Generador Atmosférico de Água

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PROYECTO DE GRADO 
 
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN GENERADOR 
ATMOSFÉRICO DE AGUA POTABLE 
 
Sara Urrea Sánchez 
Estudiante Ingeniería Mecánica 
 
 
Luis Mario Mateus 
Asesor de Tesis 
Profesor Asociado M.Sc. Ingeniería Mecánica 
 
 
 
Universidad de los Andes 
Departamento Ingeniería Mecánica 
Bogotá, Colombia 
2022 
 
Agradecimientos 
 
Quiero comenzar por agradecerle a mis padres, que desde siempre me han apoyado en todo mi 
proceso académico y sin los cuales no habría sido posible llegar a estas instancias; ellos me enseñaron 
a soñar en grande, a trabajar arduamente por lograr mis metas y a buscar hacer del mundo un mejor 
lugar, en especial para las personas que más lo necesitan. Al resto de mi familia, especialmente a los 
que ya no están físicamente conmigo, porque han sido una de mis más grandes motivaciones durante 
la realización de esta tesis. A mis amigos y compañeros de carrera que me acompañaron tanto en los 
momentos felices y satisfactorios como en los difíciles. Gracias mi novio/ mejor amigo por mostrarme 
esta hermosa carrera y acompañarme durante todo el proceso. Un agradecimiento muy especial a los 
técnicos del laboratorio, en particular a Luis Carlos Ardila, que siempre estuvieron dispuestos 
ayudarme y aconsejarme durante todo el proceso de la tesis y a lo largo de la carrera. A mi asesor de 
tesis, Luis Mario Mateus, primero por darme la oportunidad de trabajar en un proyecto tan 
apasionante, y sobre todo por guiarme en este gran proceso del cual aprendí mucho. Por último, 
agradecer a la Universidad de los Andes porque han sido cinco años de mucho crecimiento intelectual 
y profesional. 
 
 
 
 
 
 
 
Resumen 
La crisis de agua que se vive actualmente en el mundo entero ha obligado a la humanidad a buscar 
soluciones, de lo contrario en el 2025, dos tercios de la población mundial no tendrán acceso a este 
preciado líquido. En Colombia, las zonas más afectadas por esta problemática se encuentran en los 
departamentos del Chocó, Guajira, Huila, Bolívar y Nariño, regiones que se han caracterizado por 
falta de conectividad y una mala administración de recursos públicos. Si bien es necesario mitigar 
aquellas acciones humanas que ponen en riesgo los recursos hídricos que aún existen, es de suma 
importancia buscar fuentes alternativas de agua potable. Una opción que se ha venido desarrollando 
es la captación del vapor de agua que se encuentra en la atmosfera. El presente trabajo tiene como 
propósito diseñar y construir un generador atmosférico de agua potable autosuficiente, de bajo costo, 
y sencillo de replicar para brindar una solución asequible a las comunidades que más lo necesitan. 
Adicionalmente, se plantea y se valida un modelo matemático que permita predecir la cantidad de 
agua que se produciría en cierto periodo de tiempo conociendo las condiciones de temperatura y 
humedad relativa. Por otra parte, se diseña un sistema fotovoltaico que podría alimentar el generador 
atmosférico de agua potable para que no tenga que depender del acceso a redes eléctricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla de contenido 
 
Nomenclatura .....................................................................................................................................9 
1. Introducción ............................................................................................................................. 10 
2. Objetivos .................................................................................................................................. 12 
2.1 Objetivos específicos ........................................................................................................ 12 
2.2 Objetivos generales .......................................................................................................... 12 
3. Marco Teórico ............................................................................................................................. 12 
3.1 Deshumidificación del agua atmosférica ................................................................................ 12 
3.1.1 Condensación .................................................................................................................. 12 
4. Metodología ................................................................................................................................. 13 
4.1. Planteamiento del Modelo Matemático ................................................................................. 13 
4.2 Diseño del sistema .................................................................................................................. 16 
4.2.1 Deshumidificador ............................................................................................................ 16 
4.2.2 Filtro de agua ................................................................................................................... 18 
4.3 Construcción .......................................................................................................................... 20 
4.4 Diseño del sistema de paneles solares .................................................................................... 23 
4.5 Pruebas Experimentales .................................................................................................... 25 
4.5.1 Prueba caudal corriente del aire en ambiente no controlado ............................................ 25 
4.5.2 Prueba humedad relativa y temperatura controlada ......................................................... 27 
4.5.3 Pruebas paneles solares ................................................................................................... 29 
5. Resultados .................................................................................................................................... 30 
5.1 Prueba de caudal corriente del aire en ambiente no controlado .............................................. 30 
5.2 Prueba con humedad relativa y temperatura controlada ......................................................... 31 
5.3 Pruebas paneles solares .......................................................................................................... 36 
5.4 Producción del generador de agua generador atmosférico de agua potable ............................ 37 
6. Conclusiones y Recomendaciones ................................................................................................ 38 
6.1 Conclusiones .......................................................................................................................... 38 
6.2 Recomendaciones ................................................................................................................... 40 
7.Anexos .......................................................................................................................................... 41 
7.1. Datos prueba de caudal corriente del aire en ambiente no controlado ................................... 41 
7.2 Data sheet ............................................................................................................................... 42 
7.2.1 Serenelife......................................................................................................................... 42 
7.2.2 EXCTECH anemómetro de hilo caliente ......................................................................... 43 
7.2.3 Cámara de temperatura y humedad relativa Angelantoni ................................................ 43 
8. Bibliografía .................................................................................................................................. 45 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Índice de Figuras 
Figura 1 Diagrama de las partes de un deshumidificador que funciona por principios de 
condensación [6]. .............................................................................................................................13 
Figura 2 Esquemático del proceso de deshumidificación del aire ................................................... 14 
Figura 3 Código EES para calcular la cantidad de agua generada ................................................... 15 
Figura 4 Deshumidificador Electrónico Portátil Serenelife [7] ....................................................... 18 
Figura 5 Filtro purificador bioenergético Biowater 14 Lt Chef Master [9]...................................... 18 
Figura 6 Filtro de cerámica [9] ........................................................................................................ 19 
Figura 7 Filtro multicapas [9] .......................................................................................................... 20 
Figura 8 Filtro de piedras minerales [9] .......................................................................................... 20 
Figura 9 Primera parte del montaje.Instalación de la bomba y del filtro de piedras minerales .... 21 
Figura 10 Segunda parte del montaje. Instalación de la base de madera de 79 cm y del filtro 
multicapas, de cerámica y tanque superior del purificador. .............................................................. 21 
Figura 11 Tercera parte del montaje. Instalación de la base semicircular y del deshumidificador. . 22 
Figura 12 Montaje final ................................................................................................................... 22 
Figura 13 Humedad Relativa medida en la estación Paraíso el 20 de septiembre del 2022 ............. 24 
Figura 14 Sistema fotovoltaico........................................................................................................ 25 
Figura 15 Montaje de la prueba de velocidad de entrada del aire en ambiente no controlado ......... 27 
Figura 16 Cámara de pruebas Discovery de Angelantoni ................................................................ 28 
Figura 17 Curva de estabilización de la cámara a 20 C° para llegar a 70% de humedad relativa. ... 28 
Figura 18 Cantidad de agua generada experimentalmente (mL) en función de la humedad relativa 
(%) y la temperatura (C°). ................................................................................................................ 32 
Figura 19 Cantidad de agua generada teóricamente (mL) en función de la humedad relativa (%) y 
la temperatura(C°). ........................................................................................................................... 33 
file:///C:/Users/angel/Downloads/PROYECTO%20DE%20GRADO_Sara%20Urrea.docx%23_Toc124710949
Figura 20 Comparación del agua generada (mL) teórica y experimentalmente en función de la 
humedad relativa (%) y la temperatura (C°) ..................................................................................... 33 
Figura 21 Gráfica del agua generada en función de la temperatura. Comparación de los resultados 
experimentales teóricos. ................................................................................................................... 34 
Figura 22 Gráfica del agua generada en función de la humedad relativa. Comparación de los 
resultados experimentales teóricos. .................................................................................................. 35 
Figura 23 Condiciones hidrometeorológicas y posible producción de agua del noviembre 11 de 
2022 en Bogotá ................................................................................................................................ 38 
Figura 24 Evaporadores del deshumidificador Serenelife ............................................................... 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Índice de Tablas 
Tabla 1 Peso de los parámetros a evaluar para la selección del deshumidificador. .......................... 17 
Tabla 2 Características de los deshumidificadores y puntajes de cada uno...................................... 17 
Tabla 3 Resultado de la evaluación de los deshumidificadores ....................................................... 17 
Tabla 4 Costos de los elementos y del sistema total ........................................................................ 23 
Tabla 5 Cálculos de energía requerida para alimentar el generados atmosférico de agua potable ... 24 
Tabla 6 Cálculos arreglo de paneles solares. ................................................................................... 25 
Tabla 7 Resultados de las pruebas ................................................................................................... 30 
Tabla 8 Cantidad teórica de agua generada (mL) con caudal de 0.105 m^3/min ............................. 31 
Tabla 9 Errores porcentuales de la cantidad de agua para el caudal experimental y el caudal 
establecido 0.105 𝑚3𝑚𝑖𝑛 ................................................................................................................ 31 
Tabla 10 Resultados experimentales ............................................................................................... 32 
Tabla 11 Resultados teóricos ........................................................................................................... 32 
Tabla 12 Especificaciones panel solar de referencia IPS-80 marca INTI ........................................ 36 
Tabla 13 Resultados pruebas del panel IPS-80 ................................................................................ 36 
Tabla 14 Especificaciones panel solar 140-36 P marca INTI .......................................................... 36 
Tabla 15 Resultados pruebas del panel Panel 140-36 P ................................................................... 37 
 
 
 
 
 
 
Nomenclatura 
𝑚𝑤 Producción de agua [L] 
𝑚�̇� Flujo masico de agua [kg/min] 
Q Caudal [m^3/min] 
η Eficiencia del sistema 
𝜔 Humedad absoluta [kg/kg] 
𝜐 Volumen especifico [m^3/kg] 
𝜙 Humedad relativa [%] 
t Tiempo [min] 
𝜌 Densidad [kg/m^3] 
T Temperatura [C°] 
𝑚𝑎̇ Flujo masico de aire [kg/min] 
e Factor de volumen del espacio de funcionamiento del deshumidificador 
V Velocidad de entrada del aire 
A Área transversal 
𝐸𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 Energía generada [kWh/día] 
𝐼𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟 Corriente maxima del panel [𝐴] 
𝑉𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟 Tensión maxima del panel [𝑉] 
𝐻𝑆𝑃 Horas de sol pico [
ℎ𝑜𝑟𝑎
𝑑í𝑎
] 
𝑃𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 Potencia del panel [W] 
 
 
 
 
 
 
1. Introducción 
 
Todos los seres vivos que habitan en la tierra, tanto animales como plantas, dependen del agua dulce 
para sobrevivir. Si bien el 70 % de la superficie de la tierra está cubierta por agua, solo el 3% es agua 
dulce y la mayoría de esta es inaccesible para el ser humano pues se encuentran en los glaciares o en 
acuíferos subterráneos, lo que finalmente solo deja un 0.4% de agua asequible para el consumo 
humano y de los demás seres vivos [1]. Estos recursos hídricos están amenazados por el calentamiento 
global, la polución, la creciente demanda por parte de la industria, la agricultura y el aumento de la 
población mundial. A pesar de que el agua potable es un derecho universal, hoy en día 2200 millones 
de personas no tienen acceso seguro a ésta, y de seguir así se espera que en 2025 dos tercios de la 
población mundial sufran escasez de este preciado líquido [2]. A pesar de que Colombia es uno de 
los nueve países con mayores recursos hídricos en el mundo, también se ha visto afectada por esta 
crisis mundial; aproximadamente el 35% de sus municipios están expuestos al riesgo de escasez de 
agua, según un estudio realizado por el Banco Mundial [3]. Las zonas más afectadas del país se 
encuentran en los departamentos del Chocó, Guajira, Huila, Bolívar y Nariño, las cuales son regiones 
que se han caracterizado por falta de conectividad y una mala administración de recursos públicos. 
Encontrar una solución a esta problemática se ha convertido en una prioridad para la humanidad y se 
han evaluado múltiples alternativas.Una de ellas es la captación de humedad atmosférica, la cual 
tiene un gran potencial dado que se estima que hay 12.9 x 10^12 metros cúbicos de agua fresca 
disponible en la atmosfera. Actualmente ya existen dispositivos que utilizan este proceso por medio 
de diferentes técnicas. WaterGen, por ejemplo, es una empresa israelí que en 2012 lanzó su generador 
de agua atmosférico y hoy en día ya se pueden encontrar sus máquinas en 80 países tanto en 
comunidades rurales como en oficinas comerciales en ciudades capitales. En marzo del 2021, la 
embajada de Israel donó dos de estos generadores al Internado de San Antonio de Armasain, en la 
zona de Manaure, departamento de La Guajira [4]. Los precios de estos productos están entre los 
18,000 dólares hasta 30,000 dólares, lo que hace difícil que las comunidades más necesitadas accedan 
a ellos. 
Este proyecto tiene como propósito diseñar y construir un generador de agua atmosférico 
autosuficiente y de bajo costo, así como plantear un modelo matemático que permita predecir la 
producción de agua en un cierto tiempo, teniendo en cuenta la humedad relativa y la temperatura del 
lugar. Con esto, se busca proveer una alternativa asequible que brinde agua potable a las comunidades 
locales que hoy en día no tienen fácil acceso a este recurso o se encuentran en riesgo de escasez a 
futuro. El diseño está inspirado en el dispositivo de Water Freedom System creado por Chris Burns, 
que se caracteriza por ser económico, aproximadamente 250 dólares, sencillo de construir y tiene una 
capacidad de producción máxima de 20 litros al día. En este proyecto se busca satisfacer la demanda 
de agua que una persona necesita para beber y cocinar, que equivale a 10 litros diarios. 
Adicionalmente, se diseñó un sistema de paneles solares con la capacidad de alimentar el generador. 
Por otra parte, para plantear y comprobar el modelo matemático, se realizaron dos pruebas con el 
deshumidificador; la primera a la intemperie en un ambiente no controlado donde el principal 
propósito era encontrar el caudal de la corriente de aire que entraba al deshumidificador; la segunda 
fue en una cámara de temperatura y humedad controlada, para validar el modelo matemático y 
establecer las curvas características del deshumidificador para diferentes temperaturas y humedades 
relativas. 
 
 
 
2. Objetivos 
2.1 Objetivos específicos 
Diseñar y construir una solución autosuficiente de bajo costo y replicable, basada en la captación 
de la humedad atmosférica como fuente alternativa de agua potable. 
2.2 Objetivos generales 
 
• Proponer un modelo matemático que prediga el número de litros que puede producir el 
generador en un tiempo específico con una humedad relativa y temperatura dadas. 
• Construir un generador de agua atmosférico basado en el principio de la condensación. 
• Analizar el funcionamiento del generador y compararlo con los resultados del modelo 
matemático. 
• Diseñar un sistema de paneles solares capaz de alimentar el generador. 
3. Marco Teórico 
 
3.1 Deshumidificación del agua atmosférica 
La deshumidificación consiste en separar las moléculas de vapor de agua de una corriente de aire 
húmedo. Este proceso se utiliza comúnmente en industrias donde se debe mantener un ambiente seco; 
también hace parte del funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado y ventilación que 
regularmente se emplean para la comodidad humana. Existen diferentes técnicas de 
deshumidificación, pero las dos más destacadas son la condensación y la sorción [5]. En el caso de 
este proyecto, se utiliza un deshumidificador que funciona por condensación. 
3.1.1 Condensación 
 
La deshumidificación por condensación consiste en una superficie que enfría el aire húmedo que pasa 
por ella hasta llegar a punto de roció y condensar el vapor de agua. En la figura 1 se muestran los 
principales componentes de los deshumidificadores que utilizan esta técnica. El aire es aspirado por 
el ventilador, pasa por el evaporador, que se encarga del proceso de condensación, el agua cae en la 
bandeja de goteo y finalmente se almacena en el tanque de agua. Luego el aire seco cruza por el 
condensador para ser recalentado y salir del deshumidificador a temperatura ambiente. El compresor 
se encarga de impulsar el refrigerante hacia el evaporador [6]. 
 
Figura 1 Diagrama de las partes de un deshumidificador que funciona por principios de condensación [6]. 
 
4. Metodología 
4.1. Planteamiento del Modelo Matemático 
A partir de la ley de la conservación de masa y la carta psicrométrica se planteó un modelo matemático 
para predecir la masa agua que se producirá durante el proceso de deshumidificación (Figura 2). El 
volumen específico, υ, y la humedad absoluta, ω, se obtienen de la carta psicométrica a partir de la 
temperatura, la presión atmosférica y la humedad relativa. La presión que se utilizó para todos los 
cálculos fue la de Bogotá, 56.3 kPa. 
 
Figura 2 Esquemático del proceso de deshumidificación del aire 
Se planteó la ecuación de conservación de masa (1) y se despejo el flujo masico del agua (2). 
 
𝑚𝑎1̇ ∗ 𝜔1 = 𝑚�̇� + 𝑚𝑎2̇ ∗ 𝜔2
̇ (1) 
𝑚�̇� = 𝑚𝑎1̇ ∗ 𝜔1 − 𝑚𝑎2̇ ∗ 𝜔2 (2) 
A partir de Q el caudal del aire (𝑚3/𝑚𝑖𝑛) y los volúmenes específicos del aire húmedo 𝜐1 𝑦 𝜐2, se 
calcula el flujo masico del aire (kg/min) en la entrada y la salida. 
𝑚𝑎1̇ =
𝑄
𝜐1
 (3) 
𝑚𝑎2̇ =
𝑄
𝜐2
 (4) 
Reemplazando las ecuaciones (3) y (4) en la (2), se obtiene 𝑚�̇�, el caudal másico de agua generada 
idealmente (kg/min), donde 𝜔1 y 𝜔2 es la humedad absoluta en la entrada y la salida 
respectivamente (𝑘𝑔𝑎𝑔𝑢𝑎/𝑘𝑔𝑎𝑖𝑟𝑒). 
𝑚�̇� =
𝑄
𝜐1
∗ 𝜔1 −
𝑄
𝜐2
∗ 𝜔2 
𝑚�̇� = 𝑄 ∗ (
𝜔1
𝜐1
−
𝜔2
𝜐2
) (5) 
Para obtener un valor más preciso de la cantidad de agua que se generara, es importante incluir la 
eficiencia del sistema, η, en el modelo matemático, la cual se define como la relación entre la 
cantidad de agua extraída con la humedad total contenida en el aire que entra. De la referencia [5] 
se toma la ecuación 6. 
 𝜂 = 1 − (
𝜐1
𝜐2
∗
𝜔2
𝜔1
) (6) 
Se plantea la ecuación final para calcular el volumen de agua que se obtendrá experimentalmente, 
donde t es tiempo en minutos y ρ la densidad del agua. 
𝑚𝑤 = 𝜂 ∗ 𝑚�̇� ∗
𝑡
𝜌
 (7) 
 
Utilizando EES, por sus iniciales en inglés, un programa de resolución de ecuaciones con énfasis 
termodinámico, se creó un código para facilitar los cálculos porque este proporciona los valores 
necesarios de la carta psicométrica para cualquier valor de presión, humedad y temperatura. 
 
Figura 3 Código EES para calcular la cantidad de agua generada 
Por otra parte, a raíz de la prueba humedad relativa y temperatura controlada, se decidió adicionar 
un término e que tiene en cuenta el volumen que cubrirá el deshumidificador cuando no se utilice en 
espacios abiertos, ya que esto afecta la eficiencia del sistema. En espacios más pequeños mejora la 
producción de agua. 
𝑒 = 1 +
𝑄
2∗𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜
 (8) 
𝑚𝑤 = 𝜂 ∗ 𝑚�̇� ∗
𝑡
𝜌
∗ 𝑒 (9) 
 
4.2 Diseño del sistema 
 
Como se mencionó previamente, el diseño del sistema se inspiró en el Water Freedom System de 
Burns, el cual consta principalmente de: un deshumidificador portátil, un filtro purificador de agua, 
una bomba sumergible pequeña y un filtro de aire para carro. Adicionalmente, para el montaje de este 
proyecto se necesitaron: una base de madera circular de 72 cm de diámetro, 9 mm de espesor y tres 
agujeros, uno en la mitad de 13 cm de diámetro y dos en las orillas de 3 cm de diámetro; otra base de 
madera semicircular de 79 cm de diámetro con el mismo espero de la anterior; tuberías de vinilo de 
diferentes diámetros; una llave magnética pequeña; y un tanque de 250 litros con su tapa (Figura 12). 
4.2.1 Deshumidificador 
 
El deshumidificadores el componente más importante de todo el sistema ya que es el encargado de 
condensar el vapor de agua como se explicó previamente. Por esto, se realizó un proceso de selección 
donde se compararon algunos deshumidificadores del mercado con base en la producción diaria, el 
área a deshumidificar cubierta, el consumo de energía, el tamaño y el precio. A cada uno de estos 
criterios se le asigno un peso dependiendo de su importancia, siendo el tamaño el menos relevante y 
la capacidad de recolección de agua el más importante, y la suma total de los pesos debía sumar 10. 
 Peso 
Precio 1.2 
Capacidad de recolección diaria (mL) 4.0 
Consumo energético (Wh) 1.5 
Área cubierta (m^2) 2.3 
Tamaño (mm) 1.0 
Resultados 10 
Tabla 1 Peso de los parámetros a evaluar para la selección del deshumidificador. 
Luego, se calificó cada criterio para los tres deshumidificadores que se encontraron en el mercado 
local del 1 al 10. Para el precio, el tamaño y el consumo energético se le dio el mayor puntaje al menor 
valor, mientras a la capacidad de recolección diaria y al área cubierta se otorgaba mayor puntaje al 
más alto. Primero, se dio el mejor puntaje a la mejor alternativa para ese criterio, y después se 
calificaron las otras dos opciones en proporción a esa. 
 
Deshumidificador 
Steren AIR-290 
Deshumidificador 
AS190 
Deshumidificador 
Serenelife 
Precio 
 $ 
689,900.00 7 
 $ 
496,974.00 10 
 $ 
869,900.00 6 
Capacidad de 
recolección diaria (mL) 800 6 750 5 1,500 10 
Consumo energético 
(W) 60 7 60 7 90 6 
Área cubierta (m^2) 40 7 48 10 30 5 
Tamaño (mm) 
190 x 240 x 
440 7 
149 x 202 x 
330 10 
190 x 230 x 
432 7 
Tabla 2 Características de los deshumidificadores y puntajes de cada uno 
Finalmente, se multiplicaron las calificaciones de los criterios por sus pesos, se sumaron los valores 
y se obtuvo una puntuación para cada deshumidificador. 
 Deshumidificador 
Steren AIR-290 
Deshumidificador 
AS190 
Deshumidificador 
Serenelife 
Resultados 
66.00 73.20 74.70 
Tabla 3 Resultado de la evaluación de los deshumidificadores 
Dado el resultado, se seleccionó el deshumidificador Serenelife, el cual tiene la mayor capacidad de 
recolección diaria. El Data sheet se encuentran en el anexo 7.2.1. 
 
Figura 4 Deshumidificador Electrónico Portátil Serenelife [7] 
4.2.2 Filtro de agua 
 
El filtro de agua que se utilizó fue el purificador bioenergético Biowater de 14 litros Chef Master, 
puesto que no solo contaba con los filtros que se recomiendan en el diseño base, sino que también 
traían un filtro adicional de piedras minerales. A continuación, se explicará la función de cada uno de 
los componentes de filtrado utilizados en el generador. 
 
Figura 5 Filtro purificador bioenergético Biowater 14 
Lt Chef Master [9] 
Filtro de cerámica: Retiene todos los sedimentos, partículas y bacterias para asegurar que el agua esté 
libre de enfermedades. Esto se logra gracias a que la cerámica tiene poros de 0.2 micras, 
aproximadamente cinco veces más pequeños que las bacterias [8]. 
 
 
 
Figura 6 Filtro de cerámica [9] 
Filtro multicapas: Tiene cinco capas, cada una con un objetivo distintos. La primera es de carbón 
activado que remueve productos químicos y cloro, dejando el agua cristalina y sin malos olores. 
Luego está el WSM-330, un material esterilizante que, como el filtro de cerámica, elimina bacterias, 
pero además balancea el pH del agua. La tercera capa es de arena de sílice que remueve componentes 
ácidos y mantiene el agua fría. Después está la capa de zeolita, la cual remueve los metales pesados 
como los son el plomo o el aluminio. Finalmente, se encuentra la capa de arena mineral que busca 
agregar al agua potasio, sodio, calcio y magnesio, elementos favorables para la salud, y a su vez 
balancea el pH [8]. 
 
Figura 7 Filtro multicapas [9] 
Filtro de piedras minerales: Está compuesto por piedras marinas cuya función es adicionar al agua 
minerales como potasio, sodio, calcio, magnesio y entre otros elementos benéficos para la salud [8]. 
 
Figura 8 Filtro de piedras minerales [9] 
4.3 Construcción 
 
La construcción del sistema comenzó por pegar la bomba sumergible en la base del tanque de agua 
con silicona liquida. El filtro de piedras minerales tambien se colocó allí pero sin fijar (Figura 9). 
Posteriormente, se situo la base circular en la mitad del tanque sin necesidad de elementos extra para 
asegurarla , gracias a que la geometría conica del tanque evita que se desplace. Por los orificios de 
las orillas se extrajó el cable de electricidad de la bomba y la tubería por la que saldra el agua. En el 
agujero de la mitad se introdujo el filtro multicapas, filtro de ceramica y al tanque superior del 
purificador Biowater (Figura 10). Luego se procedió a fijar la base semicircular en la parte superior 
del tanque y se situó allí el deshumificador, al cual previamente se le habia colocado el filtro de aire 
para carro entre la entrada del aire y el evaporador para evitar que partículas contaminantes de gran 
tamaño entren al sistema. Seguidamente se conectó una tuberia desde el tanque del deshumidificador 
al tanque del filtro (Figura 11). Finalmente se instalo la llave magnetica por donde saldra el agua y 
se cerro el tanque con su tapa, a la cual previamente se le hizo un agujero para que el deshumidificador 
quede por fuera (Figura 12). 
 
Figura 9 Primera parte del montaje.Instalación de la bomba y del filtro de piedras minerales 
 
Figura 10 Segunda parte del montaje. Instalación de la base de madera de 79 cm y del filtro multicapas, de cerámica y 
tanque superior del purificador. 
 
Figura 11 Tercera parte del montaje. Instalación de la base semicircular y del deshumidificador. 
 
 
Figura 12 Montaje final 
 
En la tabla 4 se registra el costo total del sistema y el de cada uno de los elementos. 
 
Elemento Precio 
Deshumidificador Serenelife $ 869,900.00 
Tanque 250 litros $ 204,900.00 
Filtro purificador Chef Master $ 119,900.00 
Base circular de madera $ 32,000.00 
Base semi circular $ 20,000.00 
Bomba sumergible $ 50,000.00 
Total $ 1,296,700.00 
Tabla 4 Costos de los elementos y del sistema total 
 
4.4 Diseño del sistema de paneles solares 
 
El proceso para diseñar el sistema de paneles solares para brindarle energía al generador de agua 
comenzó por evaluar el consumo de energía tanto deshumidificador como de la bomba. Para esto, 
primero se decidió que el deshumidificador solo funcionaría si la humedad relativa del ambiente era 
mayor a 75% para garantizar una producción de agua considerable y que la bomba se encendería una 
vez al día por máximo una hora que es tiempo suficiente para extraer la totalidad del agua producida. 
Con el fin de calcular cuantas horas día se tenía una humedad relativa mayor a 75% ,se tomaron los 
datos del Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático, específicamente el reporte de 
la estación de Paraíso en la localidad de chapinero del día 28 de septiembre del 2022 [10], la cual 
queda cerca a la Universidad donde se realizaron las pruebas. 
Figura 13 Humedad Relativa medida en la estación Paraíso el 20 de septiembre del 2022 
De los datos se encontró que aproximadamente durante 15 horas al día la humedad relativa es mayor 
a 75%. Con esa información se procedió a calcular el consumo diario total del sistema (Tabla 4). 
Consumo bomba sumergible con potencia de 
12 W (1 hora al día) [Wh/día] 12 
Consumo del deshumidificador por día (15 
horas) [Wh/día] 1350 
Total energía requerida del sistema 1362 
Tabla 5 Cálculos de energía requerida para alimentar el generados atmosférico de agua potable 
A continuación, se procedió a dimensionar el arreglo de paneles solares necesarios para alimentar el 
generador con las ecuaciones 10 y 11 [11]. El valor del HSP , horas de sol pico, para Bogotá en el 
mes deseptiembre, fue de 4 horas/día según el Ideam [12]. Por otra parte, la potencia del panel 
utilizada en el cálculo fue de 125 W porque es la potencia pico promedio de dos paneles que ya se 
tenían, y se podrían utilizar. El 0.9 corresponde al factor global de funcionamiento general de los 
paneles solares. En la tabla 6 se observan los resultados obtenidos. 
𝐸𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑃𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ∗ 𝐻𝑆𝑃 ∗ 0.9 (10) 
# 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠 =
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜
𝐸𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 
 (11) 
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
60.0
65.0
70.0
75.0
80.0
85.0
90.0
12:00:00 a. m. 6:00:00 a. m. 12:00:00 p. m. 6:00:00 p. m. 12:00:00 a. m.
H
u
m
ed
ad
 R
el
at
iv
a 
(%
)
Hora 
Humedad Relativa en Bogota el 28 de Septiembre
Energía generada [Wh/día] 450 
Numero de paneles de paneles 3 
Tabla 6 Cálculos arreglo de paneles solares. 
Ya conociendo el número de paneles necesarios, se procedió a establecer las características de la 
batería. Para esto se utilizó la ecuación 12 [11], donde el voltaje nominal se toma como 15 V por 
especificaciones de deshumidificador, y la máxima descarga permitida es de 80%, ya que es un valor 
estándar. El resultado estableció que se debe utilizar una batería de mínimo 113 Ah. 
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟í𝑎𝑠 [𝐴ℎ] =
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 [𝑊ℎ]
𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙[𝑉]∗𝑀𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑎[%] 
 (12) 
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟í𝑎𝑠 [𝐴ℎ] =
1362 𝑊ℎ
15𝑉∗80%
= 113 𝐴ℎ 
 
Ya con la información de los paneles y la batería, se diagrama el sistema fotovoltaico con todos los 
elementos necesarios y como serían sus conexiones (Figura 14). Los panes están conectados en 
paralelo al controlador. Del controlador la energía sale hacia la batería y hacia el inversor. Finalmente, 
el sistema se conecta al inversor. 
 
Figura 14 Sistema fotovoltaico 
4.5 Pruebas Experimentales 
 
4.5.1 Prueba caudal corriente del aire en ambiente no controlado 
 
Con el fin de establecer el caudal del aire que entra al deshumidificador y validar el modelo 
matemático, se diseñó una prueba que consistía en medir la velocidad de entrada del aire hacia el 
equipo a través de una tobera con un área transversal de 67.24 cm^2, a partir de la ecuación 4 calcular 
el caudal: 
𝑄 = 𝑉 ∗ 𝐴 (13) 
Para medir la velocidad de la corriente y la temperatura ambiente se utilizó un termo-anemómetro de 
hilo caliente marca EXCTECH(Data sheet en el anexo 7.2.2). 
El procedimiento comenzó por colocarle la tobera al deshumidificador cubriendo toda la entrada del 
aire, asegurándose que el orificio por el que se introduciría el anemómetro de hilo caliente quedara 
arriba (Figura 13). Luego, se prendió el deshumidificador, se estableció una humedad relativa deseada 
de 50 % por recomendaciones del fabricante y se aseguró que el ventilador estuviera en su máxima 
velocidad. A continuación, se prendió el anemómetro de hilo caliente y se le retiró la protección de 
la sonda. Se introdujo la sonda en la tobera asegurándose de que el fluido llegara de frente a esta 
(Figura 15). Después, se tomaron los datos de velocidad y temperatura que medía el anemómetro 
cada 3 minutos, y también se registraron los valores de humedad del sensor que trae incorporado el 
deshumidificador. El tiempo total de muestreo fue de una hora. Pasado el periodo de prueba, se retiró 
el anemómetro de la tobera, se volvió a colocar la protección a la sonda y se apagó el instrumento. 
Asimismo, se apagó el deshumidificador y se retiró la tobera. Se dejó reposar por 5 minutos para que 
el agua que continuaba retenida en el evaporador llegara al tanque. Finalmente se sacó el tanque y se 
midió la cantidad de agua generada. 
Con los resultados de velocidad obtenidos se calculó el caudal para cada medición y se sacó el 
promedio. También se promediaron los datos de temperatura y humedad, para calcular la cantidad de 
agua que teóricamente debía generarse durante la hora de prueba con el modelo matemático. 
 
 
 
Figura 15 Montaje de la prueba de velocidad de entrada del aire en ambiente no controlado 
La prueba se realizó dos veces, la primera el 19 de octubre, de 8 a 9 de la mañana, y la segunda el 2 
de noviembre de 7 a 8 de la mañana. Ambas se llevaron a cabo en la terraza sur del sexto piso del 
edificio Mario Laserna. Los datos obtenidos se encuentran en el Anexo 7.1. 
 
4.5.2 Prueba humedad relativa y temperatura controlada 
 
El objetivo de esta prueba era verificar el modelo matemático y caracterizar la producción de agua 
del deshumidificador Serenelife. Para lograr un ambiente controlado se utilizó la cámara de pruebas 
de temperatura y humedad relativa Discovery de Angelatoni (Figura 16). El Datasheet se encuentra 
en el anexo 7.2.3. 
 
Figura 16 Cámara de pruebas Discovery de Angelantoni 
Se realizó un ensayo con el propósito de conocer mejor el comportamiento de la cámara, y determinar 
el tiempo que le toma llegar a 70% de humedad relativa, con una temperatura de 20 C° fija, y 
permanecer estable. 
Figura 17 Curva de estabilización de la cámara a 20 C° para llegar a 70% de humedad relativa. 
Como se evidencia en la gráfica (Figura 17), la cámara se demora 72 segundos en estabilizarse a la 
humedad relativa deseada. 
El procedimiento de la prueba comenzó por preparar la cámara 8 horas antes para que el aceite del 
compresor se calentara. Luego se estableció la temperatura y la humedad relativa deseadas. Primero 
se debía comenzar el ciclo de temperatura, y una vez se llegaba al valor estipulado, se daba inicio al 
de humedad relativa. Después, se paró la máquina, se introdujo el deshumidificador ya encendido. Se 
procedió a cerrar la maquina y se inició el ciclo de temperatura y humedad relativa como se mencionó 
previamente. Una vez se tienen las condiciones deseadas, se comenzó a contar los 20 minutos de la 
prueba. Pasado el tiempo, se paró la máquina, se abrió la puerta, se apagó y se retiró el 
deshumidificador de la cámara. Se dejó reposar 5 minutos para que el agua que aún se encontraba en 
el evaporador baje al tanque y luego si se retiró para finalmente medir la cantidad de agua generada. 
Esta prueba se realizó para temperaturas de 10 C°, 15 C°, 20 C°, 25 C° y 30 C°, y humedades relativas 
de 60%, 70% y 80%,dada la capacidad del equipo, para un total de 15 pruebas 
4.5.3 Pruebas paneles solares 
 
Como se mencionó previamente en la sección 4.2, se contaba con dos paneles solares para construir 
el sistema fotovoltaico. Para comprobar su correcto funcionamiento, se realizó una prueba que 
consistía en medir la corriente de corto circuito y el voltaje de circuito abierto con un multímetro para 
ambos paneles y comparar los resultados con las fichas técnicas. 
En primer lugar, se situaron los paneles en la terraza del octavo piso con una inclinación de 4.36° 
norte, como se indica en el proyecto de grado que instaló el sistema fotovoltaico en ese mismo espacio 
[13]. Luego, se configuró el multímetro para medir corriente, se conectó el cable rojo al cable positivo 
del panel, y el cable negro al negativo. A continuación, se registraron las mediciones del multímetro 
cada 5 minutos, tres veces. Después, se cambió la configuración del multímetro para medir el voltaje 
y se conectan los cables igual que para corriente; también se registran las mediciones cada 5 minutos, 
3 veces. 
 
5. Resultados 
5.1 Prueba de caudal corriente del aire en ambiente no controlado 
 
En la siguiente tabla se presentan los promedios calculados, a partir de los datos del Anexo 7.1, para 
ambas pruebas. 
 Prueba 1 Prueba 2 
Humedad Relativa Promedio (%) 85.24 88.07 
Temperatura Promedio (C°) 17.58 16.37 
Velocidad Promedio (
𝒎
𝒔
) 0.237 0.206 
Caudal Promedio (
𝒎𝟑
𝒎𝒊𝒏
) 
0.095 0.083 
Cantidad de Agua Recolectada (mL) 13 17 
Cantidad Teórica de Agua Generada (mL) 12.48 11.45Error porcentual 4% 48% 
Tabla 7 Resultados de las pruebas 
 
Como se evidencia en la tabla, en la prueba 2 se generó una mayor cantidad de agua a comparación 
de la prueba 1, lo que se atribuye a que ese día la humedad relativa fue mayor. Por otra parte, los 
resultados de la prueba 1 se aproximan más al valor teórico. Una posible razón para esto es que el 
caudal promedio es mayor. Es por esto que se decidió dejar el caudal como una constante en el 
modelo matemático para simplificar el cálculo y se le asigno un valor de 0.105 
𝑚3
𝑚𝑖𝑛
,que se obtuvo 
promediando los caudales teóricos de ambas pruebas necesarios para generar la cantidad de agua 
recolectada experimentalmente. En la siguiente tabla se presentan los resultados obtenidos con este 
nuevo caudal. 
Tabla 8 Cantidad teórica de agua generada (mL) con caudal de 0.105 m^3/min 
Este ajuste disminuye la diferencia entre los resultados experimentales y teóricos de la prueba 2, pero 
aumenta un poco la de la prueba 1. Esto se evidencia calculando el error porcentual, 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 % =
|
𝐸𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙−𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
 |,de ambos casos (Tabla 9). Se puede validar el valor del caudal escogido y el 
modelo matemático ya que el error no supere el 10 % en ninguna de las pruebas. 
Tabla 9 Errores porcentuales de la cantidad de agua para el caudal experimental y el caudal establecido 0.105 
𝑚3
𝑚𝑖𝑛
 
 
5.2 Prueba con humedad relativa y temperatura controlada 
 
A continuación, se presentarán los resultados de las pruebas realizadas en la cámara Discovery de 
Angelantoni en la Tabla 10 y gráficamente en la Figura 18. 
 Prueba 1 Prueba 2 
Cantidad Teórica de Agua 
Generada (mL) 
13.8 15.05 
 Prueba 1 Prueba 2 
Error porcentual con caudal 
experimental 
4% 49% 
Error porcentual con caudal 
0.105 
𝒎𝟑
𝒎𝒊𝒏
 
6% 9,7 % 
 
Figura 18 Cantidad de agua generada experimentalmente (mL) en función de la humedad relativa (%) y la temperatura 
(C°). 
Por otra parte, con la ecuación 9, se calculó la producción de agua esperada para cada una de las 
humedades y las temperaturas medidas y se graficaron los resultados. 
Datos Teóricos 
Humedad 
Temperatura 
10 15 20 25 30 
60 0.4436 0.619 0.8344 1.112 1.465 
70 1.55 2.12 2.861 3.812 5.022 
80 3.06 4.178 5.632 7.504 9.88 
Tabla 11 Resultados teóricos 
 
 
Datos Experimentales 
Humedad 
Temperatura 
10 15 20 25 30 
60 0.6 0.8 1.2 1.5 1.9 
70 1.2 2.6 2.9 3.4 5 
80 -* 4.5 6.3 7.1 11 
 
Tabla 10 Resultados experimentales 
* No fue posible realizar la medición a 80% de humedad relativa y 10 grados centígrados porque la maquina 
no logra estos valores 
 
Figura 19 Cantidad de agua generada teóricamente (mL) en función de la humedad relativa (%) y la temperatura(C°). 
Despues se graficaron los resultados experimentales y los teoricos juntos con el proposito de 
comprobar la presicion del modelo matematico (Figura 20). Los datos teoricos se representan como 
una superficie multicolor y los datos experimentales como una malla negra. 
 
Figura 20 Comparación del agua generada (mL) teórica y experimentalmente en función de la humedad relativa (%) y la 
temperatura (C°) 
En general, ambas gráficas tienen comportamientos muy similares. Se evidencia que, a mayor 
temperatura y humedad, la producción de agua se maximiza, como era de esperarse, ya que el aire 
húmedo aumenta su capacidad de captar vapor de agua y facilita el proceso de deshumidificación. 
También se observa que el aumento de humedad tiene mayor impacto en el incremento de la cantidad 
de líquido recolectado que la temperatura. Por otra parte, es evidente que los datos experimentales no 
generan una malla completamente uniforme como si lo hacen los teóricos, es decir que los resultados 
experimentales no se ajustan estrictamente al modelo. 
Adicionalmente, se graficó la cantidad de agua generada en función de la temperatura (Figura 21), 
y luego en función de la humedad relativa (Figura 22), para comprender mejor la relación con cada 
una de estas variables. 
 
Figura 21 Gráfica del agua generada en función de la temperatura. Comparación de los resultados experimentales 
teóricos. 
En esta gráfica podemos observar que los datos experimentales para la humedad de 60% siguen una 
distribución bastante similar a la teórica, aunque se desfasan un poco de la recta. Los puntos 
experimentales para 70% y 80 % de humedad están más dispersos, pero si tienden a las rectas teóricas. 
Teórico Experimental 
 
Figura 22 Gráfica del agua generada en función de la humedad relativa. Comparación de los resultados experimentales 
teóricos. 
Al analizar la gráfica de la figura 22, se evidencia que para todas las temperaturas los datos 
experimentales son más dispersos que en la gráfica anterior, sin embargo, no se alejan tanto de las 
rectas teóricas. Por otra parte, las pendientes de las rectas de esta gráfica son mayores que la de la 
anterior, reafirmando que el aumento de la humedad tiene un mayor impacto en la generación de agua 
que el aumento de la temperatura. 
Por último, se calcularon los errores porcentuales de los datos experimentales respecto a los 
teóricos. 
Error porcentual 
Humedad 
Temperatura 
 10 15 20 25 30 
60 35.3% 29.2% 43.8% 34.9% 29.7% 
70 22.6% 22.6% 1.4% 10.8% 0.4% 
80 7.7% 11.9% 5.4% 11.3% 
Teórico Experimental 
 
El error porcentual promedio es de 19.1%. Algunas posibles razones de que sea tan alto son que no 
se está teniendo en cuenta superficie de enfriamiento, es decir el evaporador, su geometría y la 
interacción que esta tiene esta con el fluido. Adicionalmente, se hicieron dos suposiciones: que el 
caudal es constante y que la temperatura de salida de fluido es igual a la de entrada. 
5.3 Pruebas paneles solares 
 
A continuación, se presentarán los resultados de las pruebas que se les hicieron a los paneles solares 
junto con sus especificaciones. 
Especificaciones Panel IPS-80 
Potencia pico 80 W 
Imp (corriente máxima) 4.38 A 
Vmp (voltaje máximo) 18.25 V 
Isc (Corriente en corto circuito) 4.69 A 
Voc (Voltaje en circuito abierto) 21.96 V 
Tabla 12 Especificaciones panel solar de referencia IPS-80 marca INTI 
Parámetro Mediciones Promedio 
Voltaje Circuito abierto [V] 
20.9 
20.9 21 
20.8 
Corriente corto circuito [A] 
5.98 
6.06 6.2 
6 
Tabla 13 Resultados pruebas del panel IPS-80 
Especificaciones Panel 140-36 P 
Potencia pico 140 W 
Imp (corriente máxima) 7.95 A 
Vmp (voltaje máximo) 17.60 V 
Isc (Corriente en corto circuito) 8.41 A 
Voc (Voltaje en circuito abierto) 21.96 V 
Tabla 14 Especificaciones panel solar 140-36 P marca INTI 
Parámetro Mediciones Promedio 
Voltaje Circuito abierto [V] 
21.2 
20.86 21.6 
19.8 
Corriente corto circuito [A] 11.2 11.2 
10.8 
11.6 
Tabla 15 Resultados pruebas del panel Panel 140-36 P 
 
Para los dos paneles, el valor promedio experimental del voltaje en circuito abierto es menor por 
aproximadamente 1 V que él de las especificaciones, mientras que la corriente medida promedio es 
mayor que la teórica. Con estos resultados, se confirmó que los dos paneles funcionan correctamente 
y pueden ser utilizados en el sistema fotovoltaico. 
Seguidamente, se calculó la energía total generada por estos paneles con el fin de conocer el déficit 
energético y la potencia que debe tener el panel faltante. 
𝐸𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑃𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 ∗ 𝐻𝑆𝑃 ∗ 0.9 = (140 + 80)𝑊 ∗ 4
ℎ
𝑑í𝑎
∗ 0.9 = 792
𝑊ℎ
𝑑í𝑎
 (10) 
𝐷𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑡 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 − 𝐸𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 = 1362
𝑊ℎ
𝑑í𝑎
− 792
𝑊ℎ
𝑑í𝑎
= 570
𝑊ℎ
𝑑í𝑎
 (14) 
𝑃𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 =
𝐷𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑡
𝐻𝑆𝑃∗0.9
=
570
𝑊ℎ
𝑑í𝑎
4∗0.9
= 158.3 𝑊 (15) 
5.4 Producción del generador de agua generador atmosférico de agua potable 
 
Una vez validado el modelo matemático con las pruebas ya mencionadas, se prosiguió a calcular 
cuánta agua produciría el generador en un día. Se utilizaron los datos hidrometeorológicosdel 11 de 
noviembre del 2022 en la estación Paraíso de la localidad de Chapinero en Bogotá [14]. En la figura 
23 podemos observar la temperatura, la humedad relativa y la cantidad de agua generada cada hora 
del día. Se evidencia una similitud en el comportamiento de la humedad relativa y la cantidad de agua 
generada, lo que concuerda con los resultados de la prueba que se realizó en la cámara de ambiente 
controlado. La producción total de agua ese día sería de 197 mL, solo un 2% de los 9 litros de agua 
que necesita una persona diariamente para hidratarse y cocinar. Una posible explicación aparte de la 
capacidad del deshumidificador para esta poca generación de agua es la baja temperatura que afecta 
directamente la eficiencia del proceso de deshumidificación ya que el volumen especifico y la 
humedad absoluta dependen de ésta. 
 
Figura 23 Condiciones hidrometeorológicas y posible producción de agua del noviembre 11 de 2022 en Bogotá 
6. Conclusiones y Recomendaciones 
6.1 Conclusiones 
 
Al finalizar el proceso de diseño y construcción de generador atmosférico de agua potable, el 
planteamiento del modelo matemático y las pruebas para su validación, y el diseño del sistema 
fotovoltaico, se encontraron las siguientes conclusiones. 
El generador atmosférico que se diseñó y se construyó a lo largo del proyecto cumplió con el objetivo 
de ser sencillo de manufacturar y fácil de replicar. Sin embargo, no fue posible llegar a producir 9 
litros de agua al día como se tenía planeado porque el deshumidificador que se utilizó no tiene la 
capacidad y la temperatura de Bogotá es inferior a 20 grados centígrados la mayor parte del tiempo. 
Del funcionamiento del sistema se concluye las mejores condiciones de funcionamiento son 
temperaturas mayores a 20 grados centígrados y humedad relativa superior a 75%. 
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
H
u
m
ed
ad
 (
%
)
T
em
ep
er
at
u
ra
 (
C
°)
A
g
u
a 
p
ro
d
u
ci
d
a 
(m
L
)
Horas
Condiciones hidrometeorológicas y posible producción de 
agua del Noviembre 11 de 2022 en Bogotá
Temperatura Agua Humedad
Por otra parte, de los resultados obtenidos de las pruebas para establecer el caudal, que se realizaron 
en un ambiente no controlado, se estableció un caudal constante de 0.105 
𝑚3
𝑚𝑖𝑛
 ; y se logró comprobar 
que el modelo matemático puede predecir la cantidad de agua que se producirá durante un periodo de 
tiempo establecido con un error porcentual menor al 10%. Adicionalmente, se comprobó que la 
humedad relativa tiene un mayor impacto en la generación, puesto que en la segunda prueba se 
aumentó 4 mL la cantidad de agua recolectada con una humedad 3% mayor que en la prueba 1, a 
pesar de que la temperatura era menor. 
De las pruebas de humedad relativa y temperatura controlada, se concluye que la eficiencia del 
proceso de deshumidificación aumenta al reducir el volumen del espacio de operación del sistema, lo 
que llevó a plantear un factor adicional en el modelo matemático que tuviera en cuenta esto. Por otro 
lado, la superficie que se genera al graficar la cantidad de agua generada en función de la temperatura 
y la humedad relativa con los datos experimentales tiene forma similar a la teórica, a pesar de tener 
algunas irregularidades, ratificando así el modelo matemático modificado con el factor de volumen. 
El error porcentual promedio de los datos experimentales respecto a los teóricos fue de 19.1%. De 
esta prueba, también se concluye que la humedad relativa tiene un mayor impacto en la generación 
de agua que la temperatura, pues en la figura 18 se ve como la pendiente de la superficie aumenta 
más en el eje correspondiente a la humedad; además las pendientes de las rectas de la figura 22 que 
las de la 21. 
Respecto al diseño del sistema de paneles solares para alimentar el generado, se concluyó que es 
necesario conseguir un panel de mínimo 160 W de potencia para complementar los paneles que ya se 
tienen para cubrir el déficit de 570 Wh/día que se tiene actualmente. Adicionalmente, se sabe que la 
batería del sistema de ser de 113 Ah. 
6.2 Recomendaciones 
• Es necesario mejorar el proceso de deshumidificación del aire para aumentar la generación 
de agua. La mejor forma de hacerlo sería conseguir un deshumidificador cuya superficie de 
enfriamiento sea mayor que la del equipo actual (figura 24) . 
 
 
Figura 24 Evaporadores del deshumidificador Serenelife 
• Tener en consideración como afecta la interacción del aire húmedo con la superficie de 
enfriamiento la generación de agua en el modelo matemático. 
• Continuar con la construcción del sistema fotovoltaico y la integración del sistema 
fotovoltaico a generador atmosférico para que no dependa del acceso a una red eléctrica. 
 
 
. 
 
7.Anexos 
7.1. Datos prueba de caudal corriente del aire en ambiente no controlado 
Prueba 1 
Tiempo (s) 
Temperatura 
(C°) 
Humedad 
(%) 
Velocidad 
(cm/s) Q (cm^3/s) Q(m^3/min) 
0 16,5 84 0,27 0,002 0,109 
3 17 84 0,25 0,002 0,101 
6 18,4 84 0,29 0,002 0,117 
9 17,5 85 0,31 0,002 0,125 
12 17,5 85 0,28 0,002 0,113 
15 17,4 86 0,25 0,002 0,101 
18 17,1 87 0,23 0,002 0,093 
21 16,9 87 0,23 0,002 0,093 
24 17,9 87 0,3 0,002 0,121 
27 17,7 86 0,28 0,002 0,113 
30 17,1 88 0,26 0,002 0,105 
33 17,9 87 0,24 0,002 0,097 
36 18,5 86 0,24 0,002 0,097 
39 18,1 86 0,21 0,001 0,085 
42 17,7 84 0,2 0,001 0,081 
45 17,2 85 0,15 0,001 0,061 
48 17,3 85 0,2 0,001 0,081 
51 17,9 84 0,23 0,002 0,093 
54 17 84 0,19 0,001 0,077 
57 17,1 83 0,19 0,001 0,077 
60 17,5 83 0,18 0,001 0,073 
 
Prueba 2 
Tiempo Temperatura Humedad Velocidad Q (m^3/s) Q(m/min) 
0 15,7 87 0,24 0,002 0,097 
3 15,9 89 0,27 0,002 0,109 
6 15,5 90 0,28 0,002 0,113 
9 16 90 0,24 0,002 0,097 
12 16,4 89 0,19 0,001 0,077 
15 16,1 90 0,18 0,001 0,073 
18 16,3 89 0,16 0,001 0,065 
21 16,8 88 0,23 0,002 0,093 
24 16,6 87 0,2 0,001 0,081 
27 17 87 0,16 0,001 0,065 
30 17,1 87 0,2 0,001 0,081 
33 17 86 0,15 0,001 0,061 
36 16,9 85 0,18 0,001 0,073 
39 17,2 89 0,28 0,002 0,113 
42 16,7 90 0,24 0,002 0,097 
45 16,4 89 0,19 0,001 0,077 
48 16 88 0,18 0,001 0,073 
51 16,2 87 0,16 0,001 0,065 
54 16 87 0,23 0,002 0,093 
57 16 88 0,2 0,001 0,081 
57 15,9 87 0,16 0,001 0,065 
60 16,4 88 0,18 0,001 0,073 
 
7.2 Data sheet 
7.2.1 Serenelife 
 
[7] 
7.2.2 EXCTECH anemómetro de hilo caliente 
 
[15] 
7.2.3 Cámara de temperatura y humedad relativa Angelantoni 
 
 
[16] 
 
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