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Los sistemas de bombeo de agua fotovoltaicos convierten la energía solar en energía eléctrica para alimentar la bomba de agua. La tecnología solar de bombeo de agua puede considerarse una alternativa prometedora a los sistemas de bombeo basados en la electricidad, el gasóleo o la gasolina, ya que son rentables y respetuosos con el medio ambiente.
Los sistemas de bombeo solar permiten captar agua de una fuente (río, cuenca, pozo…) aunque no haya ninguna fuente de energía en el lugar. Utilizados a menudo para el suministro de agua potable, el riego o el llenado de embalses, estos sistemas permiten el acceso al agua en las zonas más remotas.
Los sistemas fotovoltaicos de bombeo de agua convierten la radiación solar en electricidad a través de paneles fotovoltaicos con la misión de alimentar las bombas eléctricas. La energía eléctrica producida por los módulos fotovoltaicos se utiliza para alimentar motores de corriente continua o para ser convertida en corriente alterna por el inversor. Dependiendo de la instalación, es posible almacenar energía en baterías. Sin embargo, no siempre es necesario almacenar la energía producida porque la instalación de un depósito a la salida de la bomba permite almacenar agua y obtener así una reserva utilizable incluso sin sol. Otra opción es la conversión termodinámica que convierte la energía solar en energía mecánica para hacer funcionar la bomba solar.
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No hay garantías expresas o implícitas con esta hoja de cálculo/manual de usuario, ni pretende reemplazar la experiencia profesional. También es importante tener en cuenta que el sistema está diseñado en torno al uso de un pequeño conjunto de bombas sumergibles de corriente continua y paneles fotovoltaicos (PV) como ejemplo didáctico ÚNICAMENTE; hay otras bombas y paneles PV disponibles, y no hay avales de ningún tipo.
Es útil leer primero el documento adjunto1 y hojear este manual para obtener una comprensión básica de la hoja de cálculo y una visión general del bombeo solar de agua. Es útil tener algo de experiencia con ordenadores y hojas de cálculo.
La hoja de cálculo consta de diferentes “hojas” o páginas que se indexan mediante pestañas en la parte inferior de la ventana. Hay una hoja con el título, seis hojas que representan los seis pasos principales de la metodología de diseño y una hoja de conclusiones (Figura 1). La hoja actualmente seleccionada tiene un fondo blanco, y en la Figura 1 es la hoja de título.
En cada hoja hay diferentes cuadros, áreas o celdas de la hoja de cálculo sombreadas. Hay áreas sombreadas de color púrpura claro y azul claro que son instrucciones y notas del usuario que debe leer cuando utilice cada hoja. Las celdas verdes son donde puedes introducir información. Para introducir un valor, mueva el cursor y haga clic en la celda (o cuadro) verde, introduzca su valor en esa celda (normalmente un número) y pulse la tecla “intro” o “retorno” de su teclado. Las casillas naranjas muestran los valores intermedios que calcula la hoja de cálculo. Los recuadros amarillos muestran los cálculos finales en cada paso del diseño, y a menudo se utilizarán en otros cálculos y para generar las especificaciones finales del diseño.
Cálculos de diseño de bombas de agua solares pdf
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 representan 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.
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Trata de sistemas fotovoltaicos conectados a la red, autónomos, de bombeo y de red de corriente continua (transporte público), e incluye amplias bases de datos de componentes de meteo y de sistemas fotovoltaicos, así como herramientas generales de energía solar.
Diseño preliminar : Etapa de preselección de un proyecto. En este modo, las evaluaciones del rendimiento del sistema se realizan muy rápidamente en valores mensuales, utilizando sólo unas pocas características o parámetros generales del sistema, sin especificar los componentes reales del mismo. Para los sistemas conectados a la red, y especialmente para la integración en edificios, este nivel estará orientado a los arquitectos y requerirá información sobre la superficie disponible, la tecnología fotovoltaica (colores, transparencia, etc.), la potencia necesaria o la inversión deseada.
Para los sistemas autónomos, esta herramienta permite dimensionar la potencia fotovoltaica y la capacidad de la batería necesarias, dado el perfil de carga y la probabilidad de que el usuario no quede satisfecho (“probabilidad de pérdida de carga”, o, de forma equivalente, la “fracción solar” deseada).
Para los sistemas de bombeo, dadas las necesidades de agua y la profundidad de bombeo, y especificando algunas opciones técnicas generales, esta herramienta evalúa la potencia de la bomba y el tamaño del conjunto fotovoltaico necesario. Como en el caso de los sistemas autónomos, este dimensionamiento puede realizarse en función de una probabilidad determinada de que no se cubran las necesidades de agua a lo largo del año.