Équipement de pompage

El bombeo se produce por desplazamiento lineal, a baja velocidad, de un embolo dentro de su camisa, dando lugar al concepto de bomba de desplazamiento positivo. Se trata de un diseño único que permite elevar agua en cantidad directamente proporcional a la energía captada en cada instante, a rendimiento constante.

La bomba se diseña para una carga manométrica concreta. La potencia demandada en el eje del motor será:

                                                            kW = Q (l/s) x H (m.c.a.) / 85

Su alto rendimiento proviene de que  la fuerza se aplica en la misma dirección de la resistencia y de otra, del empleo de la  transmisión hidrostática capaz de transmitir potencias, por mínimas que éstas sean, con el máximo rendimiento.

Esto permite disponer de todas las horas solares, como horas reales de bombeo, con la consiguiente posibilidad de realizar una reprogramación tarifaria.

El sistema puede utilizar diversas fuentes de energía, bien de forma individual o mixta (solar – eólica – hidráulica - red eléctrica) sin necesidad de hibridarse eléctricamente entre ellas.

El objetivo es bombear durante el día con el máximo caudal disponible a partir del sol, complementando si fuese preciso, la dotación con energía de la red o de un motor térmico.

Cuando se disponga de agua en altura, el bombeo se podrá realizar con energía hidráulica (booster).

Los seguidores solares a dos ejes ©ADES, en los que los paneles se disponen en filas a diferente nivel para mejorar su refrigeración, permiten una mayor captación de energía en menor espacio, minimizando la superficie ocupada y optimizando el campo fotovoltaico.

La gráfica adjunta muestra los ángulos azimutales y cenitales de la trayectoria solar en función de los meses y de la hora solar para un emplazamiento sito en el paralelo 40º. La zona coloreada muestra los datos para la época típica de riego (marzo-septiembre) comenzando el bombeo a partir de que el sol alcance una altura de 20º. El sol llega a describir un ángulo azimutal de ± 120º con respecto al mediodía solar, alcanzando un zenit de 74º, el 24 de junio, en el que podría bombearse durante 11 horas (desde las 6:30 hasta las 17:30, solares), si se contara con seguidores solares a dos ejes.

Una instalación de bombeo aislado precisa captar 500 l/s, y bombearlos a una altura de 32 m.c.a. En paralelo se dispone de energía de red para aportar el déficit puntual de energía solar y así garantizar el bombeo a caudal constante. La potencia demandada en eje motor = 500 x 32 / 85 = 188 kW.

Contando un rendimiento del motor (0,96), del inverter (0,97) y unas pérdidas máximas en verano del 22%, la potencia fotovoltaica a instalar sería de 258 kWp.

El campo fotovoltaico constaría de cuatro seguidores solares a dos ejes ©ADES, cada uno con 63,3 kWp y 192 paneles dispuestos en 8 filas a diferente nivel para mejorar su refrigeración. Cada dos seguidores accionarán un motor de 100 kW. Un tercer motor de la misma potencia estará conectado a la red para completar los déficits, según se aprecia en esquema adjunto.

En el siguiente gráfico se muestran las producciones y ganancias de energía obtenidas con un seguidor a dos ejes ©ADES , frente a una instalación fija a 35º.

Caudales bombeados a partir de la energía solar disponible (200 kW) y de la red (100 kW).

La suma de cantidades bombeadas (sol + red nocturno) representan las capacidades de bombeo a bajo coste.