Sistema de presurizado de agua para poblaciones con viviendas en lugares elevados con energía renovable

SISTEMA DE PRESURIZADO DE AGUA PARA POBLACIONES CON VIVIENDAS EN LUGARES ELEVADOS CON ENERGÍA RENOVABLE.

Cordova Morazzani, Angel Fabricio1; Cordero Coila, Josue2; Ponce Carbajal, Jorge Luis3; Quiroz Rodríguez, Eduardo Francisco4 and Cardozo Rodríguez, Jesús Antonio5

Cutipa Arapa, Vidis Jack, Universidad Privada del Norte, Perú

Abstract– The application of a pressurized network system for elevated areas is a crucial solution to ensure the supply of efficient and reliable drinking water in geographically elevated or mountainous areas. This system is based on water distribution technology that uses pressure to transport liquid from lower sources to higher places. This work seeks to apply a pressurized network system to elevated areas where it is essential to overcome geographical challenges and provide a reliable supply of drinking water to communities in mountainous areas. Efficiency in the design, operation and maintenance of these systems is crucial to ensuring equitable and sustainable access to water in these regions. Index Terms—pressurized network, drinking water, communities, Efficiency.

1. INTRODUCCIÓN

En las regiones geográficamente elevadas y montañosas, el acceso a servicios básicos como el suministro de agua potable puede convertirse en un desafío significativo. La topografía escarpada y las diferencias de altitud presentan obstáculos notables para garantizar un suministro de agua constante y confiable. En este contexto, la aplicación de un sistema de red presurizada emerge como una solución esencial para superar estos desafíos geográficos y brindar acceso equitativo al agua de calidad en áreas elevadas. El uso de sistemas de red presurizada, respaldados por tecnología y diseño eficientes, no solo mejora la calidad de vida de las comunidades locales, sino que también contribuye al desarrollo sostenible de estas regiones al facilitar el acceso a un recurso vital. En esta exploración, analizaremos los beneficios, la implementación y las implicaciones de aplicar un sistema de red presurizada en zonas elevadas, destacando su importancia en la mejora de la calidad de vida y la promoción de un desarrollo m as equitativo y sostenible.

1. OBJETIVOS

1. Objetivo Principal

El objetivo principal de este proyecto es desarrollar un sistema de presurizado de agua funcional y sostenible, utilizando fuentes de energía renovable, para satisfacer las necesidades de poblaciones con viviendas ubicadas en áreas elevadas y con dificultades en el suministro de agua.

1. Objetivos específicos

1. Identificar las necesidades de agua específicas de las poblaciones en lugares elevados, considerando la demanda y los patrones de consumo.
2. Seleccionar y adaptar tecnologías y componentes adecuados que permitan la presurización del agua mediante el uso eficiente de energía renovable.
3. Diseñar, construir y probar un prototipo de sistema de presurizado que garantice un suministro constante y confiable de agua, optimizando la utilización de recursos renovables disponibles.

1. MARCO TEÓRICO

Para comprender el proyecto, es esencial tener conocimientos básicos sobre el campo de sistemas de control.

1. Sistema de control

El proyecto se relaciona con los sistemas de control automáticos, que son sistemas diseñados para funcionar de manera independiente una vez que se han configurado y activado. Estos sistemas se ajustan automáticamente para mantener una variable (en este caso, el nivel de agua) en un valor deseado.

1. Control Lazo Cerrado

El proyecto implica un sistema de control en lazo cerrado, ya que el sensor de nivel de agua proporciona retroalimentación constante al Arduino sobre el nivel de agua en el recipiente. El controlador (Arduino) utiliza esta retroalimentación para ajustar el estado de las bombas y mantener el nivel de agua en el valor deseado.

1. Sistema de control en tiempo real

El proyecto implica un sistema de control en tiempo real, ya que el Arduino monitorea constantemente el nivel de agua y toma decisiones para activar o desactivar las bombas en función de las lecturas del sensor.[pic 1]

1. Modelado Matemático

En este caso, podríamos considerar el sistema como un sistema de primer orden, donde la entrada es el estado de las bombas (encendido o apagado) y la salida es el nivel del agua en el recipiente.

[pic 2]

1. Escasez de agua en lugares elevados

La provisión de agua potable en áreas geográficamente elevadas presenta desafíos particulares debido a la presión insuficiente del agua. Para abordar esta problemática, es esencial la implementación de sistemas de presurización que garanticen un flujo adecuado de agua potable a las viviendas.

1. Energía renovable para la presurización de agua

La sostenibilidad ambiental es un objetivo crucial en el diseño de sistemas de presurización. La utilización de fuentes de energía renovable, como la energía solar y la energía eólica, puede contribuir significativamente a la reducción de la huella de carbono y la dependencia de combustibles fósiles en la generación de energía.

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