente estudio financiero, recalcando que los costos est�n basados en precios actualizados.

El costo de los materiales de construcci�n, accesorios y equipos a utilizar para la implementaci�n del sistema de bombeo, est�n cotizados con valores actuales otorgados por los distribuidores

 

Tabla 3. Costo de mano de obra del proyecto

Descripci�n

Sueldo

Cantidad

Sueldo acumulado

# meses

V mensual

T�cnico/ Ing. (Contrato por obra)

2,000.00

1

2,000.00

1

2,000.00

Arquitecto encargado del dise�o de los planos (Contrato por obra)

700.00

1

700.00

1

700.00

Maestro alba�il

560.00

1

560.00

2

1,120.00

Ayudante alba�il

400.00

2

800.00

2

1,600.00

Total

 

$ 5,420.00

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Consideraciones: El ingeniero o t�cnico es quien ejecutara el proyecto, responsable de implementar el sistema el�ctrico, anclar y dar funcionamiento al sistema de bombeo.

 

Tabla 4. Costo de los equipos para el sistema de bombeo

Accesorios

Cantidad

Costo unitario

Costo final

Bomba

1

$ 587.00

$ 587.00

Paneles

8

$ 30.00

$ 1,040.00

$ 1,627.00

Fuente: Elaboraci�n propia

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabla 5. Costo para la construcci�n del reservorio final

�tem

Tipo de material

Unidad

Cantidad de material

USD unitario

USD Total

A

Material p�treo

A1

Piedra

m3

5.4

13.33

72.00

A2

Arena

m3

44.2368

20.00

84.74

A3

Ripio

m3

44.2368

13.33

589.82

B

Material de ferreter�a

B1

Hierro (varilla de 12mm)

QQ

9.1

51.00

462.19

B2

Cemento (45 kg)

QQ

115.20

7.75

892.80

B3

Alambre de amarre

lb

20

70

14.00

B4

Clavos 2 in

lb

3

3.00

9.00

B5

Clavos 1 in

lb

3

2.50

7.50

B6

Pingos (3m)

U

36

2.50

90.00

B7

Tablas (2.20 m)

U

198

2.20

436.36

B8

Tiras (4x4 cmx2.5m)

U

30

2.50

75.00

$ 3,533.41

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Tabla 6. Costo para la construcci�n del reservorio inicial

�tem

Tipo de material

Unidad

Cantidad de material

USD unitario

USD Total

A

Material p�treo

A1

Piedra

m3

7.2

13.33

96.00

A2

Arena

m3

54.3744

20.00

1,087.49

A3

Ripio

m3

54.3744

13.33

724.99

B

Material de ferreter�a

B1

Hierro (varilla de 12mm)

QQ

10.3

51.00

525.94

B2

Cemento (45 kg)

QQ

141.60

7.75

1,097.40

B3

Alambre de amarre

lb

20

0.70

14.00

B4

Clavos 2 in

lb

3

3.00

9.00

B5

Clavos 1 in

lb

3

2.50

7.50

B6

Pingos (3m)

U

36

2.50

90.00

B7

Tablas (2.20 m)

U

275

2.20

606.06

B8

Tiras (4x4 cmx2.5m)

U

35

2.50

87.50

$ 4,345.88

Fuente: Elaboraci�n propia

Tabla 7. Costo de accesorios para el sistema de bombeo

Accesorios

Cantidad

Costo unitario

Costo final

Bomba

1

$ 587.00

$ 587.00

Paneles

8

$ 130.00

$ 1,040.00

Tuber�a 1 1/4

134

$ 18.00

$ 2,412.00

Man�metro

1

$ 8.50

$ 8.50

V�lvula de compuerta

1

$ 5.50

$ 5.50

V�lvula de caudal

1

$ 5.50

$ 5.50

V�lvula de retenci�n

1

$ 6.00

$ 6.00

Cable de alimentaci�n

1

$ 30.00

$ 30.00

Uni�n

1

$ 2.50

$ 2.50

Codo 90 y 45

4

$ 0.75

$ 3.00

Uni�n T

1

$ 1.50

$ 1.50

Neplo C

133

$ 0.40

$ 53.20

Varios accesorios

1

$ 100.00

$ 100.00

$ 4,254.70

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Tabla 8. �Rubro de inversi�n

INVERSI�N DEL PROYECTO

RUBRO DE INVERSI�N

INVERSI�N REALIZADA (USD)

INVERSI�N POR REALIZAR (USD)

TOTAL DE INVERSIONES (USD)

INVERSIONES FIJAS

  

Terreno

-

-

-

INVERSIONES DIFERIDAS

 

Reservorio final

 

 

 

Piedra

-

72.00

72.00

Arena

-

884.74

884.74

Ripio

-

589.82

589.82

Hierro (varilla de 12mm)

-

462.19

462.19

Cemento (45 kg)

-

892.80

892.80

Alambre de amarre

-

14.00

14.00

Clavos 2 in

-

9.00

9.00

Clavos 1 in

-

7.50

7.50

Pingos (3m)

-

90.00

90.00

Tablas (2.20 m)

-

436.36

436.36

Tiras (4x4 cmx2.5m)

-

75.00

75.00

Reservorio Inicial

 

 

 

Piedra

-

96.00

96.00

Arena

-

1087.49

1087.49

Ripio

-

724.99

724.99

Hierro (varilla de 12mm)

-

525.94

525.94

Cemento (45 kg)

-

1097.40

1097.40

Alambre de amarre

-

14.00

14.00

Clavos 2 in

-

9.00

9.00

Clavos 1 in

-

7.50

7.50

Pingos (3m)

-

90.00

90.00

Tablas (2.20 m)

-

606.06

606.06

Tiras (4x4 cmx2.5m)

-

87.50

87.50

Bomba

-

587.00

587.00

Paneles

-

130.00

1040.00

Tuber�a 1 1/4

-

18.00

2412.00

Man�metro

-

8.50

8.50

V�lvula de compuerta

-

5.50

5.50

V�lvula de caudal

-

5.50

5.50

V�lvula de retenci�n

-

6.00

6.00

Cable de alimentaci�n

-

30.00

30.00

Uni�n

2.50

2.50

Codo 90 y 45

-

0.75

3.00

Uni�n T

-

1.50

1.50

Neplo C

-

0.40

53.20

Varios accesorios

-

100.00

100.00

Mano de obra

T�cnico/ Ing. (Contrato por obra)

-

2000.00

2000.00

Arquitecto encargado del dise�o de los planos (Contrato por obra)

-

4000.00

4000.00

Maestro alba�il

-

4000.00

4000.00

Ayudante alba�il

-

4000.00

4000.00

CAPITAL DE TRABAJO

 

Cuentas por cobrar

-

-

-

Cuentas por pagar

-

-

-

TOTAL DE INVERSI�N

$ 0.00

$26,133.99

$26,133.99

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Resultados finales

El estudio de factibilidad para la implementaci�n de un sistema de bombeo para la comunidad Air�n Cruz tiene un enfoque metodol�gico cualitativo, con modalidad de investigaci�n documental y de campo.

La recolecci�n de la informaci�n es por medio de un estudio de mercado, utilizando como instrumento de investigaci�n la encuesta y los antecedes de la comunidad. Con los resultados obtenidos se realiz� un an�lisis previo para la articulaci�n del proyecto; dando principio a la elaboraci�n de un estudio t�cnico, que parte con la selecci�n de la bomba. Se examina tres diferentes sistemas de bombeo como son por alimentaci�n solar, di�sel y manual denotando que cada una de ellas tiene sus ventajas e inconvenientes particularmente.

Mediante un an�lisis econ�mico, t�cnico y adjuntando tambi�n las condiciones iniciales y requeridas por la comunidad, se determin� que el sistema de bombeo debe ser por medio de energ�a fotovoltaica, debido a que este tipo de alimentaci�n el�ctrica es la m�s apropiada para los sistemas de riego y sistemas de uso agr�cola, resaltando que este tipo energ�a es renovable o m�s com�n mente conocida con energ�a limpia que ayudar�a favorablemente al medio ambiente.

El caudal que alimenta a la comunidad es de 13 l/min, limitando considerablemente las opciones para la selecci�n de la bomba. Debido al bajo caudal de entrada, se propone la creaci�n de dos reservorios donde se pueda acumular el agua y as� bombearla con mucha m�s facilidad (un reservorio inicial y un final). Mediante el uso de cat�logos y con el c�lculo de bombas, se seleccion� la electrobomba sumergible de la marca Pedrollo 4SRTG/30, la misma que cumple con las especificaciones y requerimientos que la comunidad necesita, capaz de bombear hasta 425m como altura manom�trica con un motor el�ctrico monof�sico de 220 V-60Hz. La electrobomba ser� alimentada con 8 paneles solares conectadas en serie de 270 Wp /30VDC policristalino de 60 c�lulas, obteniendo de esta forma, alcanzar con los requerimientos t�cnicos.

Para la articulaci�n del proyecto, los beneficiarios deber�n respetar ciertas normativas legales, las mismas que pueden tomar como gu�a para la b�squeda de posibles patrocinadores como se muestra en la numeraci�n 3.12.2. Conjuntamente con su respectivo estudio ambiental, describiendo normativas referenciadas por el c�digo org�nico del ambiental, instructivos para la gesti�n de residuos s�lidos, equipos y se�alizaci�n de seguridad, categorizando cada uno de los par�metros como necesarios para la ejecuci�n del proyecto.

Finalmente se realiza un estudio financiero el cual determinara el costo total del proyecto, calculando la construcci�n de los dos reservorios de agua, mano de obra, adquisici�n de equipos y accesorios requeridos, dando como costo final la cantidad de $26,133.99 d�lares.

Concluyendo que el estudio es factible no solo por el costo econ�mico sino tambi�n, porque es ejecutable bajo las condiciones de trabajo, donde posteriormente el resultado final de la ejecuci�n del proyecto depender� exclusivamente bajo el criterio y decisi�n de la comunidad.

 

Conclusiones�

La electrobomba seleccionada para el estudio del proyecto es la 4SR7G de la marca Pedrollo, este tipo de electrobomba sumergible es la que m�s se acerca a los requerimientos que la comunidad necesita, debido a que otros tipos de electrobombas no se adaptan a las condiciones ya sea por el bajo caudal de agua entregado o por la altura que se requiere bombear.

La red m�s factible para alimentar a la electrobomba es la monof�sica, porque es mucho m�s barato y conveniente distribuir corriente monof�sica que alimenta a la electrobomba con 220 V que una trif�sica con 380 V, de esta forma ya no es necesario el uso de generadores o transformadores de corriente salvo el caso de que sea necesario.

El levantamiento de la informaci�n por medio de encuestas se realiz� a 40 beneficiarios de 75 habitantes de la comunidad, debido a que existen propietarios que solo residen en su localidad, pero no se dedican a realizar ninguna actividad agropecuaria.

El estudio t�cnico se realiz� en base a datos actuales; los cat�logos de los equipos y accesorios son de empresas no necesariamente ecuatorianas pero que si distribuyen la mercader�a por medio de almacenes o por paginas oficiales de cada empresa.

La cotizaci�n de los materiales de construcci�n y adquisici�n de los equipos para la ejecuci�n del estudio financiero son con costos reales de acuerdo al mercado actual.

La comunidad Air�n Cruz deber� buscar financiamiento en las instituciones recomendadas en el estudio legal, adjuntando un seguimiento y normativa a cumplir para el uso responsable y equitativo del agua.

 

Referencias

1.      Abella, m. & chenlo, f., 2005. Sistemas de Bombeo Fotovoltaico. In : Ing. Mecanico [en ligne]. 2005. pp. 60. Disponible � l�adresse : file:///C:/Users/Djota/Downloads/componente45332.pdf.

2.      Agencia De Regulaci�n Y Control Del Agua, 2018. REGULACI�N-Nro.-DIR-ARCA-RG-009-2018. In : Registro Oficial. 2018. pp. 1‑22.

3.      Alcocer Allaica, Jorge Rolando, 2010. Elaboraci�n del Plan de Seguridad Industrial y Salud Ocupacional para la EERSA--Central de Generaci�n Hidr�ulica Alao. S.l. : Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo.

4.      Baca Urbina Gabriel, 2013. Evaluaci�n de Proyectos. S.l. : s.n.

5.      Cables, Ance, 2019. Cables para alimentaci�n de bombas sumergibles 1 000 V ~ [en ligne]. 2019. S.l. : s.n. Disponible � l�adresse : www.argoselectrica.com.

6.      Castro, Fernando Guzm�n, 2002. El estudio financiero y la evaluaci�n de proyectos en ingenier{\�\i}a. In : Ingenier{\�\i}a e Investigaci�n. 2002. n� 50, pp. 19‑29.

7.      Celec, E.P, 2016. Instructivo para la gesti�n de residuos s�lidos. In : . 2016.

8.      Di�z, Pedro Fern�ndez, 2007. Bombas centr�fugas y volum�tricas. S.l. : s.n.

9.      Dulhoste, Jean-Francois, 2012. Compilado de Tablas [en ligne]. S.l. : s.n. ISBN 0071593136. Disponible � l�adresse : http://ingenieria.uncuyo.edu.ar/catedras/tablas-mdf20122.pdf.

10.  Edmundo, Vargas, 2000. Bombas. In : . 2000.

11.  Escobar, E & Qui��nez, J & Guerrero, B, 2020. Uso del programa MATLAB/SIMULINK en la descripci�n de motores el�ctricos de corriente alterna. An�lisis documental. In : Dominio de las Ciencias. 2020. Vol. 6, n� 5, pp. 348‑360.

12.  Espejo Mar�n, Cayetano, 2004. La energ�a solar fotovoltaica en Espa�a. In : Nimbus: Revista de climatolog�a, meteorolog�a y paisaje. 2004. n� 13, pp. 5‑32.

13.  Fernandez, Francisco J, 2017. Estudio de mercado. S.l. : Lulu. com.

14.  Fl�rez, Juan Antonio, 2015. Proyectos de inversi�n para las PYME. S.l. : Ecoe ediciones.

15.  Hern�ndez, Sixto Dom�nguez Et Coitt, Tesorero, 2006. LA ENERG�A SOLAR. In : . 2006. pp. 58‑64.

16.  Lara, Alba Et A, Others, 2006. Dise�o para la implementaci�n de un plan de Seguridad e Higiene en la utilizaci�n de equipo e instalaciones de riego agr{\�\i}cola para la Unidad de Servicios Agr{\�\i}colas de Zamorano. In : . 2006.

17.  Mariano, Berardi Et Florencia, Adler, 2013. Energ�a solar fotovoltaica. In : [en ligne]. 2013. pp. 1‑27. Disponible � l�adresse : http://quenergia.com/soluciones-energeticas/paneles-solares-fotovoltaicos/.

18.  Marulanda, Jorge, 2018. Materiales de construccion [en ligne]. S.l. : El Cid Editor. ISBN 9781512949988. Disponible � l�adresse : https://elibro.net/es/lc/espoch/titulos/36726.

19.  Ministerio Del Ambiente, Mae, 2018. Codigo Organico Del Ambiente. In : Registro Oficial Suplemento 983 [en ligne]. 2018. pp. 1‑92. Disponible � l�adresse : https://www.ambiente.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2018/09/Codigo-Organico-del-Ambiente.pdf.

20.  Mott, Robert, 2010. Valores de Dise�o de la rugosidad de tubos (Mec�nica de Fluidos). In : [en ligne]. 2010. n� m, pp. 3. Disponible � l�adresse : https://ftransp.files.wordpress.com/2013/05/apendice-1-flujo-incompresible.pdf.

21.  Mu�oz, Marieta, 2017. Estudio de pre-factibilidad de proyectos sociales y productivos. In : Caribe�a de Ciencias Sociales. 2017. Vol. 16.

22.  Mu�oz, Mirian Reina Et Tlecuitl, Sa�l, 2013. Ingenier�a en biotecnolog�a ingenier�a de proyectos. In : . 2013.

23.  Nieto, Carlos, Rafael, Lopez Et Oscar, Galvis, 2005. Desmontaje de lementos de maquinas 1. Bogota : s.n.

24.  Nogales, �ngel Fern�ndez, 2004. Investigaci�n y t�cnicas de mercado. S.l. : Esic Editorial.

25.  PLASTIGAMA, 2009. Tuber�as y Accesorios. In : . 2009. n� 2, pp. 28.

26.  Plastigama, Wavin, 2019. Catalogo Linea Dorada Plastigama tuberias y accesorios [en ligne]. 2019. Quito: Av. Siena N 2-14 y Miguel Angel : s.n. Disponible � l�adresse : www.plastigamawavin.com.

27.  PROMESA, 2020. Catalogo de herramienstas profesionales. In : [en ligne]. 2020. Disponible � l�adresse : pedidos@promesa.com.ec.

28.  Reina, Guillermo, 2012. Manual para el dise�o de una red de climatizaci�n. In : [en ligne]. 2012. n� 1, pp. 27. Disponible � l�adresse : http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/5091/fichero/5+-+P�RDIDAS+DE+CARGA+EN+REDES+HIDR�ULICAS.pdf.

29.  Rico, V, 2005. Estudio de mercado. In : Recuperado el. 2005. Vol. 6.

30.  S�NCHEZ, Maria Jose, 2009. Elaboraci�n de un proyecto t�cnico escolar en tecnolog�a. In : . 2009.

31.  Sosa, Byron Et Larrea, Diego, 2014. El riego , planificaci�n y tecnificaci�n Contenido. In : [en ligne]. 2014. pp. 1‑108. Disponible � l�adresse : http://www.camaren.org/documents/archivo2.pdf.

32.  Zapatta, Alex Et Pierre, Gasselin, 2015. Riego en el Ecuador. In : . 2015. pp. 1‑68.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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