Autores
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Virginia Samca M.
Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Autor/a
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Lizeth Justiniano Á.
Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Autor/a
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Juan P. Aruchari F.
Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Autor/a
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Juan C. Coca M.
Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Autor/a
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Carlos A. A. Fernández Vasquez
University of Lieja
Autor/a
Palabras clave:
bombeo solar fotovoltaico, dimensionamiento hidráulico, sistema de distribución de agua, energía solar, demanda hídrica
Resumen
Este estudio propone el diseño y dimensionamiento de un sistema de bombeo solar fotovoltaico destinado a garantizar el suministro sostenible de agua en la comunidad de Molinero (Subcentral Raqaypampa), ubicada en Cochabamba, Bolivia. Se cuantificó la demanda hídrica proyectada hasta el año 2050 para una población de 296 habitantes, estimando un consumo de 40,92 litros por persona al día. Además, se analizaron datos pluviométricos del periodo 2005–2025, considerando un coeficiente de escorrentía de 0,42 y un área de captación de 47.178,60 m². Mediante modelado hidráulico en WaterCAD y AutoCAD, se definió la red de distribución domiciliaria y con Python se obtuvo la ubicación óptima del reservorio. El sistema fotovoltaico contempla dos bombas de corriente continua de 320 W cada una, alimentadas por módulos solares monocristalinos con controladores MPPT con una eficiencia adecuada (PR) del 61,70 %. El sistema incluye un tanque de almacenamiento de 20 m³ y un reservorio de 2.944,69 m³, garantizando caudales entre 0,14 y 0,20 litros por segundo. El análisis de costo de ciclo de vida (LCC) a 25 años estima una inversión de USD 49.505,69 sin considerar el valor residual. El proyecto promueve la sostenibilidad ambiental, la equidad en el acceso al agua y la reducción de emisiones de CO₂.
Biografía del autor/a
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Virginia Samca M., Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Soy Virginia Samca Montaño, Ingeniera Química por la Universidad Mayor de San Simón (UMSS), Bolivia, con formación de posgrado en Educación Superior Basada en Competencias. Actualmente curso la Maestría en Modelación de Sistemas Energéticos en el Centro Uuniversitario de Investigaciones en Energías de FCyT-UMSS, paralelamente me encuentro realizando programas de investigación en el area de Energía y Petroleo en Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC-Rio, donde desarrollo investigación aplicada con Maching Learning en energías renovables. He trabajado como asistente de investigación en proyectos financiados por la Agencia Sueca de Cooperación Internacional para el Desarrollo (ASDI) y en el Centro Universitario de Investigaciones en Energías de la UMSS, participando en estudios sobre sistemas solares, transición energética y gestión ambiental. Mi experiencia incluye apoyo en programas de doctorado, consultorías técnicas y actividades de campo en comunidades rurales. Mis áreas de interés abarcan la modelación de sistemas energéticos, energías renovables, tecnologías sostenibles y transición energética.
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Lizeth Justiniano Á., Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Soy Ingeniera en Petróleo, Gas y Procesos con una Maestría en Ingeniería Petrolera y varios diplomados en Educación Superior, Planificación por Competencias y Comercio Exterior, actualmente cursante de la maestría en Modelación de Sistemas Energéticos. A lo largo de mi trayectoria he combinado la formación técnica con la gestión académica y administrativa, desarrollando habilidades de liderazgo, gestión de proyectos y desarrollo institucional.
He trabajado como docente universitaria y gestora de programas de posgrado en la Escuela Militar de Ingeniería y en universidades públicas y privadas, participando en planificación curricular, procesos de acreditación y acompañamiento a estudiantes. También tuve la oportunidad de aportar en la Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH) como técnica en análisis de calidad de carburantes, garantizando el cumplimiento de estándares y la confiabilidad en los laboratorios móviles.
Actualmente me desempeño como Coordinadora Académica de UNIFRANZ Online en la sede Santa Cruz, donde lidero la gestión académica y administrativa de toda la regional, coordinando equipos docentes, procesos institucionales y la atención a los estudiantes.
Me defino como una persona con liderazgo, adaptabilidad y pasión por el desarrollo académico y profesional, con un enfoque en la innovación, la eficiencia y la mejora continua.
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Juan P. Aruchari F., Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Soy Ingeniero Mecánico por la Universidad Mayor de San Simón (UMSS), actualmente cursando una Maestría Científica en Modelación de Sistemas Energéticos. Mi investigación se especializa en simulación numérica mediante el Método de Elementos Finitos (FEM) aplicado a sistemas multifísicos con ANSYS, abarcando análisis termodinámicos, estructurales y de dinámica de fluidos computacional. Poseo competencias en diseño mecánico 3D bajo normativas internacionales mediante SolidWorks, Inventor y AutoCAD, cubriendo desde la conceptualización hasta la validación experimental de prototipos. En el ámbito energético, aplico herramientas como PVSYST para análisis de sistemas fotovoltaicos integrados en estudios de eficiencia energética. Mi experiencia también comprende caracterización mecánica de materiales y análisis no lineal de componentes sometidos a grandes desplazamientos. Esta integración metodológica entre modelado computacional, diseño ingenieril y verificación experimental me permite desarrollar soluciones innovadoras en ingeniería con especial enfoque en optimización de sistemas termodinámicos y desarrollo de prototipos industriales, contribuyendo a la interrelación entre mecánica computacional y eficiencia energética.
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Juan C. Coca M., Centro Universitario de Investigaciones en Energías
Soy Ingeniero Mecánico con especialización en ingeniería de gas y petróleo, y Técnico Superior en Artes Plásticas con mención en Escultura. Mi trayectoria profesional se ha desarrollado principalmente en la industria petrolera, donde he liderado proyectos de diseño, montaje y supervisión de equipos para la Refinería Gualberto Villarroel de YPFB, aplicando normativas API, ASME y NFPA. Mi experiencia abarca el diseño de sistemas de bombeo, intercambiadores de calor, tanques de almacenamiento API 650/653, y sistemas contra incendios, utilizando herramientas como AutoCAD, CadWorx, PVElite y Caesar II. Paralelamente, he mantenido una sólida vocación académica como docente universitario de Mecánica de Fluidos y formador especializado en software de ingeniería, además de participar como tribunal de tesis y desarrollar material didáctico para la enseñanza técnica. Esta combinación de experiencia industrial y académica me permite abordar proyectos de ingeniería con una perspectiva integral, desde el diseño conceptual hasta la implementación práctica y la transferencia de conocimiento.
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Carlos A. A. Fernández Vasquez, University of Lieja
Master en Ciencias y Tecnologías de Energías Renovables con doble licenciatura en Ingeniería Industrial e Ingeniería Ambiental. Especialista en modelación de sistemas energéticos para aplicaciones en planificación y formulación de políticas nacionales. Miembro reconocido del Roster of Experts - UNFCCC en cuantificación e inventario de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del sector energético.
Ha trabajado como Asesor técnico y coordinador del equipo de la Dirección de Mitigación en la Autoridad Plurinacional de la Madre Tierra (APMT), responsable del desarrollo de los Inventarios Nacionales de GEI y la actualización de la NDC de Bolivia. Desempeño funciones como Asesor Técnico en el Programa de Energias Renovables (PEERR) de la Cooperación Alemana al Desarrollo (GIZ), brindando soporte al gobierno boliviano en el área de planificación y marco normativo. Ha trabajado como investigador invitado de la Universidad Católica de Lovaina (KU Leuven) en Bélgica, en el área de modelación energética.
Consultor asociado de la ONG ENERGETICA, enfocado a transición energética, comisionamiento de sistemas de generación distribuida y electrificación rural en Bolivia. Actualmente trabaja como candidato doctoral de la Universidad de Lieja (ULiege), Bélgica, y la Universidad Mayor de San Simón (UMSS).
