¿Cómo funciona una bomba de agua solar?

Bomba de agua solar de superficie

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 apenas 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.

Esquema del sistema de bombeo solar de agua

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.

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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.

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.

Sistema de bombeo de agua solar pdf

La bomba de agua solar puede utilizarse para el riego comunitario y funciona bien en diversas masas de agua. En resumen, la bomba de agua solar es lo suficientemente potente como para sustituir a una bomba de agua eléctrica o diésel tradicional.

Como su nombre indica, la única diferencia con una bomba de agua normal es que funciona únicamente con energía solar. Cuando el sol brilla, la luz solar en los paneles produce un suministro de corriente continua (CC), que puede aplicarse directamente a un motor de CC, que bombea el agua. Se puede utilizar un inversor para convertir la corriente continua en corriente alterna, según el motor que se utilice.

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La energía solar es la mejor alternativa para las personas que viven en lugares remotos porque no necesitan estar conectadas a la red eléctrica nacional. Además, es segura para el medio ambiente y sus costes de mantenimiento son casi nulos. Aunque la instalación inicial de una bomba de agua solar es el doble que la de una bomba de gasóleo, aumenta los ingresos netos anuales de los agricultores/comunidades rurales. Con los avances tecnológicos y la rápida importancia de la energía solar, estos costes iniciales se reducirán en los próximos años.

Sistema de bombeo de agua solar ppt

Las bombas solares funcionan con la electricidad generada por los paneles fotovoltaicos (FV) o con la energía térmica radiada por la luz solar recogida, a diferencia de las bombas de agua alimentadas por la red eléctrica o por gasóleo[1].

El funcionamiento de las bombas alimentadas por energía solar es más económico, principalmente debido a los menores costes de funcionamiento y mantenimiento, y tiene menos impacto ambiental que las bombas alimentadas por un motor de combustión interna. Las bombas solares son útiles cuando no se dispone de electricidad de la red o no es práctica, y las fuentes alternativas (en particular el viento) no proporcionan suficiente energía.

Un sistema de bombeo solar fotovoltaico consta de tres partes principales: uno o varios paneles solares, un controlador y una bomba. Los paneles solares suponen la mayor parte (hasta el 80%) del coste del sistema. [El tamaño del sistema fotovoltaico depende directamente del tamaño de la bomba, la cantidad de agua que se necesita y la irradiación solar disponible.

El objetivo del regulador es doble. En primer lugar, adapta la potencia de salida que recibe la bomba a la potencia de entrada disponible en los paneles solares. En segundo lugar, un regulador suele proporcionar una protección de baja o alta tensión, por la que el sistema se desconecta si la tensión es demasiado baja o demasiado alta para el rango de tensión de funcionamiento de la bomba. Esto aumenta la vida útil de la bomba, reduciendo así la necesidad de mantenimiento. Otras funciones auxiliares incluyen el apagado automático del sistema cuando el nivel de la fuente de agua es bajo o cuando el tanque de almacenamiento está lleno, la regulación de la presión de salida del agua, la mezcla de la entrada de energía entre los paneles solares y una fuente de energía alternativa, como la red o un generador alimentado por un motor, y la supervisión y gestión remotas del sistema a través de un portal en línea ofrecido como un servicio en la nube por el fabricante.