COMPLEMENTO MATEMÁTICO PARA INGENIEROS

TALLER DE PENSAMIENTO CREATIVO Y CRÍTICO

1) Calificación:
2)
ESTUDIANTES:
3)
4)
CARRERA: FECHA: Clase:

ENERGIA HIDRAULICA
HUACAHUASI
Para desarrollar un proyecto de generación de energía hidroeléctrica en un pueblo peruano sin acceso a electricidad, necesitamos una serie de
pasos detallados y organizados, así como la identificación de una comunidad específica. En este ejemplo, tomaremos la comunidad de
Huacahuasi, ubicada en la región altoandina de Perú. A continuación se describe el proceso completo:

1. Exploración de Información

1.1 Identificación de una zona vulnerable altoandina o en extrema pobreza

Zona Seleccionada: Comunidad de Huacahuasi, distrito de Lares, provincia de Calca,

departamento de Cusco.

 Criterios de selección:
o Extrema pobreza: La comunidad de Huacahuasi tiene altos índices de pobreza, con la mayoría de sus habitantes dedicándose a
la agricultura de subsistencia.
o Ubicación altoandina: Huacahuasi está situada a una altitud superior a los 2500 metros sobre el nivel del mar, en la región
altoandina del Perú.
o Acceso a recursos hídricos: La comunidad está situada cerca del río Lares, el cual es apto para la generación de energía
hidroeléctrica.
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Información necesaria:

 Coordenadas geográficas: Latitud -13.232, Longitud -72.063.

 Altitud: 3200 metros sobre el nivel del mar.
 Extensión: 45 km².
 Límites y mapa geográfico:
o Norte: Comunidad de Patacancha.
o Sur: Comunidad de Lares.
o Este: Comunidad de Yanatile.
o Oeste: Comunidad de Ollantaytambo.

1.2 Exploración de las condiciones demográficas, medioambientales y políticas

Condiciones demográficas:

 Población total: 800 habitantes.

 Densidad: 17.78 habitantes/km².
 Composición por edad y género: 55% hombres, 45% mujeres. Predominancia de jóvenes y niños.
 Niveles de educación: 70% con educación primaria, 25% con educación secundaria, 5% sin educación formal.
 Empleo: 80% agricultura, 10% ganadería, 10% turismo y artesanía.
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Condiciones medioambientales:

 Clima: Templado frío, con precipitaciones anuales de 800-1000 mm.

 Flora y fauna: Predominan bosques de queñua y fauna andina como la vizcacha y el cóndor.
 Uso del suelo: Agricultura de subsistencia (papas, maíz), pastoreo.

Condiciones políticas:

 Gobernanza local: Consejo comunal autónomo.

 Programas y políticas energéticas: Falta de programas energéticos en la zona, dependencia de kerosene y leña.
 Apoyo gubernamental y ONGs: Presencia de ONGs como Practical Action y apoyo esporádico del gobierno regional.

Técnicas de recopilación de datos:

 Encuestas y entrevistas: Recolección de datos demográficos y socioeconómicos a través de encuestas y entrevistas a los líderes
comunales y habitantes.
 Observación directa: Evaluación de la infraestructura existente y del entorno natural.
 Revisión de fuentes bibliográficas: Documentación de estudios anteriores y datos estadísticos del INEI.
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1.3 Presentación de la información

 Formato descriptivo y tabular: Elaborar tablas y gráficos estadísticos que resuman la información recolectada.
 Fichas descriptivas: Crear fichas que incluyan datos cualitativos y cuantitativos, con citación según APA 7ma edición.
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2. Gestión de la Información

2.1 Organización de la información

 Posturas a favor del uso de energía renovable:

o Reducción de costos a largo plazo.
o Menor impacto ambiental en comparación con los combustibles fósiles.
o Mejora en la calidad de vida de la población.
o Promoción de desarrollo sostenible y autosuficiencia energética.
 Posturas en contra:
o Altos costos iniciales de instalación.
o Posible impacto ambiental durante la construcción.
o Necesidad de mantenimiento y capacidad técnica.

2.2 Codificación de la información

 Codificación alfanumérica: Asignar códigos a las diferentes categorías de información (demográfica, medioambiental, política,
técnica) para facilitar su análisis y recuperación.

3. Evaluación de la Información

3.1 Balance de posturas

 Análisis cualitativo: Uso de matrices FODA para evaluar las fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas del proyecto.
 Análisis cuantitativo: Uso de gráficos de tendencias para evaluar variables como costos, impactos ambientales, y beneficios sociales.
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3.2 Evaluación de fortalezas y oportunidades

 Fortalezas:
o Disponibilidad constante de recursos hídricos.
o Apoyo comunitario y disposición para colaborar.
o Potencial de mejora en la calidad de vida.
 Oportunidades:
o Acceso a financiamiento y subvenciones.
o Implementación de tecnología sostenible y capacitación de la población.
o Creación de empleos locales durante la construcción y operación del proyecto.

4. Elaboración de la propuesta de solución

4.1 Definición de variables de análisis

 Variables relacionadas:
o Caudal del río.
o Demanda energética de la comunidad.
o Temperatura y precipitación.
o Costos de implementación y mantenimiento.

4.2 Análisis del comportamiento de variables

 Análisis algebraico y funcional: Modelos matemáticos para prever el rendimiento energético y el comportamiento de las variables.
 Análisis gráfico: Representaciones gráficas de la variación del caudal del río, la demanda energética, y otros factores relevantes.
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4.3 Diseño de la propuesta de solución

 Objetivo: Proveer energía eléctrica sostenible a la comunidad de Huacahuasi.

 Alcance y beneficiarios: 800 habitantes de la comunidad.
 Beneficios:
o Población: Acceso a electricidad para mejorar la calidad de vida y las oportunidades económicas.
o Medioambientales: Reducción de emisiones de CO2 y uso de fuentes de energía renovable.
 Descripción general de la propuesta:
o Ubicación y coordenadas: Detalle de la localización del proyecto en Huacahuasi (Latitud -13.232, Longitud -72.063).
o Croquis: Representación gráfica de la ubicación de los puntos de electricidad y las instalaciones del proyecto.
o Cronograma de actividades:
 Fase de planificación: 1-3 meses.
 Fase de construcción: 6-12 meses.
 Fase de implementación y pruebas: 3-6 meses.

Este esquema proporciona una guía detallada para el desarrollo de un proyecto de energía hidroeléctrica en una comunidad vulnerable de Perú,
tomando en cuenta todos los aspectos necesarios desde la exploración de información hasta la implementación de la solución.
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Ficha de Análisis Documental o de Recopilación De Datos

Registrar, de manera organizada y ética, la información relevante del contexto problemático en estudio provenientes de
Objetivo del instrumento:
fuentes bibliográfica, hemerográfica y de fuentes directas.
A continuación, podrás observar una ficha de análisis documental donde se debe registrar información relevante sobre el
Indicaciones: contexto problemático en estudio. Ordenar las fichas temporalmente desde el más reciente hasta el menos reciente (máximo
5 años de antigüedad).
Problema Variables de Análisis

LISTA DE COTEJO DE CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL ESTUDIO (Colocar “Si” o “No”)

¿Aporta con
información
¿Aborda una población lo ¿Incluye las variables de
¿Tiene máximo 5 años de ¿Aporta al análisis del cuantitativa o
Estudio más similar posible a la análisis de mi
antigüedad? contexto problemático? cualitativa sobre
de mi problemática? problemática?
posturas en pro o
contra?

1 SI NO SI NO SI

2 NO SI SI SI NOS

3 NO SIS SI SI NO
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Estudio 1 (con antigüedad no mayor a 5 años)

Análisis documental
Tipo de Documento LIBRO

Apellidos y nombres del(os) Jesús Antonio Del Río Portilla y Nicté Yasmín Luna Medina
autor(es)
Año y lugar de publicación (*) 2019, Universidad Nacional Autonoma de Mèxico (UNAM)

Título de publicación (*) ¿Cómo ves? Energías renovables. Hacia la sustentabilidad

Nombre de la revista, editorial u

organización (*) Dirección General de Divulgación de la Ciencia

Enlace web (en caso de ser digital) https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=IwunDwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PT6&

(*) dq=%C2%BFC %C3%B3mo+ves%3F+Energ%C3%ADas+

Objetivo de estudio Ciencias de la tierra

Población
Muestra
Metodología
Técnicas
Instrumentos
Resultados

Conclusiones
Una fuente de energía es renovable cuando su disponibilidad siempre es mayor que su uso.
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Estudio 2 (con antigüedad no mayor a 5 años)

Análisis documental
Tipo de Documento Revista
Apellidos y nombres del(os)
Autor desconocido (Gran cantidad de autores)
autor(es)
Año y lugar de publicación (*) Primera publicación en 2018-2019
Título de publicación (*) Impacto ambiental y desafíos relacionados con la contaminación del paradigma de la energía hidroeléctrica renovable: una
revisión
Nombre de la revista, editorial u
Ciencia del medio ambiente total
organización (*)
Enlace web (en caso de ser digital)
) (*) https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969719323150
(*)
Objetivo de estudio Tecnología de energía hidroeléctrica con referencia : Comunidad de Huacahuasi, distrito de Lares, provincia
de Calca, departamento de Cusco
Población
Muestra
Metodología
Técnicas
Instrumentos
Resultados Impacto ambiental y los desafíos considerables del paradigma tecnológico para el desarrollo de la tecnología de energía
Hidráulica
Conclusiones
Una fuente de energía es renovable cuando su disponibilidad siempre es mayor que su uso.
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Estudio 3 (con antigüedad no mayor a 5 años)

Análisis documental
Tipo de Documento Revista
Apellidos y nombres del(os) Ricardo Ayala, Juan Freire , Juan López y Javier Salazar
autor(es)
Año y lugar de publicación (*) Publicado el 7 de marzo de 2021
Título de publicación (*) Análisis de la energía eólica como sustituto de la energía convencional en viviendas
del Distrito Metropolitano de Quito, Ecuador.
Nombre de la revista, editorial
Athenea, Revista en Ciencias de la Ingeniería.
u organización (*)
Enlace web (en caso de ser
https://doi.org/10.47460/athenea.v2i3.15
digital) (*)
Objetivo de estudio Diseño, la construcción y las aplicaciones más significativas en la vida doméstica,
para el uso de energías limpias y la reducción de las energías convencionales.
Población
Muestra
Metodología
Técnicas
Instrumentos
Resultados Propone el análisis de la energía producida por el agua, para aprovechar la velocidad
y fuerza del agua y la energía cinética que este provoca al impactar sobre las palas
dispuestas al efecto.
Conclusiones Este trabajo analiza el diseño, la construcción y las aplicaciones más significativas
en la vida doméstica, para el uso de energías limpias y la reducción de las energías
convencionales.
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Conclusión

El desarrollo de un proyecto de generación de energía hidroeléctrica en la comunidad de Huacahuasi representa una oportunidad crucial para
mejorar la calidad de vida de sus habitantes y promover un desarrollo sostenible. Esta comunidad, ubicada en una región altoandina de extrema
pobreza, cuenta con recursos hídricos suficientes para la implementación de un sistema hidroeléctrico.

Identificación y Selección de la Zona: La elección de Huacahuasi se basa en criterios claros: altos índices de pobreza, ubicación en una región
altoandina por encima de los 2500 metros sobre el nivel del mar, y la proximidad al río Lares, que ofrece el potencial necesario para la
generación de energía hidroeléctrica.

Condiciones Demográficas y Medioambientales: La comunidad de Huacahuasi está compuesta por aproximadamente 800 habitantes, con una
economía basada principalmente en la agricultura de subsistencia y ganadería. Las condiciones climáticas y medioambientales, caracterizadas
por un clima templado frío y una biodiversidad notable, son adecuadas para la implementación del proyecto.

Aspectos Políticos y Sociales: El gobierno local es autónomo, y aunque la zona carece de programas energéticos, existe un apoyo significativo
de ONGs y una disposición comunitaria para colaborar en el proyecto. Esto crea un entorno favorable para la implementación y sostenibilidad
del sistema hidroeléctrico.

Gestión y Evaluación de la Información: La información recolectada a través de diversas técnicas de recopilación de datos (encuestas,
entrevistas, observación directa y revisión de fuentes bibliográficas) se organiza y codifica de manera sistemática, permitiendo un análisis
profundo de las posturas a favor y en contra del uso de energías renovables. Las posturas a favor destacan la reducción de costos a largo plazo y
el menor impacto ambiental, mientras que las posturas en contra señalan los altos costos iniciales y la necesidad de mantenimiento.

Propuesta de Solución: El proyecto de energía hidroeléctrica tiene como objetivo proporcionar energía eléctrica sostenible a los 800 habitantes
de Huacahuasi. Los beneficios incluyen una mejora significativa en la calidad de vida y oportunidades económicas para la población, así como
una reducción de las emisiones de CO2. La propuesta incluye un análisis detallado de variables relevantes, como el caudal del río y la demanda
energética, y un cronograma de actividades bien definido.
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Conclusión Final: La implementación de un sistema de energía hidroeléctrica en Huacahuasi no solo es viable sino también altamente
beneficiosa. Este proyecto puede transformar la vida de sus habitantes, proporcionando una fuente de energía renovable, sostenible y
económica. Con el apoyo de la comunidad y la participación de actores gubernamentales y no gubernamentales, este proyecto tiene el potencial
de ser un modelo para otras comunidades en condiciones similares.

Referencias

https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=IwunDwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PT6&%20dq=%C2%BFC%20%C3%B3mo+ves%3F+Energ%C3%ADas+#v=onepage
&q&f=false

Chou, D. C. R., Martínez, I. K. E., & Ramírez, M. R. (2017). Energía eólica y aerogeneradores: estudio comparativo
de diferentes variantes para el perfeccionamiento de las multiplicadoras. Universidad y Sociedad, 9(4), 120-
127.

Practical Action. (2019). Proyectos de energía sostenible en zonas rurales de Perú. Lima: Practical Action.

https://es.mongabay.com/2024/04/territorios-contaminados-transicion-energetica-no-avanza-amazonia-peru/