En la sierra del Perú existen muchos pobladores indígenas que viven en regiones donde la temperatura, durante las noches, desciende a valores menores que cero grados centígrados. Debido a la falta de apoyo gubernamental en el aspecto económico, durante el año 2009 se ha registrado un número elevado de muertos, especialmente niños por problemas respiratorios. Frente a este grave problema que enfrentan los peruanos en las zonas alto-andinas se propone diseñar una cama calefactora, mediante el uso de la energía solar, para proporcionar confort térmico al campesino de la sierra durante las noches. En el primer capítulo, se investiga el estado de la tecnología de sistemas de colección y almacenamiento de energía solar. En el segundo capítulo, se selecciona el proyecto óptimo. Se analizan las diversas alternativas de solución comparando los valores técnicos y económicos de cada concepto de solución. Esto da como resultado el uso de un colector solar de placa plana con aire como sistema de colección de energía solar y la utilización de una pila de piedras como sistema de almacenamiento de energía solar. En el tercer capítulo, se realiza el diseño y los cálculos de la cama calefactora. Se dimensionan las estructuras de acuerdo a la lista de exigencias. Luego se verifica que el área del colector proporcione el suficiente calor para cumplir el requerimiento del confort térmico del campesino durante las noches. En los anexos se proporcionan extractos de las fuentes utilizadas (datos meteorológicos de SENAMHI y un trabajo de investigación) para el desarrollo del cálculo. Se diseñó una cama calefactora mediante el uso de energía solar para proporcionar el confort térmico al campesino en las noches. El campesino necesita un suministro de calor de 35 W durante 10 horas lo cual resulta en una carga térmica de 1300kJ. La pila de piedras tiene un volumen de 0.5m3 y se calienta hasta una temperatura de 22°C durante el día y disminuye hasta una temperatura de 15°C en invierno. Este cambio de temperatura libera 2200 kJ, lo cual nos asegura que la pila de piedras proporcionará la cantidad de calor que necesita el hombre para encontrase en la zona de confort térmico. Finalmente, se incluye los planos necesarios para la construcción de la cama calefactora. / Tesis

La presente tesis expone el diseño energético y las pruebas respectivas sobre un prototipo de tostador solar de granos de cacao de manera que pueda ser replicado en el sector rural del Perú. Esto tiene como finalidad brindarle al agricultor una tecnología nueva de tostado que esté de acuerdo con la calidad del mercado. El tostador usa la potencia térmica otorgada por un concentrados Scheffler de 8m2 de superficie llegado a aprovechar 3.8 kW de potencia, haciendo posible tostar 3 kg de granos de cacao en media hora, es decir, 6 kg en una hora en dos etapas. En los capítulos iniciales se muestra una descripción del funcionamiento y aplicaciones de uso del concentrador Scheffler. También la metodología del diseño para definir un proyecto definitivo óptimo. Luego se realiza un análisis térmico del tostador, evaluando las temperaturas, potencia entregada por el sol y la potencia recibida, con la finalidad de obtener expresiones que permitan simular el comportamiento del tostador antes de construir un primer prototipo. De la misma manera, se realiza un análisis de las partes más importantes de la máquina como son la estructura, el motor y el sistema de transmisión. Finalmente, el prototipo construido se somete a diversas pruebas para así validar todo el análisis teórico realizado y comprobar que, efectivamente, el tostador cumple con la meta principal que es tostar granos de cacao. / Tesis

El principal objetivo de la tesis es fomentar el interés e investigación en energía renovable por parte de la comunidad con estudios superiores, mediante el diseño de un sistema fotovoltaico aislado para abastecer a 15 computadoras portátiles en la PUCP. En el primer capítulo, se definen los conceptos más relevantes, los principales fundamentos teóricos y las características de los equipos que conforman una instalación fotovoltaica aislada, utilizando bibliografía de autores con presencia en la industria fotovoltaica. En el segundo capítulo, se elabora una lista de exigencias, recopila condiciones del sitio, obtenidos de la Estación climatológica Hipólito Unanue en la PUCP y se estima la demanda del consumo energético, el cual tiene un valor de 158.4 Ah/día. Luego, se dimensiona la cantidad de baterías, paneles fotovoltaicos, inversores y controladores a emplear. Se obtiene el siguiente arreglo, al iterar varias veces:  12 baterías 250 Ah / 12V (3 ramales de 2 paralelo y 2 en serie).  24 paneles de 150 Wp. (3 ramales de 4 paralelo y 2 en serie)  3 controladores de 50A y 24V.  1 inversor 24V/230V – 1200w Asimismo, se estimar la distancia y características de los cables de acuerdo a la ubicación y cargas, y se dimensionan elementos de protección mediante la IEC 60364-5-52 “Instalaciones eléctricas en edificios”. En el tercer capítulo, se diseña la estructura y se realizan cálculos justificativos de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), se emplea el método AISC-LRFD. Además, se realiza una simulación estática de la estructura final en ANSYS y se verifica el cumplimiento en cuanto a deflexiones y esfuerzos; se realiza un listado de materiales y recomendaciones para el montaje. En el capítulo final, se estima un Capital Expenditure (CAPEX) de S/. 67’815, un Operational Expenditure (OPEX) de S/.200 anuales y Emisiones de Gas de Efecto Invernadero (GEI) no emitidas de 4.35 anuales. / Tesis

La falta de electrificación rural en el Perú ha sido uno de los problemas sociales más importantes y menos trabajados desde hace varios años. Debido a la difícil y costosa tarea de generar y distribuir electricidad por medio de torres de alta tensión, en ciertas zonas del país (zonas de electrificación aislada); se consideró invertir en el uso de energías renovables que no sean costosas y permitan al poblador contar con la energía suficiente para mejorar su condición de vida. Una de las energías renovables de mayor uso es la energía solar por su fácil manejo y acceso. Ésta se puede recolectar por medio de paneles fotovoltaicos que generan electricidad, la cual se puede almacenar en un banco de baterías para su uso en caso de no disponer del sol. Además para mejorar el rendimiento de la generación de energía, se puede implementar un seguidor solar que permite orientar los paneles fotovoltaicos en dirección a la posición del sol la mayor parte del día. El presente trabajo tiene como finalidad, diseñar un sistema mecatrónico que permita situar dos paneles fotovoltaicos en dirección a la posición del Sol. Esto con el fin de aprovechar de la mejor manera los niveles de radiación que inciden en los paneles solares, buscando obtener mayor energía para el consumo del hogar. Además, el sistema es capaz de informar sobre los problemas típicos, como lo son la suciedad de los paneles y las fallas técnicas del inversor, que pueden o no ser solucionadas por el usuario. En caso estas fallas existan el sistema pasará a mostrar al usuario una señal que le informará que el sistema mecatrónico requiere de un mantenimiento lo antes posible. Se tiene como objetivo que el sistema mecatrónico no sea de un precio elevado para su producción e instalación en zonas aisladas del Perú. / Tesis

La energía es uno de los principales actores para el desarrollo de cualquier país, ya que contribuye no solo a satisfacer las necesidades básicas y mejorar la calidad de vida de las personas, sino que además su consumo va ligado al crecimiento del país, es decir, a mayor desarrollo mayor es el consumo. Los países más desarrollados han logrado desvincular el crecimiento con el consumo energético. Sin embargo, prácticamente todas las sociedades tienen como base el consumo energético para su desarrollo, por lo que es necesario asegurar la estabilidad de las fuentes y evitar así colapsos socioeconómicos a nivel mundial. El uso de estos recursos no sólo implica un eventual agotamiento de las reservas, sino que además un fuerte deterioro del medioambiente lo que se traduce en la emisión, por su utilización indiscriminada, de grandes cantidades de gases toxicos. Los cuales conllevan una serie de problemáticas que van desde problemas de salud en la población mundial, a la modificación completa de ecosistemas en diversas partes del mundo. El efecto invernadero y la desertificación son claros ejemplos del daño que el hombre ejerce sobre la naturaleza por creerse dueño de ésta y abusar de ella sin comprender los efectos que sus acciones generan. Luego de analizar los antecedentes antes expuestos se ha optado por desarrollar un centro que investigue, específicamente, la energía solar como una fuente energética. De esta manera, aportar a la actual problemática energética que posee el país. Permitiendo generar una base científica y tecnológica nacional que facilite su integración a la matriz energética del país, reduciendo su costo volviéndola más competitiva. Además, busca ser una plataforma que permita difundir este tipo de energía en diversos actores de la sociedad, presentándola como una forma de producción energética válida y de carácter limpio. El proyecto busca ser el principal testigo del potencial que posee esta energía. El centro de Investigación y Difusión de la Energía Solar (e n adelante CINDES) busca dar respuestas a las necesidades energéticas actuales y futuras materializando un lugar donde la tecnología pueda estar al servicio de la naturaleza.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN ADMINISTRACIÓN (MBA) / Rubilar Troncoso, Cesar [Parte I], Provoste, Rafael [Parte II] / Actualmente Chile se encuentra inserto como el primer país latinoamericano como miembro de la OCDE, organización con la cual ha comprometido reducción de la huella de carbono. EcoDrem House se presenta al mercado como una solución de construcción de casas ecológicas y sustentables que si duda generará un aporte a cumplir con esta meta país. Dentro de las características de las casas construidas por EcoDream House se integra a su propuesta de valor un ladrillo de plástico reciclado el cual se construye con residuos de recolección de plástico, el cual es procesado y mezclado con otros materiales para finalmente tomar forma de bloque tipo lego por medio de un proceso de extracción. Este será un material base para el proceso ecológico autosustentable debido a que tiene mejores características de aislación y térmicas que permitirán un menor consumo energético. Por otra parte EcoDream House incorporará tecnologías que permitan la disminución de consumos energéticos, como ampolletas led, termopaneles, sistemas de enfriamiento de aire entre otros. Por otra parte se utilizaran energías naturales como la energía solar para la generación de electricidad y calefacción de aguas, finalmente se utilizarán sistemas de recolección de aguas lluvias que ayudarán a sustentar la vivienda. Este proyecto se presenta como una novedad en el mercado de la construcción el cual muestra altos niveles de aceptación en perfiles profesionales de los 3 nuevos segmentos de consumidores identificados por GFK Adimark, los clientes otorgaron un 92% de aceptación a EcoDream House y mostraron bastante interés en este proyecto. Estos resultados se obtuvieron mediante encuesta realizada en redes sociales, la cual fue ampliamente compartida sin necesidad del apoyo de influenciadores, lo que se puede interpretar como otra señal de aceptación. Por otra parte, se puede ver la tendencia a nivel mundial de construcciones amigables con el medio ambiente, las cuales se encuentran incorporando alternativas sustentables o sistemas para contribuir con un medio ambiente que se encuentra en un deterioro ascendiente del cual somos todos responsables y debemos encontrar alternativas para revertir esta situación que nos afectará como país y como planeta.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / En la presente investigación se estableció un método de estimación y evaluación del potencial geotérmico de baja entalpía (PGBE) existente en la comuna de Colina, Región Metropolitana. La importancia de este estudio es que Chile presenta una gran potencialidad geotérmica debido a que cuenta con una intensa actividad volcánica. Para la estimación del PGBE se utilizaron los métodos del volumen y del flujo térmico superficial. Para establecer una zonificación del potencial geotérmico presente en la zona de estudio, se aplicó el método de peaks de histogramas. Finalmente, con el objetivo de evaluar la rentabilidad económica se usaron los siguientes indicadores: Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR) y periodo de retorno. Por último, se realizó un análisis de sensibilidad de 3 escenarios socio-económicos.

El presente trabajo experimental tiene como objetivo principal caracterizar y optimizar térmica y energéticamente una Sauna Solar Seco (SSS) usando tres tipos de acumuladores térmicos; agua, piedras sin pintar, y piedras pintadas de negro mate, considerando el alto potencial solar de la región Tacna y de nuestro país, y ante la necesidad social de contar con sistemas que usen como fuente energética la energía solar; alternativos a los convencionales, y sobre todo para aplicaciones terapéuticas, que utilice energía limpia, renovable, y de menor impacto ambiental. La caracterización térmica y energética experimental, nos indican que la temperatura máxima alcanzada en el interior de caja metálica es de 77,46ºC y humedad relativa mínima de 1,25 % bajo una radiación solar de 838,1 W/m2 ; con una longitud de onda de la radiación térmica de la caja metálica que oscila entre 9,8 µm a 7,97 µm, concordante con lo establecido por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), y una potencia emisiva que oscila entre 423,91 W/m2 a 991,24 W/m2 durante las 8:00 a las 20:00 horas, este resultado muestra la viabilidad de integración entre la sauna solar seco y la cabina de radiación infra-roja. La eficiencia media diaria de la SSS con acumuladores térmicos de piedra pintada de negro mate, piedra sin pintar, agua contenida en botellas descartables y sin acumulador térmico, corresponde a 40,7 %, 38,1 %, 41,4 % y 38,7 %, respectivamente.

El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño, construcción y evaluación de un sistema de concentración solar del tipo Cilíndrico Parabólico, el cual fue realizado en los ambientes del Centro de Energías Renovables de Tacna – CERT de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann. Para el diseño se utilizaron dos software tales como el Microsoft Excel y el AutoCAD. Para la construcción se emplearon materiales que son fácilmente accesibles en el mercado nacional y local, parte de estos incluso son material reciclado, por ejemplo el cobertor de vidrio del tubo absorbente se tomó de tubos rotos de termas solares de tubos al vacío. El factor de concentración del sistema es de 26,44 soles, con esto podemos alcanzar temperaturas superiores a los 100°C en el tubo absorbente en condiciones normales de temperatura y radiación (radiación directa). Al evaluarse el concentrador se encontraron los valores de la eficiencia óptica para el caso de un CCP sin cobertor de vidrio es de 0,35, y la del CCP con cobertor de vidrio es de 0,71, y el coeficiente global de pérdidas para el CCP sin cobertor de vidrio es de 50,97 Wm-2°C-1, y para el CCP con cobertor de vidrio es de 5,10 Wm-2°C-1. Se generó vapor de agua a 128 °C, casi inmediatamente, con un caudal de 0.0083 ls-1, También se encontró que la velocidad de calentamiento del agua en un tanque con 500 litros de agua potable empleando el CCP es de 0,14 °C por minuto.

El Destilador Solar Tubular (DST) fue diseñado y evaluado en el Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT) de la UNJBG, Tacna, PERÚ. El trabajo se ejecutó a una escala piloto, con el fin de investigar el comportamiento y características del destilador y del agua destilada, respectivamente, bajo condiciones de irradiancia solar global de la ciudad de Tacna. Se empleó agua de mar para evaluar en el DST, se realizaron mediciones del volumen de agua destilada, temperaturas, irradiancia solar global y calidad de agua destilada, antes y después de la evaluación. El destilador solar tubular (DST) tiene una eficiencia de 47% en términos de procesamiento de agua destilada.