¿Cómo funciona una bomba de agua con energía solar?

Sistema de bombeo de agua solar pdf

Hoy en día hay decenas de miles de bombas de agua de superficie y de perforación que funcionan con energía solar en todo el mundo. Estas bombas de agua solares se utilizan en granjas y estaciones del interior de Australia para suministrar agua de perforación y de superficie al ganado.

Un sistema típico de bombeo con energía solar consiste en un conjunto de paneles solares que alimentan un motor eléctrico. Éste, a su vez, alimenta una bomba de perforación o de superficie. El agua se bombea desde el suelo o el arroyo a un tanque de almacenamiento que se alimenta por gravedad, por lo que el almacenamiento de energía es innecesario para estos sistemas. Los sistemas de bombeo fotovoltaicos son una alternativa rentable a las turbinas eólicas agrícolas para el suministro de agua en zonas remotas.

Los sistemas fotovoltaicos bombean agua para el ganado, las plantas o los seres humanos. Dado que la necesidad de agua es mayor en los días calurosos y soleados, esta tecnología es una opción obvia para esta aplicación. El bombeo de agua con tecnología fotovoltaica es sencillo, fiable y casi no requiere mantenimiento.

Para los agricultores que tienen un arroyo que pasa por sus propiedades, el uso de una solución de bombeo de agua con energía solar significa menos ensuciamiento de los cursos de agua y mucha menos erosión de las orillas. También puede suponer una mejor gestión de los pastos, ya que el ganado podrá acceder al agua a través de múltiples puntos de distribución.

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Propuesta de proyecto de bomba solar de agua pdf

Un suministro de agua fiable y limpia es una necesidad esencial, pero un gran número de personas carece actualmente de este suministro básico. Las bombas de agua solares son una tecnología social y ambientalmente atractiva para el suministro de agua. Especialmente si la necesidad de agua se encuentra en lugares remotos que están fuera del alcance de las líneas eléctricas, la energía solar es a menudo la tecnología económicamente preferida.

Las bombas de agua solares pueden suministrar agua a lugares que están fuera del alcance de las líneas eléctricas. Por lo general, estos lugares dependen de la energía humana o animal o de motores diesel para su suministro de agua (Omer, 2001). Las bombas de agua solares pueden sustituir a los sistemas de bombeo actuales y aportar beneficios tanto socioeconómicos como climáticos. El agua suministrada por la bomba de agua solar puede utilizarse para regar los cultivos, abrevar el ganado o proporcionar agua potable.

Un sistema de bombeo de agua por energía solar es esencialmente un sistema de bombeo eléctrico en el que la electricidad es suministrada por uno o varios paneles fotovoltaicos (PV). Un sistema de bombeo solar típico consiste en un conjunto de paneles solares que alimentan un motor eléctrico, que a su vez alimenta una bomba de perforación o de superficie. El agua se suele bombear desde el suelo o el arroyo hasta un tanque de almacenamiento que se alimenta por gravedad, por lo que no es necesario el almacenamiento de energía para estos sistemas. En la figura 1 se ilustra una instalación típica.

Bomba de agua solar de superficie

Según el WWF, sólo el 3% del agua del mundo es agua dulce, y 2/3 de ella está congelada en los glaciares, lo que la convierte en un recurso natural crítico con un alto riesgo de escasez en los próximos años.    Actualmente, 1.100 millones de personas carecen de acceso al agua dulce.

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Por el contrario, un ciudadano estadounidense utiliza una media de más de 380 litros de agua limpia al día. Esto se compara con los 75 litros diarios de Ghana. La mayor parte se destina a la ducha (20%), a la cisterna del váter (24%) o a lavar la ropa/los platos (36%), y a las filtraciones (12%).

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Tomaron la forma de un acueducto. Los acueductos son canales de agua hechos por el hombre, que aprovechan la diferencia de elevación entre la fuente de agua y su punto de uso (diferencia de energía potencial). Esta técnica muestra rápidamente sus límites, ya que depende de la elevación del terreno.

Bombas de agua solares para la agricultura

Las bombas de agua solares están especialmente diseñadas para utilizar la energía eléctrica de corriente continua de los módulos fotovoltaicos. Las bombas deben funcionar en condiciones de poca luz, cuando la potencia es reducida, sin calarse ni sobrecalentarse. Las bombas de bajo volumen utilizan mecanismos de desplazamiento positivo (volumétricos) que sellan el agua en cavidades y la fuerzan hacia arriba.

Una bomba de superficie es aquella que se monta a nivel del suelo. Las bombas de superficie funcionan bien cuando extraen el agua por aspiración a menos de 3 ó 4 metros. Una bomba sumergible es la que se baja al agua. La mayoría de los pozos profundos utilizan bombas sumergibles.

Un controlador de bomba (que es un reforzador de corriente lineal) es un dispositivo electrónico que se utiliza con la mayoría de las bombas solares. Actúa como una transmisión automática, ayudando a la bomba a ponerse en marcha y evitando que se cale cuando la luz solar es débil. Algunos reguladores también tienen características adicionales, como ofrecer un terminal para que el interruptor de flotador apague la bomba cuando un tanque de almacenamiento está lleno y protección para condiciones de sobretensión.

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Se puede utilizar un seguidor solar para inclinar el conjunto fotovoltaico a medida que el sol se desplaza por el cielo durante el día. Esto puede aumentar la ganancia de energía diaria hasta en un 55%. Con más horas de sol máximo, se puede utilizar un sistema de bombeo y alimentación más pequeño.