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Bombeo y riego solar

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La extracción de agua y su distribución puede ser llevada a cabo sin la utilización de combustibles y en lugares remotos donde no llega el tendido eléctrico. Y ello, sin coste energético que liquidar.

Pozo

La trascendencia de la gestión del agua para la Humanidad es preocupación de la FAO, que ha dedicado recientemente conferencia presentando el panorama global sobre los beneficios del riego con energía solar en el foro internacional celebrado en Roma durante los pasados 12-13 de abril 2018.

El documento del evento hecho público recoge la tendencia apuntada bajo su título: Buenas perspectivas para los sistemas de riego con energía solar, donde el organismo orienta sobre como aprovechar al máximo las innovaciones y evitar el desperdicio de agua.

Como indica la Directora General Adjunta de la FAO, Helena Semedo, el despliegue de la tecnología fotovoltaica aplicada al riego vincula energía y alimentos, ofreciendo una inmejorable oportunidad para la prosperidad y seguridad alimentaria.

Las principales aplicaciones del bombeo fotovoltaico son Agropecuarias y para el abastecimiento de agua a comunidades rurales.

Extracción y presurización de agua de pozos, riego, depuración de aguas, piscinas, espacios naturales ...

Para las zonas áridas representan una oportunidad real de desarrollo; y en general el riego solar cuenta con la gran ventaja de que la temporada de mayor demanda de agua suele coincidir con la de más radiación solar: las explotaciones ganaderas requieren dar de beber más al ganado y los campos acusan la alta evaporación de días soleados.

Es importante destacar que aunque el proceso de bombeo de agua con paneles solares es constante durante el día de operación –en condiciones normales y/o en días despejados–, éste no mantiene un flujo uniforme debido a la diferente radiación que reciben las placas solares a lo largo del transcurso de las horas.

La necesidad de energía adicional puede ser mitigada mediante la incorporación de baterías en la instalación, que aporten de forma constante el flujo necesario de corriente eléctrica.

Sin embargo, una gran parte de las aplicaciones permiten el propio almacenamiento del agua como energía potencial a la vez que objeto del sistema, así cuentan con depósito o estanque para aprovechar las mejores horas de sol acumulando el agua que cuando resulte preciso pueden desalojar con el impulso de la gravitación.

Este sistema de acumulación resulta en gran eficiencia al más bajo coste. La instalación de un depósito elevado permite también el uso de otra fuente de energía discontínua, el viento; e incluso puede aplicarse al almacenamiento de agua de lluvia.

Sistema de riego solar

Componentes de una instalación.

  • Módulos fotovoltaicos: A partir de captadores fotovoltaicos podemos conseguir trabajo mecánico y generar la potencia necesaria, evitando la adquisición y el mantenimiento de motores, así como el transporte y almacenamiento de combustibles.

    Los paneles solares captan la radiación solar convirtiéndola en energía para nuestro sistema en forma de corriente continua.

  • Convertidor: se encarga transformar la corriente continua producida por las placas solares en corriente alterna apta para ser utilizada por la bomba. Además juega un papel fundamental en la lectura de la potencia disponible en los paneles fotovoltaicos para así regular la velocidad de giro de la bomba en función de esta potencia para maximizar la extracción de agua.

    Mediante el variador de frecuencia se adaptan las bombas al voltaje y tensión de las bombas de agua monofásica o trifásica, de 230V o 380V , además de proporcionar diversas funciones específicas de control solar y de bomba, como el seguimiento del punto de máximo de potencia (MPPT) o la detección de funcionamiento en ausencia de caudal.

  • Bombas: Son las máquinas que llevan a cabo la impulsión del agua, bien para su extracción a la superficie, bien para su distribución presurizada desde depósitos.
  • Reguladores:

    • De carga: para el llenado mediante la bomba de un depósito se incorporan sensores de nivel de agua para controlar los niveles mínimo y máximo de llenado. Así, de forma automática se conectará o apagará la bomba . Estos sensores se conectan con el regulador mppt para controlar el funcionamiento de la instalación.
    • De presión : registra la medida de presión del sistema mediante la conexión de un transductor.
  • Cableado : de sección adecuada, tanto para interconectar los paneles en caso de conjunto, como para llevar el suministro energético a la propia bomba.

  • Tuberías : Tipo de material empleado, que influye en las pérdidas de presión por fricción.

  • Accesorios y puntos de singularidad : Como codos, ensanchamientos, reducciones de sección. Influyen en las pérdidas de carga por fricción.

  • Otros: Para automatizar el riego, su sectorización o monitorización pueden ser incorporadas incorporación de electro-válvulas, que permiten mediante la conexión remota el seguimiento y funcionamiento de la instalación.

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