¿Cómo dimensionar una bomba de agua solar?

Diagrama de conexión de la bomba solar

El dimensionamiento correcto del inversor de una bomba de agua solar es crucial para el funcionamiento óptimo y estable del sistema de bombeo, especialmente cuando se trata de una bomba de agua sumergible.Dimensionamiento del inversor para bombas de agua solares sumergibles

Dependiendo de la aplicación, las bombas de agua solares, especialmente las sumergibles (de pozo profundo), necesitan una gran cantidad de energía. Para la puesta en marcha del sistema de bombeo, es necesario gestionar un elevado aumento de la corriente, lo que requiere un inversor adecuado y correctamente dimensionado para el sistema de bombas solares de agua.El circuito completo, incluidas las baterías, debe ajustarse para sostener el aumento de la corriente de arranque al mismo tiempo que otras cargas del sistema. Si no se dimensiona correctamente, el inversor de la bomba de agua solar del circuito puede apagarse, contrarrestando el correcto funcionamiento de los sistemas de bombeo, lo que puede suponer un problema muy grave en aplicaciones en las que el suministro continuo de agua, como en el caso del riego de alimentación y el suministro de agua potable, es crucial.La potencia mínima en vatios continuos de un inversor de la bomba de agua solar es necesaria para poner en marcha una bomba de agua sumergible sin cargas adicionales. Valores de cálculo de referencia: Tabla de dimensionamiento del inversor para bombas de agua solaresLa potencia media de funcionamiento estándar suele estar entre el 10 y el 20%, con un 10% de pérdidas de potencia en el inversor. El inversor de onda sinusoidal modificado llevará las pérdidas al 15% porque la eficiencia del motor se ve afectada negativamente.Pros y contras del sobredimensionamiento del inversor

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Guía de bombeo de agua con energía solar

A la hora de dimensionar un sistema de bombeo fotovoltaico, los condicionantes básicos son la disponibilidad de energía solar durante el año y la satisfacción de las necesidades de agua del usuario. El problema a resolver es la optimización del tamaño del generador fotovoltaico y de las bombas, teniendo en cuenta la altura y la correspondencia eléctrica FV-Bomba, así como la configuración del sistema elegida.

En primer lugar, determinamos las necesidades de energía hidráulica a lo largo de un día, suponiendo que el caudal y la altura son bastante constantes a lo largo del año (de lo contrario, es inevitable la simulación aproximada día a día que ofrece la herramienta de preselección).

Como regla general, podemos suponer que en los días buenos, la bomba funcionará a pleno rendimiento durante unas 6 horas; es decir, proporcionará un caudal [m³/h] de aproximadamente el rendimiento diario del agua [m³] / 6[h].

Por supuesto, habría que aumentar este valor, teniendo en cuenta las posibles malas condiciones meteorológicas a lo largo del año. En este caso, la simulación día a día es necesaria si queremos determinar con precisión la potencia nominal necesaria para obtener un LOL predefinido.

Tabla de tamaños de bombas de sondeo

Para implementar un sistema de bombeo fotovoltaico (FV) rentable, es necesario seguir algunas directrices básicas para diseñar y dimensionar cada componente del sistema. En esta página se explicará el cálculo detallado necesario para dimensionar cada componente del sistema.

La altura de bombeo se mide normalmente en metros (m), por lo que a veces se piensa erróneamente que la altura de bombeo es igual a la elevación de bombeo. En realidad, la altura de bombeo se divide en tres componentes: altura de elevación, altura de pérdidas mayores y altura de pérdidas menores.

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Lo ideal es realizar una medición de la radiación solar en el lugar en el que se va a instalar el sistema de bombeo de agua por energía solar, para poder medir con precisión el recurso solar disponible durante todo el año. Sin embargo, debido al elevado coste de los equipos necesarios, se pueden obtener datos alternativos de “Surface meteorology and Solar Energy” (NASA) para cada parte del mundo de forma gratuita o de otros sitios web de datos sobre recursos solares disponibles en Internet.

Los recursos solares disponibles por día se citan en la unidad de kWh/m2/día o PSH (hora de sol máxima) con 1 kWh/m2/día = 1 PSH. La confusión más común en la comprensión de los datos del recurso solar suele ser con los datos solares citados en unidad de W/m2 que describen la potencia.

Cálculo de diseño de bombas solares excel

La herramienta Pump Sizing Tool permite calcular la altura de bombeo, la capacidad necesaria del módulo solar fotovoltaico y seleccionar las tecnologías de bombeo adecuadas.  La herramienta DESIGN – Pump Sizing Tool ayuda a diseñar el sistema de riego de forma que se garantice la menor pérdida de presión posible en el sistema. Además, sirve como lista de comprobación para identificar las pérdidas de presión, por ejemplo, debidas a fugas en un sistema existente.

Apoyo técnico a los agricultores durante la fase de planificación; datos sobre las necesidades diarias de agua de los cultivos, la radiación solar media diaria global para el mes de diseño, los costes específicos del país del panel fotovoltaico y la bomba; disponibilidad de opciones de financiación.

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El dimensionamiento adecuado de los componentes de un SPIS es fundamental, ya que un SPIS con una capacidad insuficiente no satisfará las necesidades de los agricultores y un sistema sobredimensionado provocará costes de funcionamiento y de capital innecesarios. El descuido del rendimiento hídrico sostenible de las fuentes de agua puede dar lugar a la escasez de agua y al agotamiento de los recursos hídricos, lo que repercute negativamente en el presupuesto de la explotación y en el medio ambiente. Por lo tanto, es muy importante estar en estrecho contacto con el agricultor durante la fase de planificación e informarle de las ventajas y los límites de los SPIS.