Capítulo 1 El problema de investigación 10 Planteamiento del problema 10 Hipótesis 11 Pregunta de investigación 12 Objetivos 12 Objetivo general 12 Objetivos específicos 12 Justificación 12 Capítulo 2 Marco de referencia 16 Antecedentes de la investigación 16 Marco teórico 19 Bombeo solar 19 Bombeo convencional 24 Finca 28 Marco conceptual 29 Inversor variador 29 Periodo de retorno de inversión PRI ROI 30 Marco normativo 31 Marco situacional 32 Glosario 34 Capítulo 3 Diseño metodológico 37 Etapas o fases de la investigación 37 Construcción bibliográfica de aplicaciones de sistemas de bombeo solar orientadas a riego 37 Diagnóstico del consumo eléctrico actual de la Finca Santa Fe debido a la operación de la motobomba encargada del riego 37 Propuesta de implementación de un sistema fotovoltaico para la alimentación eléctrica del equipo de bombeo encargado del riego y abastecimiento de agua en la Finca Santa Fe 37 Tipo de investigación 38 Tipo de estudio 38 Población o muestra 40 Instrumentos para recolección de información 40 Procesamiento y análisis de la información 41 Cronograma 42 Presupuesto 43 Capítulo 4 Revisión bibliográfica de aplicaciones de sistemas de bombeo solar orientadas a riego 44 Regiones estudiadas 44 Jordania 44 Senegal 46 Sudáfrica 49 India 51 Estados Unidos 55 Capítulo 5 Diagnóstico del consumo eléctrico actual 58 Toma de datos 58 Cálculo de bomba 67 Cálculo de consumo energético 72 Capítulo 6 Propuesta de implementación de un sistema fotovoltaico para la alimentación eléctrica del equipo de bombeo encargado del riego y abastecimiento de agua en la Finca Santa Fe 75 Selección de equipos 75 Cotización de equipos 81 Análisis financiero 82 Discusión de resultados obtenidos 87 Capítulo 7 Conclusiones y recomendaciones 91 Conclusiones 91 Recomendaciones 92 Aportes 92 Referencias 93 Apéndices 99

Este trabajo de investigación se propuso implementar un sistema de bombeo solar fotovoltaico para satisfacer las necesidades de riego en la Finca Santa Fe, ubicada en Guarinocito, un corregimiento de La Dorada, Caldas. Para lograrlo, se llevó a cabo un diagnóstico del consumo energético del sistema de bombeo convencional, se revisaron experiencias tanto nacionales como internacionales, y se realizó un análisis técnico-económico de las alternativas basadas en energía solar. Los resultados demostraron que el bombeo fotovoltaico es una solución viable frente al aumento de los costos de electricidad y las limitaciones de infraestructura eléctrica en zonas rurales, mientras que garantiza la sostenibilidad y la eficiencia en el uso del agua. El análisis financiero reveló un período de retorno de la inversión favorable y beneficios económicos a largo plazo, lo que confirma la relevancia de esta propuesta como una alternativa competitiva y ambientalmente responsable para el sector agrícola.

This research work aimed to implement a photovoltaic solar pumping system to meet the irrigation needs of the Santa Fe Farm, located in Guarinocito, a corregimiento (village/township) of La Dorada, Caldas. To achieve this, an energy consumption diagnosis of the conventional pumping system was conducted, both national and international experiences were reviewed, and a technical-economic analysis of the solar energy-based alternatives was performed. The results demonstrated that photovoltaic pumping is a viable solution in the face of rising electricity costs and electrical infrastructure limitations in rural areas, while ensuring sustainability and efficiency in water use. The financial analysis revealed a favorable payback period and long-term economic benefits, which confirms the relevance of this proposal as a competitive and environmentally responsible alternative for the agricultural sector.

Especialista en Gerencia de Proyectos

: figuras y tablas

Especialización