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CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES Y USO RACIONAL DE LA ENERGÍA UNA PERSPERTIVA SOLAR

Centro de Energías Renovables y Uso Racional de la Energía

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CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES Y USO RACIONAL DE LA ENERGÍAUna perspectiva solar

Publicación del Centro de Energías Renovables y Uso Racional de la Energía.

Primera EdiciónLima, PerúJunio 20121,000 ejemplares

Impreso en Perú

Elaborado por:Yudith Alejandro DomínguezPromoción y DifusiónCER - UNI


INDICE

3Centro de Energías Renovables y

Uso Racional de la Energía

PRESENTACIÓN PAG. 04

INSTITUCIONAL PAG. 05

ORGANIZACIÓN PAG. 07

ACTIVIDADES DESARROLLADAS PAG. 08

PROPÓSITO DE LA ORGANIZACIÓNEN EL CORTO PLAZO (5años) PAG. 10

LO QUE HACEMOS EN PROYECTOS PAG. 11

PROYECTOS PAG. 12PROPUESTA TECNOLÓGICA DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS RURALES BIOCLIMÁTICAS PARAZONAS ALTO ANDINAS EN EL PERÚ COMPRENDIDAS ENTRE 3000 Y 5000 msnm. PAG. 12GALERIA DE IMÁGENES PAG. 13

IMPLEMENTACIÓN DE LAS BASES TECNOLÓGICAS PARA UN SISTEMA MULTIPRODUCTIVO Y EDUCATIVOEN LA COMUNIDAD DE SAN FRANCISCO DE RAYMINAVILCASHUMÁN, AYACUCHO PAG. 17GALERIA DE IMAGENES PAG. 18

profesionales en el campo de las energías renovables - ER.

Así mismo, contamos con un staff capacitado para realizar los proyectos con eficiencia y eficacia, donde nuestro compromiso de promover el uso de las ER se hace cada vez más competitivo.

El Centro de Energías Renovables y uso Racional de la Energía, tiene como objetivo promover el uso de le energía renovable a través del desarrollo de tecnologías, esto implica realizar tareas básicas de investigación y desarrollo, promoción, capacitación, difusión, y transferencia tecnológica.

El presente documento informativo, le permitirá tener una visión global acerca de las actividades desarrolladas en el CER – UNI, con la asistencia de investigadores

Presentación


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En el Dpto. de Física se inicia las actividades en el año 1975 bajo la dirección del Dr. Manfred Horn, mientras que el Dpto. de Energía y Mecánica lo hace en 1979 bajo la dirección del Ing. Rafael Espinoza.Desde esos años y hasta 1989 (origen del CER) cada grupo hizo la experiencia fundamental y tecnológica en las líneas de calentamiento solar de agua y aire; física de superficie y superficies selectivas.

Entre los años 1983 y 1990 desarrollaron en conjunto el proyecto “DESARROLLO DE SECADORES SOLAR PARA PRODUCTOS AGRÍCOLAS Y ALIMENTICIOS” en el que también participaron otras Universidades del Perú: de Ancash, de Cusco, de Tacna y de Huancayo.

El Centro de Energías Renovables y Uso Racional de Energía de la Universidad Nacional de Ingeniería, CER-UNI, fue un órgano desconcentrado dependiente del rectorado de la UNI desde el 27 de abril del 2000 hasta promediar el año 2008, desde entonces y hasta la fecha es un ÓRGANO DE APOYO INVESTIGATIVO. En 1989 se creó como Programa de Investigación Multidisciplinaria adscrito al Instituto General de Investigación de la UNI, en el campo de las energías renovables y uso racional de energía.

El CER-UNI proyecta sus actividades a nivel nacional, con preferencia del sector rural, buscando los puentes que le permitan el acercamiento respectivo. Estos puentes son organizaciones o entidades, públicas y privadas, que por la naturaleza de sus funciones tienen vías de contacto y acción con comunidades y poblaciones alejadas.

Institucional

La UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA inicio sus actividades en el campo de la Energía solar en los primeros años de la década de los 60´s, bajo el marco de funcionamiento del antiguo Instituto de la Energía de la antigua Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Esta actividad se truncó en 1969 cuando se promulgo una ley Universitaria que generó la anulación de estas actividades. Posteriormente, la UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA reinicia actividades de investigación y desarrollo en sus antiguos Departamentos Académicos de Física y de Energía Mecánica. En cada uno de ellos se formó un grupo de investigación.



VISIÓN

“Ser la institución nacional rectora en desarrollo, innovación y transferencia de ciencia y

tecnología en el campo de la energías renovables, uso eficiente de la energía y ramas

afines, comprometida con el desarrollo del país.”

MISIÓN

“Promover el uso de las energías renovables y sus tecnologías a través de la investigación,

desarrollo y transferencia tecnológica.”

OBJETIVO

“Promover el uso de las energías renovables a través del desarrollo de tecnologías apropiadas al escenario en el que se ubique la eventual problemática a tratar. El desarrollo de estas tecnologías implica realizar tareas básicas de Investigación, Desarrollo e innovación (I+D+i), promoción, capacitación, divulgación y transferencia tecnológica”.


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OrganizaciónEl CER-UNI se organiza sobre la base de la existencia de tres líneas de actividad que ponemos a disposición de quienes tienen la obligación de implementar soluciones: Investigación, desarrollo. innovación y transferencia tecnológicaEstudios, proyectos y servicios.Fomento, promoción, divulgación y difusión. Para esto cuenta con un equipo de profesionales idóneos más el concurso de estudiantes universitarios de la UNI y de diversas universidades del país como: UNJBG - Tacna; UNSCH - Ayacucho; UNSAA – Cusco; UNSA - Arequipa. Además, coordina el uso y desarrollo de infraestructura requerida para sus actividades, con las facultades de la UNI que por su naturaleza, actividades y proyección, tienen afinidad con su Visión y Misión. Tal es el caso de las Facultades de Ingeniería Mecánica, Química, Ambiental, y Civil, así como la de Arquitectura y, muy particularmente, la de Ciencias con la que compartimos el Laboratorio de Energía Solar de la UNI.



Actividades Desarrolladas

4.- Desarrollo de proyectos de investigación aplicada, innovación y transferencia tecnológica.

3.- Participación activa en el programa CYTED a través de sus redes temáticas y proyectos.

2.- Participación en congresos, simposio, seminarios nacionales e internacionales en el ámbito de la física, ingeniería mecánica y las energías renovables. Muy particularmente en el SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR en todas sus ediciones, desde 1981 hasta 2010.

1.- Cursos de especialización y perfeccionamiento en energía solar y eficiencia energética


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Actividades Desarrolladas

7.1 Desarrollo y evaluación de proyectos tecnológicos con fuentes de energías renovables, particularmente la solar.7.2 Verificación de las especificaciones técnicas de componentes de sistemas FV y certificación de su performance.7.3 Estudios de Eficiencia Energética en ambientes construidos de usos familiares, comerciales, públicos e industriales.

7.- Servicios profesionales especializados en:

6.- Publicaciones diversas asociadas a sus actividades.

5. Fomento de organizaciones regionales de investigación y desarrollo tecnológico de las ER.



Propósito de la organización en el corto plazo (5 años).

1. Priorizar sus líneas de investigación y desarrollo en las siguientes aplicaciones: Solar Fotovoltaica y Fototérmica, Bioclimatización, Eólica y Biomasa.

2. Diseñar y gestionar eficientemente proyectos de investigación, desarrollo e innovación, implementación y transferencia en el campo de las energías renovables, con alta calidad.

3. Implementar el uso de TIC’s para la optimización de las comunicaciones y el control de actividades de proyectos.

4. Contar con amplia infraestructura tanto para trabajos de gabinete como para pruebas y desarrollos experimentales.

5. Desarrollar y ofertar paquetes de servicios y consultorías especializadas para instituciones públicas y privadas.

6. Contribuir al desarrollo del mercado, oferta y demanda, con actividades de promoción de uso de fuentes de energías renovables y sus tecnologías.

7. Contar con un laboratorio equipado y certificado para pruebas de componentes y sistemas que aprovechan la energía renovable.

8. Contribuir a la formación de los estudiantes de carreras afines, empleándolos en la modalidad de prácticas pre-profesionales y coordinando el dictado de cursos en algunas facultades de la UNI.

9. Formar profesionales especializados en la ejecución e implementación de proyectos de I+D+i.

10. Gestionar eficientemente el conocimiento generado producto de las actividades propias de la institución.


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Lo que hacemos en proyectos

1. Desarrollo de la Consultoría FORTALECIMIENTO INSTITUCIONAL, DISEÑO DE MECANISMOS DE PROMOCIÓN DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y BIOENERGÍA Y DISEMINACIÓN DE LOS RESULTADOS, para BID-MEF-MEM; en Consorcio con la Fundación Bariloche de Argentina y POCH Perú.

2. Proyecto de Investigación Consorciado en el ámbito del CYTED, ENERGÍA RENOVABLE Y TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN PARA EL ECOTURISMO EN ÁREAS PROTEGIDAS DE IBEROAMÉRICA, bajo la dirección de Miguel Egido de la UPM y en sociedad con 10 grupos iberoamericanos; 2011 – 2014.

3. Gerencia de la Secretaría Permanente de la Asociación Peruana de Energía Solar, APES, Sección peruana de la Asociación Internacional de energía Solar, ISES; co-organizadores del XIX Simposio Peruano de Energía Solar, XIX SPES, Lima-Perú Noviembre de 2012.

AHORA

4. Convenio Específico en ejecución con el Vice Ministerio de La Construcción y los Gobiernos regionales de Huancavelica y Puno para la realización del ESTUDIO PILOTO “ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO PARA EDIFICACIONES RURALES ALTO ANDINAS”.

5. Implementación de un Centro Piloto demostrativo basado en el uso de energía renovable para promover el turismo ecológico vivencial en la localidad de Quishuar, distrito de Lucma, provincia Mcal. Luzuriaga, Ancash. Proyecto conjunto UNI-UNASAM; 01.04.2012 al 30.09.2012.

6. Verificación experimental de las especificaciones técnicas de los componentes de un sistema fotovoltaico domiciliario: Módulo FV, regulador, batería y lámparas; junio a diciembre del 2012.



7. Ensayos experimentales del quemado de leña para la cocción de alimentos por encargo de la GIZ que comprenden pruebas de funcionamientos y rendimiento de un horno tradicional, un horno metálico y una cocina mejorada.

PROPUESTA TECNICA DE CONFORT TÉRMICO PARA VIVIENDAS LOCALIZADASEN COMUNIDADES ENTRE 3000 Y 5000 msnm.

Proyecto:

La metodología empleada fue: Identificar y reducir los puentes térmicos en la vivienda, aislando

térmicamente el techo y el piso de la vivienda. Reducir las infiltraciones, Sellando de forma adecuada las hendiduras

presentes en el marco de ventanas y puertas, así como las existentes entre los muros y el techo.

Emplear sistemas de calefacción pasiva, instalando claraboyas en los techos y/o invernaderos adosados a lo largo de la pared del dormitorio da la vivienda.

Instalar una Cocina mejorada, como fuente de calor de respaldo. Las estrategias de confort térmico concebidas al variar las opciones constructivas del envolvente de la vivienda, fueron analizadas una a una simulando resultados de su aplicación, haciendo uso del programa Energy Plus. Estos resultados fueron evaluados considerando, además de su proyección, aspectos relativos a materiales, economía y contexto social de destino. Los cambios físicos introducidos en ambas viviendas son los que, en conjunto, generan el confort térmico buscado; las nuevas temperaturas oscilan entre 15°C y 20°C en la vivienda de San Francisco de Raymina, y 10°C y 17°C en la vivienda de Vilcallamas Arriba, en periodos fríos. Por otro lado, en las viviendas bioclimáticas prototipo oscilan entre 16°C y 22°C en la vivienda de San Francisco de Raymina, y 16°C y 18°C en la vivienda de Villcallamas Arriba,

Además en cada vivienda bioclimática prototipo se instalaron una terma solar, la cual transforma la energía proporcionada por la radiación solar en energía térmica para calentar el agua, y un sistema fotovoltaico para transformar la energía proporcionada por la radiación solar en energía

El clima invernal en el Perú se hace más severo cada ano, esta realidad observada en los espacios geográficos en los cuales se produce, ha revelado, a su vez, la situación de desamparo en la que se encuentran millares de familias que habitan por encima de los 3000 msnm , son poblaciones enteras que, no les queda más remedio que resistir el frío como puedan, siendo niños y gente de la tercera edad los más perjudicados, ya que el segmento medio de jóvenes, migra a otras ciudades con climas más benévolos alterando peligrosamente el equilibrio natural del ecosistema. Frente a ese escenario preocupante en el que habitan tres a cuatro millones de personas, el Centro de Energías Renovables y Uso Racional de la Energía de la Universidad Nacional de Ingeniería (CER-UNI) desarrollo entre el 25 de marzo de 2008 y el 31 de diciembre de 2010 el proyecto “PROPUESTA TÉCNICA DE CONFORTE TÉRMICO PARA VIVIENDAS LOCALIZADAS EN COMUNIDADES ENTRE 3 000 Y 5 000 msnm”, con el fin de hacer frente al friaje en las comunidades alto andinas.

La ejecución del proyecto se realizo en las comunidades de San Francisco de Raymina (Ayacucho) y Vilcallamas Arriba (Puno). Con financiamiento ganado en el concurso N° 03 FINCYT-PIBAP 2007 de adjudicación de recursos no reembolsables para su financiamiento, convocado por el programa de Ciencia y Tecnología de la Presidencia del Consejo de Ministros.El proyecto se desarrollo en dos etapas.1. Ensayar e implementar modificaciones en viviendas existentes, que

generarán ambientes con confort térmico en su interior aprovechando solamente el calor proveniente de la energía solar y como fuente de respaldo, el calor generado por la combustión de leña para la cocción de alimentos en una cocina mejorada.

2. Diseñar y construir prototipos de nuevas viviendas bio-confortables en función a los resultados obtenidos en la primera etapa.


12eléctrica, que a la vez es almacenada en una batería desde donde se alimentan a lámparas fluorescente compactas de 12V DC.

Galería de ImágenesSAN FRANCISCO DE RAYMINA - AYACUCHOCIMENTACIÓN

ELABORACIÓN DE ADOBES

LEVANTAMIENTO DE MUROS DE VIVIENDA

VIGA COLLAR

LEVANTAMIENTO DE MUROS SOBRE VIGAS GOLLARES

VIGAS EN EL TECHO



Galería de ImágenesSAN FRANCISCO DE RAYMINA - AYACUCHOTEJAS

COCINA MEJORADA

INVERNADERO PISOS

PISOSINVERNADERO


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Galería de ImágenesVILCALLAMAS ARRIBA - PUNOLEVANTAMIENTO DE MUROS SOBRELAS VIGAS COLLARES

VILLA COLLAR

VIGAS EN EL TECHO TECHADO DE LA VIVIENDA

CORREAS DE MADERA Y EL ICHU EN EL TECHO

ELABORACIÓN DEL TUMBADO



Galería de ImágenesVILCALLAMAS ARRIBA - PUNOCALAMINAS EN EL TECHO

INVERNADEROS INSTALADOS

INVERNADEROS INSTALADOS PISOS DE LOS DORMITORIOS

PISOS DE LOS DORMITORIOSINVERNADEROS INSTALADOS


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IMPLEMENTACIÓN DE LAS BASES TECNOLÓGICAS PARA UN SISTEMA MULTIPRODUCTIVO Y EDUCATIVO EN LA COMUNIDAD DE SAN FRANCISCO DE RAYMINA

VILCASHUMÁN, AYACUCHO

Proyecto:

adicional para la consolidación y despegue de las organizaciones productivas logradas, por ello decidimos denominar a este tiempo transcurrido como la primera fase del recorrido necesario para lograrlo. En esta primera fase el CER-UNI empleó fuentes de energía renovable para implementar tecnologías destinadas a mejorar actividades productivas autóctonas y nuevas con la participación e involucramiento de hombres, mujeres y niños asociando sus actividades naturales y comunales con las responsabilidades requeridas por la dinámica de tres líneas productivas: 1. hierbas aromáticas y medicinales y harinas orgánicas, 2. productos lácteos y, 3. turismo vivencial y receptivo, para las que se ha implementado

totalmente las bases tecnológicas correspondientes, así como la organización comunal que inicialmente tendrá la responsabilidad de impulsar su desarrollo.

Actualmente el proyecto se encuentra en la etapa de cierre y por tanto tiene mucho interés en dar a conocer la experiencia, resultados y lecciones aprendidas durante los 02 años de su ejecución, ante los actores vinculados al tema de innovación y desarrollo rural en el país y, sobre todo, escuchar y asimilar sugerencias, recomendaciones y consejos útiles para la consolidación y despegue de los resultados logrados.

El proyecto IMPLEMENTACIÓN DE LAS BASES TECNOLÓGICAS PARA UN SISTEMA MULTIPRODUCTIVO Y EDUCATIVO EN LA COMUNIDAD DE SAN FRANCISCO DE RAYMINA VILCASHUMÁN, AYACUCHO que tiene como propósito contribuir con la mejora de las condiciones de vida de la población de dicha comunidad a través de la difusión de tecnologías con alto impacto social, utiliza dos mecanismos para lograrlo: 1. creación y fortalecimiento de empresas rurales con bases

tecnológicas limpias y,2. fortalecimiento de roles y articulación de actores involucrados

con la problemática y vinculados con la ciencia, tecnología e innovación.

La ejecución del proyecto se realizó en la comunidad de San Francisco de Raymina de la región Ayacucho, además de desarrollar algunas actividades en Lima. El Proyecto se ha desarrollado durante 02 años, enero 2010 a diciembre de 2011, contando con el financiamiento de GVEP International ganado en el Concurso IDEAS de febrero del 2009, más, considerando el propósito planteado, se requiere de tiempo



Galería de ImágenesSAN FRANCISCO DE RAYMINACOCINA MEJORADA

COCINA MEJORADA

MOLINO DE GRANOS INVERNADERO

INVERNADEROMOLINO DE GRANOS


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Galería de ImágenesSAN FRANCISCO DE RAYMINAPLANTA DE ELABORACION DE QUESOS

DUCHAS COMUNALES

PANORAMA DE SAN FRANCISCO DE RAYMINA



EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DE COMPONENTES FOTOVOLTAICOS

Servicios:

• Verificar que el componente se encuentre debidamente etiquetado.

b. EVALUACIÓN FÍSICA, relacionado a la verificación de la calidad física de los componentes (estructuralmente), puntos más importantes a tener en cuenta:

• Verificar que la polaridad de cada componente se encuentre claramente rotulada, sin posibilidad de equivocarse en el proceso de instalación.

• Verificar que cualquier componente no posea ningún defecto visible.

c. EVALUACIÓN ELÉCTRICA, relacionado a la determinación experimental de los parámetros eléctricos con que cuenta el componente, estos parámetros varían dependiendo del componente. Puntos más importantes a tener en cuenta:

• Módulo Fotovoltaico: Isc, Voc y Pmáx a CEM.• Controlador de carga: LVD, LVR, autoconsumo, voltaje de

flotación en alta, caídas de tensión, interferencias, protecciones de polaridad, condiciones extremas.

• Batería: capacidad inicial y capacidad estabilizada (25°C).• Luminarias: potencia de consumo, ciclado, interferencias, flujo

luminoso y protección de polaridad invertida.• Conversor de voltaje: autoconsumo, medir las tensiones de

salida del conversor, interferencias, protección.

El Laboratorio de Energía Solar de la UNI fue organizado en el marco de un convenio entre el Centro de Energías Renovables y la Facultad de Ciencias de la UNI, para realizar también diversos servicios en el campo de la energía fotovoltaica, entre ellos la “EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DE COMPONENTES FOTOVOLTAICOS” para verificar las especificaciones técnicas de acuerdo a normas técnicas peruanas.

Los objetivos de los ensayos de los componentes fotovoltaicos son:1. Determinar dentro de un laboratorio especializado la calidad de cada uno

de los componentes que conforman un sistema fotovoltaico siguiendo procedimientos establecidos.

2. Ayudar a usuarios, proveedores e instituciones públicas y privadas en el proceso de implementación de sistemas fotovoltaicos eficientes, confiables y de larga vida.

Los componentes fotovoltaicos son: Módulos fotovoltaicos (monocristalino o policristalino). Controladores de carga (PWM o electromecánicos). Baterías . Lámparas. Conversores de voltaje. Inversores de corriente cc/ca. Sistemas Integrados.

El proceso de evaluación se divide en tres etapas:

a. EVALUACIONES GENERALES, relacionada a la información técnica que debe acompañar a cada componente. Puntos más importantes a tener en cuenta:

• Verificar que el componente cuente con las correspondientes cartillas técnicas, de instalación, operación y mantenimiento.


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Galería de ImágenesENSAYO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

SENSORES DE RADIACIÓN Y TEMPERATURA

INSTRUMENTACIÓN EMPLEADA

ESTACIÓN METEOROLÓGICA



Galería de ImágenesENSAYO DE BATERÍAS

MEDICIÓN DE DENSIDAD PROCESO DE DESCARGA PROCESO DE CARGA

SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS DE 32 CANALES

MONITOREO DE CORRIENTES Y VOLTAJES A TRAVÉS DE UNA PC

MONITOREO DE TEMPERATURA DEL ENSAYO


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Galería de Imágenes

ENSAYO DE CONTROLADORES

TEMPERATURA AMBIENTE (28ºC) ALTA TEMPERATURA (40ºC) BAJA TEMPERATURA (0ºC)



Galería de ImágenesENSAYO DE LÁMPARAS

CICLADO DE LÁMPARASMEDICIÓN DE LA POTENCIA A ALTA

TEMPERATURA (40°C)

MEDICIÓN DE LA POTENCIA

ESFERA INTEGRADORACOMPONENTES DE LA ESFERA INTEGRADORA


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COLABORADORES DEL CER -UNI:

Rafael Espinoza ParedesTel.: 382-1058E-mail.: [email protected]

Gonzalo Saavedra Tel.: 964-308643E-mail.: [email protected]

Juan Molina FuertesTel.: 997-867971E-mail.: [email protected]

Carlos Salvador TixeTel.: 989-391162E-mail.: [email protected]

Leonardo Chévez AbantoTel.: 997-381737E-mail.: [email protected]

Eduardo Ramos MartínezTel.: 961-032984E-mail.: [email protected]

Daniel Ocupa FloriánTel.: 956-572607E-mail.: [email protected]

Andrea VásquezTel.: 999-430551E-mail.: [email protected]

María Quintana CacedaTel.: 949-116510E-mail.: [email protected]

Mónica Gómez LeónTel.: 381-3868E-mail.: [email protected]

José SolisE-mail.: [email protected]

Alcides LópezE-mail.: [email protected]

Abel Gutarra EspinozaTel.: 987-957517E-mail.: [email protected]

Manfred Horn MutschlerTel.: 999-283537E-mail.: [email protected]

Juan Natividad AlvaradoTel.: 975-296299E-mail.: [email protected]

Sonia Bossio PalominoTel.: 382-1058E-mail.: [email protected]

Yudith Alejandro DomínguezTel.: 966-758406E-mail.: [email protected]

Rebeca Dedios CéspedesTel.: 991-014886E-mail.: [email protected]

Walter Galarza SotoE-mail.: [email protected]

Fernando Dorregaray SeguraE-mail.: [email protected]

Carlos Paucarchuco MuzurrietaTel.: 988-092417E-mail.: [email protected]

Pedro Zanabria PachecoTel.: 974372496E-mail.: [email protected]ésar RivasplataTel.: 952-674744E-mail.: [email protected]é Manuel DelgadoTel.: (076) 363911E-mail.: [email protected]




Av. Túpac Amaru 210 Rímac. Pabellón Central. Oficina B1-260.Tel.: 382 - 1058; 481 – 1070 anexo 591

Página Web.: http://cer.uni.edu.peE-mail.: [email protected]

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