CAPITULO 3: APLICACIONES FOTOVOLTAICAS TEMA · PDF fileINSTALACIONES FV PARA BOMBEO. CAPITULO...

INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS SOLARES FV TEMA 3.3. INSTALACIONES FV PARA BOMBEO.

CAPITULO 3: APLICACIONES FOTOVOLTAICAS

TEMA 3.3: INSTALACIONES FV PARA BOMBEO

3.3. INSTALACIONES FV PARA BOMBEO.

DESARROLLO DE LOS CONTENIDOS 1. INTRODUCCIÓN. 2. TIPOS DE BOMBEO.

2.1. BOMBEO DIRECTO. 2.2. BOMBEO INDIRECTO.

3. ELEMENTOS DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO DE BOMBEO.

3.1. GENERADOR FV. 3.2. GRUPO MOTOR-BOMBA.

3.2.1. MOTORES. 3.2.2. BOMBAS. 3.2.2.1. BOMBA CENTRÍFUGA. 3.2.2.2. BOMBA VOLUMÉTRICA. 3.2.2.3. BOMBA HELICOIDAL. 3.2.2.4. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS POR SU DISPOSICIÓN.

3.3. SUBSISTEMA DE ADAPTACIÓN ELECTRICA. 3.4. SUBSISTEMA DE ALMACENAMIENTO. 3.5. OTROS ELEMENTOS. 3.6. CONFIGURACIONES MAS HABITUALES.

4. CÁLCULO DE UN SISTEMA FV CON BOMBEO DIRECTO. 4.1. EJERCIO PRÁCTICO. CÁLCULO DE UN BOMBEO FV PARA REGADIO.

I.E.F.P.S. SAN JORGE. SANTURTZI. DPTO. DE ELECTRICIDAD / CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES. Pág: 1 / 15


1. INTRODUCCIÓN.

LLaa iimmppuullssiióónn ddee aagguuaa ddeessddee ddeeppóóssiittooss oo ppoozzooss eess uunnaa ddee llaass aapplliiccaacciioonneess mmááss hhaabbiittuuaalleess ddee llaass iinnssttaallaacciioonneess FFVV,, ssoobbrree ttooddoo eenn zzoonnaass ddee ccuullttiivvoo aalleejjaaddaass ddee llaa rreedd eellééccttrriiccaa..

EEssttaa aapplliiccaacciióónn nnoo eess nnuueevvaa,, ppuueessttoo qquuee ddeessddee hhaaccee ssiiggllooss ssee hhaann uuttiilliizzaaddoo mmááqquuiinnaass eeóólliiccaass ppaarraa llaa rreeaalliizzaacciióónn ddee bboommbbeeooss..

AAppaarreeccee ccoonn eell ddeessaarrrroolllloo ddee llaa eenneerrggííaa FFVV,, eenn iinnssttaallaacciioonneess aauuttóónnoommaass,, ppaarraa llaa aalliimmeennttaacciióónn ddee llooss ddiissttiinnttooss mmoottoorreess ddeessddee llooss mmóódduullooss.. Las dos principales aplicaciones del bombeo FV son:

• Aplicaciones de riego agrícola. • Abastecimiento de agua en zonas rurales.

EEqq

••dd

••aa Cre LLllmm EEttccee EEiiii

I

2. TIPOS DE BOMBEO.

ssttaass iinnssttaallaacciioonneess ssee ccllaassiiffiiccaann eenn ddooss ttiippooss,, eenn ffuunncciióónn ddeell mmooddoo ddee aaccuummuullaacciióónn ddee llaa eenneerrggííaa uuee rreeaalliizzaann::

BBoommbbeeooss ddiirreeccttooss:: ccuuaannddoo llaa eenneerrggííaa ssoollaarr ssee aallmmaacceennaa eenn ffoorrmmaa ddee eenneerrggííaa mmeeccáánniiccaa,, eenn eeppóóssiittooss ddee aagguuaa..

BBoommbbeeooss iinnddiirreeccttooss:: ccuuaannddoo llaa eenneerrggííaa ssoollaarr ssee aallmmaacceennaa eenn ffoorrmmaa ddee eenneerrggííaa eellééccttrriiccaa,, eenn ccuummuullaaddoorreess..

omo norma general, el alto coste de las baterías hace recomendable, siempre que se pueda, ealizar el almacenamiento energético en términos de energía mecánica en lugar de energía léctrica.
2.1. BOMBEO DIRECTO.
aass iinnssttaallaacciioonneess ddee BBoommbbeeoo ddiirreeccttoo ssee ppuueeddeenn rreeaalliizzaarr eenn CCCC oo eenn CCAA.. TTaall yy ccoommoo ssee iinnddiiccaa eenn ooss eessqquueemmaass.. SSee aapprreecciiaa llaa iinntteerrvveenncciióónn ddee uunn aacccceessoorriioo eessppeeccííffiiccoo ppaarraa ccaaddaa ccaassoo,, aaccooppllaaddoorr oottoorr oo iinnvveerrssoorr..

nn eessttee ccaassoo,, llaass bboommbbaass ttaannttoo eenn CCCC oo eenn CCAA,, eessttáánn ccoonneeccttaaddaass aall ccaammppoo FFVV mmeeddiiaannttee ddiiffeerreenntteess iippooss ddee ddiissppoossiittiivvooss eelleeccttrróónniiccooss,, qquuee aaddaappttaarraann llooss rreeqquueerriimmiieennttooss mmeeccáánniiccooss ddee llaass bboommbbaass aa llaa aappaacciiddaadd ddee aalliimmeennttaacciióónn ddeell ggeenneerraaddoorr FFVV eenn llooss ddiissttiinnttooss mmoommeennttooss ddeell ddííaa yy ddee ttrraassffoorrmmaarr,, ssii ss nneecceessaarriioo,, llaa CCCC ssuummiinniissttrraaddaa ppoorr llooss mmóódduullooss eenn CCAA..

nn eessttaass ccoonnddiicciioonneess ssoolloo eexxiissttiirráá llaa ppoossiibbiilliiddaadd ddee iimmppuullssiióónn ccuuaannddoo ssee ssoobbrreeppaassee cciieerrttoo nniivveell ddee rrrraaddiiaacciióónn ssoollaarr,, ddeebbiieennddoo ddiisseeññaarrssee eell aallmmaacceennaammiieennttoo eenneerrggééttiiccoo ppaarraa hhaacceerr ffrreennttee aa ppeerriiooddooss ddee nnssuuffiicciieennttee iinnssoollaacciióónn,, eenn ffoorrmmaa ddee ddeeppóóssiittooss ddee aagguuaa aa cciieerrttaa aallttuurraa..

.E.F.P.S. SAN JORGE. SANTURTZI. DPTO. DE ELECTRICIDAD / CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES. Pág: 2 / 15


FFiigg.. 11 yy 22.. EEssqquueemmaass ddee ccoonneexxiióónn pparraa llooss bboommbbeeooss ddiirreeccttooss eenn CCCC yy eenn CCAA.. a

LLee EEggcc LLeepp

I

2.2. BOMBEO INDIRECTO.

aass iinnssttaallaacciioonneess ddee BBoommbbeeoo iinnddiirreeccttoo ssee ppuueeddeenn rreeaalliizzaarr eenn CCCC oo eenn CCAA.. TTaall yy ccoommoo ssee iinnddiiccaa nn llooss eessqquueemmaass.. SSee ttrraattaarráánn ccoommoo iinnssttaallaacciioonneess aauuttóónnoommaass..

nn eessttee ccaassoo,, ssee rreeeemmppllaazzaa llaa rreedd eellééccttrriiccaa ccoonnvveenncciioonnaall ppoorr uunnaa rreedd eeqquuiivvaalleennttee aalliimmeennttaaddaa ppoorr uunn eenneerraaddoorr FFVV,, aall qquuee ssee ddeebbee aaññaaddiirr eell ccoorrrreessppoonnddiieennttee ssiisstteemmaa ddee aallmmaacceennaammiieennttoo eellééccttrriiccoo yy eell oonnvveerrttiiddoorr CCCC//CCCC óó CCCC//CCAA,, aaddeeccuuaaddoo ppaarraa llaa ccaarrggaa ccoorrrreessppoonnddiieennttee..

aa ggaarraannttííaa ddee ssuummiinniissttrroo ooffrreecciiddaa ppoorr llaa bbaatteerrííaa ppeerrmmiittee aabboorrddaarr aapplliiccaacciioonneess qquuee nnoo ssoonn ppoossiibblleess nn eell ccaassoo aanntteerriioorr,, ccoommoo rriieeggoo ppoorr ggootteeoo,, ccoonn uunnaa ddeemmaannddaa eenn pprreessiióónn yy ccaauuddaall eessttaabblleecciiddaass yy aauuttaass tteemmppoorraalleess eessttrriiccttaass..

FFiigg.. 33 yy 44.. EEssqquueemmaass ddee ccoonneexxiióónn ppaarraa llooss bboommbbeeooss iinnddiirreeccttooss eenn CCCC yy eenn CCAA..



3. ELEMENTOS DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO DE BOMBEO.

LLooss eelleemmeennttooss pprriinncciippaalleess qquuee ccoommppoonneenn uunn ssiisstteemmaa ffoottoovvoollttaaiiccoo ddee bboommbbeeoo ssoonn::

•• GGeenneerraaddoorr ffoottoovvoollttaaiiccoo.. •• GGrruuppoo mmoottoorr--bboommbbaa.. •• SSuubbssiisstteemmaa ddee aaddaappttaacciióónn eellééccttrriiccaa.. •• SSuubbssiisstteemmaa ddee aallmmaacceennaammiieennttoo.. •• OOttrrooss eelleemmeennttooss..

SSrr

33 LL LLCCccrrnn PPCCll PPppuuii 33 LL

EEeeii

I

3.1. GENERADOR FOTOVOLTAICO.

ee ccoonnssttrruuyyee,, eenn ggeenneerraall,, ccoonn mmóódduullooss ddee SSiilliicciioo,, mmoonnoo oo ppoolliiccrriissttaalliinnoo yy ssee aaddeeccuuaarráá aa llaa ppootteenncciiaa eeqquueerriiddaa ppoorr eell ggrruuppoo mmoottoorr--bboommbbaa.. SSee ssuueellee uubbiiccaarr eenn uunnaa zzoonnaa pprróóxxiimmaa aall ppuunnttoo ddee bboommbbeeoo..

.
3.2. GRUPO MOTOR - BOMBA
..22..11.. MMoottoorreess

ooss mmoottoorreess mmááss uuttiilliizzaaddooss:: ••MMoottoorreess ddee CCCC.. ••MMoottoorreess ddee CCAA..

aass bboommbbaass FFVV ddee pprriimmeerraa ggeenneerraacciióónn,, eessppeecciiaallmmeennttee ppaarraa bbaajjaa ppootteenncciiaa,, iinnccoorrppoorraabbaann mmoottoorreess ddee CC ddee iimmáánn ppeerrmmaanneennttee,, qquuee ssee aaddaappttaabbaann ffáácciillmmeennttee aa llooss ggeenneerraaddoorreess FFVV.. EEssttaa ssiittuuaacciióónn hhaa aammbbiiaaddoo ddeebbiiddoo aa llaa ddiissppoonniibbiilliiddaadd eenn eell mmeerrccaaddoo ddee mmoottoorreess ddee CCAA,, mmaass bbaarraattooss ,, ssiimmpplleess yy oobbuussttooss.. EEssttee ttiippoo ddee mmoottoorr pprreesseennttaa eell iinnccoonnvveenniieennttee ddee qquuee ppaarraa ppooddeerr vvaarriiaarr ssuu vveelloocciiddaadd eecceessiittaa uunn vvaarriiaaddoorr eelleeccttrróónniiccoo ddee vveelloocciiddaadd,, lloo ccuuaall eennccaarreeccee llaa iinnssttaallaacciióónn..

aarraa ppootteenncciiaass ssuuppeerriioorreess aa 550000 WW ssee jjuussttiiffiiccaa llaa uuttiilliizzaacciióónn ddee mmoottoorreess ddee CCAA eenn lluuggaarr ddee llooss ddee CC,, yyaa qquuee eell ssoobbrreeccoossttee ddeell vvaarriiaaddoorr ssuummaaddoo aall ggrruuppoo mmoottoorr bboommbbaa,, ppuueeddee lllleeggaarr aa sseerr iinnffeerriioorr aa

aa ssoolluucciióónn eenn CCCC eeqquuiivvaalleennttee..

aarraa ppootteenncciiaass ppeeqquueeññaass oottrraa ooppcciióónn aa ccoonnssiiddeerraarr ssoonn llooss mmoottoorreess ddee CCCC ssiinn eessccoobbiillllaass,, yyaa qquuee,, rreesseennttaann vveennttaajjaass rreessppeeccttoo aa llooss ddee CCAA,, ((vvaarriiaacciióónn ddee vveelloocciiddaadd sseenncciillllaa)),, yy ppoorr oottrroo llaaddoo ttiieenneenn nn mmaanntteenniimmiieennttoo mmuucchhoo mmaass ssiimmppllee qquuee llooss mmoottoorreess CCCC ccoonnvveenncciioonnaalleess,, ppuuddiiéénnddoossee aapplliiccaarr nncclluussoo eenn ggrruuppooss ssuummeerrggiibblleess..

..22..22.. BBoommbbaass

aass bboommbbaass uuttiilliizzaaddaass::

•• CCeennttrrííffuuggaass.. •• VVoolluummééttrriiccaass.. •• HHeelliiccooiiddaalleess..

nn ccuuaannttoo aall ssiisstteemmaa mmeeccáánniiccoo,, eess ddeecciirr llaa bboommbbaa,, hhaayy qquuee ccoonnssiiddeerraarr llaass ddooss ooppcciioonneess cclláássiiccaass xxiisstteenntteess:: bboommbbaass vvoolluummééttrriiccaass ((iimmppuullssiióónn ppoorr ddeessppllaazzaammiieennttoo)) yy bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass (( mmppuullssiióónn ppoorr ttrraannssffeerreenncciiaa ddee ccaannttiiddaadd ddee mmoovviimmiieennttoo))..



E

Exxiissttee uunnaa aalltteerrnnaattiivvaa aa llaass bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass,, llaass llllaammaaddaass bboommbbaass ddee ddeessppllaazzaammiieennttoo ppoossiittiivvoo ddee ttiippoo hheelliiccooiiddaall oo bboommbbaass ddee ttoorrnniilllloo.. 33..22..22..11.. BBoommbbaa cceennttrrííffuuggaa:: El movimiento se obtiene a través de un conjunto de paletas o álabes giratorios que impulsan a la masa de agua.. EEll rreennddiimmiieennttoo eess bbuueennoo ppaarraa pprreessiioonneess ddee iimmppuullssiióónn rreedduucciiddaa ((<< 1100 mm ddee ccoolluummnnaa ddee aagguuaa)),, aauunnqquuee eessttee ddeeccaaee rrááppiiddaammeennttee aa mmeeddiiddaa qquuee ssee rreedduuccee llaa vveelloocciiddaadd ddee ggiirroo,, hhaacciieennddoo qquuee nnoo ssee pprroodduuzzccaa eell bboommbbeeoo hhaassttaa qquuee llaa ppootteenncciiaa ddiissppoonniibbllee ppeerrmmiittaa ssuuppeerraarr llaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa ddeell ssiisstteemmaa,, lloo ccuuaall nnoo ooccuurrrriirráá hhaassttaa qquuee ssee ssuuppeerree uunn ddeetteerrmmiinnaaddoo nniivveell ddee rraaddiiaacciióónn.. La relación entre caudal y presión es inversa, de tal manera que, para un valor de revoluciones del rotor, a mayor presión demandada menor es el caudal que puede ser extraído por la bomba. Por otro lado, el par de arranque inicial suele ser reducido, lo que las hace interesantes para acoplarse tanto a motores de CA como de CC 33..22..22..22.. BBoommbbaa vvoolluummééttrriiccaa::

CCoonnssiisstteenn eenn uunn éémmbboolloo qquuee ssee ddeessppllaazzaa ppoorr eell iinntteerriioorr ddee uunn cciilliinnddrroo,, ccoonn vváállvvuullaass qquuee cciieerrrraann yy aabbrreenn aalltteerrnnaattiivvaammeennttee,, ddeessppllaazzaannddoo ccaaddaa vveezz uunnaa cciieerrttaa ccaannttiiddaadd ddee llííqquuiiddoo.. DDee ffoorrmmaa ppaarreecciiddaa aa uunnaa bboommbbaa ddee bbiicciicclleettaa..

LLaass mmááss ccoonnoocciiddaass ssoonn llaass ddeennoommiinnaaddaass bboommbbaass ddee ppiissttóónn.. SSoonn mmaass aapprrooppiiaaddaass ppaarraa aallttooss iinnccrreemmeennttooss ddee pprreessiióónn,, mmaayyoorr ddee 2200 mmeettrrooss ddee ccoolluummnnaa ddee aagguuaa ((mmccaa)),, yy bbaajjooss ccaauuddaalleess..

SSuu mmaayyoorr iinnccoonnvveenniieennttee eess qquuee,, nnoorrmmaallmmeennttee,, pprreesseennttaann ppaarreess ddee aarrrraannqquuee eelleevvaaddooss,, ppoorr mmoottiivvooss mmeeccáánniiccooss..

OOttrraa ccaarraacctteerrííssttiiccaa iimmppoorrttaannttee ddee eessttee ttiippoo ddee bboommbbaass eess qquuee,, ppaarraa cciieerrttaa vveelloocciiddaadd ddee ggiirroo ddeell rroottoorr,, eell ccaauuddaall eexxttrraaííddoo eess pprrááccttiiccaammeennttee iinnddeeppeennddiieennttee ddee llaa pprreessiióónn,, ssiieennddoo llaa úúnniiccaa ooppcciióónn ppaarraa iinnccrreemmeennttaarr eell mmiissmmoo,, aauummeennttaarr llaass rreevvoolluucciioonneess ddeell mmoottoorr.. 33..22..22..33.. BBoommbbaa hheelliiccooiiddaall:: CCoonnssttiittuuyyeenn llaa aalltteerrnnaattiivvaa aa llaass bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass,, ssee ddeennoommiinnaann ttaammbbiiéénn bboommbbaass ddee ttoorrnniilllloo.. PPoosseeeenn uunn bbaajjoo ppaarr ddee aarrrraannqquuee,, ddee aaccuueerrddoo aa ssuu ccaarráácctteerr vvoolluummééttrriiccoo,, ccoonn ccaappaacciiddaadd ppaarraa bboommbbeeaarr aa mmaayyoorreess aallttuurraass yy dduurraannttee mmááss hhoorraass aall ddííaa..



33..22..22..44.. CCllaassiiffiiccaacciióónn ddee llaass bboommbbaass ppoorr ssuu ddiissppoossiicciióónn:: SSee ppuueeddeenn ccllaassiiffiiccaarr eenn:: SSuummeerrggiibblleess,, fflloottaanntteess yy ddee ssuuppeerrffiicciiee.. •• LLaass bboommbbaass ssuummeerrggiibblleess ssee uuttiilliizzaann eenn ppoozzooss mmuuyy pprrooffuunnddooss yy ddee ppeeqquueeññoo ddiiáámmeettrroo,, ssiieennddoo rreeccoommeennddaabblleess,, eenn eessttee ccaassoo,, llaass vvoolluummééttrriiccaass.. •• LLaass bboommbbaass fflloottaanntteess ddiissppoonneenn ddee uunn fflloottaaddoorr qquuee ppeerrmmiittee ssuu iinnssttaallaacciióónn eenn rrííooss,, llaaggooss oo ppoozzooss ddee ggrraann ddiiáámmeettrroo.. SSiieennddoo llaass cceennttrriiffuuggaass qquuiieenneess mmááss ssee eemmpplleeaann ccuuaannddoo lloo qquuee ssee nneecceessiittaa eess uunn ggrraann ccaauuddaall yy bbaajjaa pprreessiióónn..

•• LLaass bboommbbaass ddee ssuuppeerrffiicciiee ssee ssiittúúaann ffuueerraa ddeell aagguuaa,, yy ddeebbeenn tteenneerr ggrraann ccaappaacciiddaadd ddee aassppiirraacciióónn,, ppoorr lloo qquuee ssoonn mmááss aaddeeccuuaaddaass llaass cceennttrrííffuuggaass.. EEll ttiippoo ddee bboommbbaa aa eelleeggiirr vvaa aa ddeeppeennddeerr ddeell ccoommpprroommiissoo eennttrree pprreessttaacciioonneess eelleeccttrroommeeccáánniiccaass yy ccoossttee,, tteenniieennddoo eenn ccuueennttaa ffaaccttoorreess ccoommoo llaa sseecccciióónn yy pprrooffuunnddiiddaadd ddeell ppoozzoo oo llaa ppoossiibbiilliiddaadd ddee iinnmmeerrssiióónn ddeell ccoonnjjuunnttoo mmoottoorr--bboommbbaa.. En general, se puede decir que para demandas de caudal con escasa presión estarán bien cubiertas con bombas centrífugas, más habituales y con elementos de adaptación eléctrica más sencillos, y para demandas de presión se van a requerir bombas volumétricas o centrífugas multiestado o multietapa. EElleecccciióónn ddee llaass bboommbbaass eenn ffuunncciióónn ddeell ccaauuddaall nneecceessaarriioo yy ddee llaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa::



.

EEeeaacc L

Etl Lpt Lnb Eap Sil “cv

I

3.3. SUBSISTEMA DE ADAPTACIÓN ELÉCTRICA

xxiisstteenn ssiisstteemmaass ddee aaddaappttaacciióónn,, CCCC//CCCC yy CCCC//CCAA,, ccaappaacceess ddee,, ppaarraa uunnaa ddeetteerrmmiinnaaddaa ppootteenncciiaa,, nnttrreeggaaddaa ppoorr eell ggeenneerraaddoorr ffoottoovvoollttaaiiccoo,, ttrraannssffoorrmmaarr llooss vvaalloorreess ddee tteennssiióónn ee iinntteennssiiddaadd ppaarraa ddeeccuuaarrssee aa llaass ccoonnddiicciioonneess ddee aarrrraannqquuee ddeell ggrruuppoo mmoottoorr--bboommbbaa eenn ssiittuuaacciioonneess ddee bbaajjaa iinnssoollaacciióónn,, oommoo llaass qquuee ssee ddaann eenn llooss ddííaass nnuubbllaaddooss oo eenn llooss eexxttrreemmooss ddeell ddííaa,, ((aammaanneecceerr yy aattaarrddeecceerr))..

os tipos de acoplamiento eléctrico más habituales son:

Convertidores CC/CC, inversores, baterías y variador de velocidad.

l convertidor de CC/CC para una determinada potencia proporcionada por el generador FV, ransforma parte de la tensión de alimentación en intensidad suplementaria que sirve para salvar as condiciones de arranque del grupo motor–bomba en condiciones de baja insolación.

os inversores son dispositivos electrónicos que transforman la tensión e intensidad continuas rocedentes del generador FV, en tensiones alternas. Los inversores de uso en bombeos suelen ener una salida a tensión y frecuencia variable.

a variación de frecuencia de salida permite trabajar a los motores a velocidades distintas de la ominal de 50 Hz, disminuyendo así el umbral de irradiancia necesario para el arranque de la omba.

n instalaciones con almacenamiento eléctrico, las baterías actúan también como elemento de coplamiento entre el generador FV y la carga, ya que sirven para fijar un valor de tensión que uede hacer que la bomba trabaje cerca del punto de máxima potencia.

in embargo, las pérdidas introducidas en el circuito, el mantenimiento de las baterías y el ncremento de coste de la instalación recomiendan, su uso solo si el caudal bombeado durante as horas de sol resulta insuficiente.

La configuración que empieza a ser más habitual, es la constituida por un generador FV onectado a una bomba convencional alimentada por un motor asíncrono a través de un ariador de frecuencia”.



.
3.4. SUBSISTEMA DE ALMACENAMIENTO
EExxiisstteenn ddooss ffoorrmmaass ddee aallmmaacceennaammiieennttoo ddee llaa eenneerrggííaa oobbtteenniiddaa:: •• EEll aallmmaacceennaammiieennttoo ddee eenneerrggííaa mmeeccáánniiccaa,, mmeeddiiaannttee vvoolluummeenn ddee aagguuaa,, eenn ddeeppóóssiittooss,, oo bboommbbeeoo ddiirreeccttoo.. •• EEll aallmmaacceennaammiieennttoo ddee eenneerrggííaa eellééccttrriiccaa,, eenn bbaatteerrííaass,, oo bboommbbeeoo iinnddiirreeccttoo.. Como se ha comentado anteriormente, el alto coste de las baterías hace recomendable, siempre que se pueda, realizar el almacenamiento energético en términos de energía mecánica en lugar de energía eléctrica.

DDee

••••••

LL

••

••••••

I

3.5. OTROS ELEMENTOS.

ee ffoorrmmaa aaddiicciioonnaall,, llaass iinnssttaallaacciioonneess ddee bboommbbeeoo iinncclluuyyeenn oottrrooss eelleemmeennttooss ccoonn ffuunncciioonneess ssppeecciiffiiccaass,, ccoommoo::

SSoonnddaass ddee nniivveell.. PPaarraa ccoonnttrrooll ddee nniivveelleess eenn ppoozzoo yy ddeeppóóssiittoo.. IInntteerrrruuppttoorreess yy pprrooggrraammaaddoorreess hhoorraarriiooss.. PPrrootteecccciioonneess eellééccttrriiccaass,, eettcc..

.
3.6. CONFIGURACIONES MAS HABITUALES
aass ccoonnffiigguurraacciioonneess mmááss hhaabbiittuuaalleess ssoonn::

MMoottoobboommbbaa ssuummeerrggiibbllee,, ccoonn mmoottoorr ddee CCCC oo CCAA,, yy bboommbbaa cceennttrrííffuuggaa mmuullttiieettaappaa.. EEll nnúúmmeerroo ddee eettaappaass eess ffuunncciióónn ddee llaa aallttuurraa rreeqquueerriiddaa.. MMoottoobboommbbaa ssuummeerrggiibbllee,, ccoonn mmoottoorr ddee CCCC oo CCAA,, yy bboommbbaa vvoolluummééttrriiccaa.. MMoottoobboommbbaa fflloottaannttee ccoonn mmoottoorr ddee CCCC yy bboommbbaa cceennttrrííffuuggaa.. UUnniiddaaddeess mmoottoorr bboommbbaa ((cceennttrrííffuuggaass oo ddee ppiissttóónn)) eenn ssuuppeerrffiicciiee..



4. CCÁÁLLCCUULLOO DDEE UUNN SSIISSTTEEMMAA FFVV CCOONN BBOOMMBBEEOO DDIIRREECCTTOO..

PPaarraa ccoonnffiigguurraarr uunn ssiisstteemmaa ddee bboommbbeeoo FFVV,, ssee nneecceessiittaann ssaabbeerr vvaarriiooss ddaattooss::

-- CCaauuddaall ddiiaarriioo nneecceessaarriioo:: EEssttaarráá ddeetteerrmmiinnaaddoo ppoorr llaass nneecceessiiddaaddeess ddeell uussuuaarriioo -- LLuuggaarr ddee uubbiiccaacciióónn:: DDeetteerrmmiinnaa llaa ccaannttiiddaadd ddee rraaddiiaacciióónn ddiissppoonniibbllee.. -- DDííaass ddee aauuttoonnoommííaa:: EEssttaarráánn ddeetteerrmmiinnaaddooss ppoorr llaa zzoonnaa ddee uubbiiccaacciióónn.. -- AAllttuurraa mmaannoommééttrriiccaa:: EEssttaa ddeeffiinniiddaa ppoorr llaa ttooppoollooggííaa ddee llaa iinnssttaallaacciióónn.. LLooss ttrreess pprriimmeerrooss ddaattooss nnoo nneecceessiittaann eexxpplliiccaacciióónn yy vvaammooss aa ddeessaarrrroollllaarr eell ccoonncceeppttoo ddee aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa..

““LLaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa eess llaa ssuummaa ddee llaa aallttuurraa ggeeoommééttrriiccaa mmááss llaass ppéérrddiiddaass ddee ccaarrggaa””.. ((aallttuurraa eeqquuiivvaalleennttee))..

AAllttuurraa ggeeoommééttrriiccaa ((HHgg)):: EEss llaa ddiissttaanncciiaa vveerrttiiccaall eennttrree eell aagguuaa ddeell ppoozzoo ((rrííoo,, eemmbbaallssee,, eettcc..)) yy eell lluuggaarr mmááss aallttoo ddoonnddee ééssttaa sseerráá ddeeppoossiittaaddaa.. SSuueellee sseerr llaa ssuummaa ddee llaa aallttuurraa ddee iimmppuullssiióónn mmááss llaa aallttuurraa ddee aassppiirraacciióónn..

AAllttuurraa ddeeppóóssiittoo ((HHddeepp)):: EEss llaa ddiissttaanncciiaa vveerrttiiccaall eennttrree llaa bboommbbaa yy eell ppuunnttoo mmááxxiimmoo ddee eelleevvaacciióónn.. ((EEnn bboommbbaass ssuummeerrggiibblleess ccooiinncciiddiirráá ccoonn llaa aallttuurraa ggeeoommééttrriiccaa))..

AAllttuurraa eessttááttiiccaa ((HHee)):: EEss llaa ddiissttaanncciiaa vveerrttiiccaall eennttrree eell aagguuaa ddeell ppoozzoo yy llaa bboommbbaa.. ((EEnn bboommbbaass ssuummeerrggiibblleess eess iigguuaall aa cceerroo..))..

DDeesscceennssoo ddee nniivveell ((HHdd)):: EEss llaa ppéérrddiiddaa ddee nniivveell ddeell ppoozzoo dduurraannttee eell bboommbbeeoo.. ((EEnn ccaassoo ddee nnoo ddiissppoonneerr ddee eessttee ddaattoo,, ssee ccoonnssiiddeerraa eennttrree uunn 1100 ÷÷ 1155%% ddee HHee))..

PPéérrddiiddaass ddee ccaarrggaa:: EEss llaa ffuueerrzzaa qquuee ssee ooppoonnee aa llaa cciirrccuullaacciióónn ddeell aagguuaa eenn llaa ttuubbeerrííaa ddeebbiiddoo aa rroozzaammiieennttooss,, ccaammbbiiooss ddee ddiirreecccciióónn,, ((ccooddooss)),, vváállvvuullaass,, ccaammbbiiooss ddee sseecccciióónn eenn llaass ttuubbeerrííaass,, eettcc.. CCoonn llaass ssiigguuiieenntteess ffiigguurraass ssee ppuueeddee aapprreecciiaarr eell ccoonncceeppttoo ddee llaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa:: aa)) EEnn bboommbbaass aassppiirraanntteess oo ddee ssuuppeerrffiicciiee..

LLaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa eess llaa ssuummaa ddee llaa aallttuurraa ggeeoommééttrriiccaa mmááss llaass ppéérrddiiddaass ddee ccaarrggaa.. ((aallttuurraa eeqquuiivvaalleennttee))..



bb)) EEnn bboommbbaass ddee iimmppuullssiióónn oo ssuummeerrggiiddaass.. LLaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa eess llaa ssuummaa ddee llaa aallttuurraa ggeeoommééttrriiccaa mmááss llaass ppéérrddiiddaass ddee ccaarrggaa.. ((aallttuurraa eeqquuiivvaalleennttee))..

.

NNcc

DD

••••••••

I

4.1. EJERCICIO PRÁCTICO. CÁLCULO DE BOMBEO FV PARA REGADIO

eecceessiittaammooss ddiisseeññaarr uunnaa iinnssttaallaacciióónn ddee bboommbbeeoo FFVV,, ppaarraa uunn rreeggaaddííoo,, ccoonn llaass ssiigguuiieenntteess aarraacctteerrííssttiiccaass::

aattooss nneecceessaarriiooss::

CCaauuddaall nneecceessaarriioo:: 550000 ll//ddííaa ((00,,55 mm33//dd)) DDííaass aauuttoonnoommííaa:: 33 ddííaass ((ccoonnssiiddeerraammooss uunnaa zzoonnaa ssoolleeaaddaa)).. LLuuggaarr ddee uubbiiccaacciióónn:: RRiioojjaa AAllaavveessaa.. AAllttuurraa mmaannoommééttrriiccaa:: sseeggúúnn llaa ttooppoollooggííaa ((vveerr eell eessqquueemmaa))..



1

1.. CCáállccuulloo ddeell vvoolluummeenn,, mmíínniimmoo,, ddeell ddeeppóóssiittoo ppaarraa ppooddeerr aallmmaacceennaarr eell aagguuaa ccoorrrreessppoonnddiieennttee aa ttrreess ddííaass ddee aauuttoonnoommííaa::

VVdd == CCdd •• DDaa == 550000 •• 33 == 11..550000 lliittrrooss ((11,,55 mm33)) VVdd:: vvoolluummeenn ddeell ddeeppóóssiittoo.. CCdd:: ccaauuddaall ddiiaarriioo.. DDaa:: ddííaass ddee aauuttoonnoommííaa..

PPaarraa eevviittaarr qquuee ddeessbboorrddee,, ccoonnssiiddeerraarreemmooss uunn 2200 %% mmaass ddee eessttaa ccaappaacciiddaadd..

VVTT == VVdd .. 2200%% == 11..550000 .. 11,,22 == 11..880000 lliittrrooss ((11,,88 mm33))

22.. CCáállccuulloo ddee rraaddiiaacciióónn eenn llaa zzoonnaa ddee llaa eexxpplloottaacciióónn::

CCoommoo ssee ttrraattaa ddee uunnaa eexxpplloottaacciióónn aaggrrííccoollaa,, ttoommaarreemmooss eell mmeess mmááss ddeessffaavvoorraabbllee ddee llaa tteemmppoorraaddaa pprriimmaavveerraa--vveerraannoo.. CCoonnssuullttaaddaass llaass ttaabbllaass ddeell EEVVEE,, ppaarraa uunnaa oorriieennttaacciióónn SSuurr ddeell ggeenneerraaddoorr FFVV.. ((VVeerr llaa ttaabbllaa ssiigguuiieennttee))

LLooss ddaattooss oobbtteenniiddooss ssoonn:: MMeess mmááss ddeessffaavvoorraabbllee:: AAbbrriill.. ÁÁnngguulloo ddee iinncclliinnaacciióónn óóppttiimmaa:: 3300ºº HHoorraass ddee SSooll PPiiccoo ((HHSSPP))== 55,,222299

ZONA DE LA RIOJA ORIENTACION SUR (1ª FILA. – IRRADIACION GLOBAL 2ª FILA. – IRRADIACION DIFUSA)

IRRADIACION (kWh/m²)

INCL EN FB MZ AB MY JU JL AG ST OC NV DC

0 1.644 2.661 3.967 4.908 5.920 6.742 7.103 6.035 4.610 3.078 1.924 1.532 .874 1,344 1.951 2.453 3.041 3.007 2.703 2.356 2.077 1.440 .966 .855

10 1.985 3.057 4.325 5.130 6.033 6.799 7.219 6.295 4.976 3.479 2.301 1.851 .896 1.382 1.989 2.487 3.073 3.037 2.744 2.412 2.133 1.477 .994 .877

20 2.278 3.381 4.582 5.239 6.008 6.700 7.164 6.417 5.225 3.797 2.623 2.127 .904 1.399 1.997 2.485 3.058 3.023 2.750 2.439 2.159 1.491 1.007 .885

30 2.517 3.625 4.733 5.229 5.868 6.466 6.966 6.393 5.352 4.025 2.882 2.352 .899 1.396 1.977 2.447 3.002 2.972 2.726 2.437 2.155 1.485 1.005 .881

40 2.695 3.783 4.776 5.102 5.605 6.110 6.623 6.220 5.354 4.157 3.070 2.521

.882 1.374 1.932 2.377 2.908 2.887 2.674 2.406 2.124 1.461 .990 .865

50 2.807 3.852 4.710 4.866 5.226 5.625 6.132 5.903 5.233 4.190 3.184 2.630 .855 1.337 1.866 2.281 2.780 2.771 2.594 2.348 2.068 1.420 .963 .839 60 2.852 3.831 4.540 4.530 4.745 5.030 5.509 5.454 4.994 4.125 3.220 2.675

.820 1.286 1.782 2.162 2.624 2.630 2.491 2.265 1.991 1.365 .927 .804

70 2.828 3.721 4.274 4.106 4.203 4.395 4.828 4.888 4.647 3.966 3.179 2.658 .777 1.223 1.685 2.028 2.451 2.477 2.375 2.161 1.896 1.299 .833 .763

80 2.737 3.526 3.919 3.609 3.608 3.690 4.064 4.254 4.202 3.717 3.062 2.577

.730 1.153 1.579 1.884 2.268 2.311 2.247 2.047 1.787 1.225 .833 .717

90 2.582 3.254 3.489 3.076 2.967 2.982 3.263 3.544 3.675 3.388 2.873 2.438 .680 1.076 1.468 1.739 2.079 2.146 2.113 1.921 1.670 1.146 .779 .668

DATOS DE RADIACION SOLAR - SUPERFICIES INCLINADAS



33.. CCáállccuulloo ddeell ccaauuddaall ddiiaarriioo ddee llaa bboommbbaa::

ee oobbttiieennee aall ddiivviiddiirr eell vvoolluummeenn ddeell ddeeppóóssiittoo eennttrree llaass HHSSPP ddeell lluuggaarr.. ((LLlleennaannddoo eell ddeeppóóssiittoo eenn uunn ííaa))..

CCbb == VVDD // HHSSPP == 11..550000 // 55,,222299 == 228877 ll//hh óó 44,,88 ll//mmiinn

.. CCáállccuulloo ddee llaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa::

llttuurraa ggeeoommééttrriiccaa == aallttuurraa ddeeppóóssiittoo ++ aallttuurraa eessttááttiiccaa ++ ddeesscceennssoo nniivveell HHgg == HHddeepp ++ HHee ++ HHdd == 88 ++ 55 ++ 00,,55 == 1133,,55 mm

aarraa uunn ccaauuddaall ddee 228877 ll//hh,, aapprrooxx.. 330000 ll//hh nneecceessiittaarreemmooss uunnaa ttuubbeerrííaa ddee 1199 mmmm ddee ddiiáámmeettrroo tteerriioorr,, sseeggúúnn ttaabbllaa.. CCoonn uunnaa ppéérrddiiddaa ddee ccaarrggaa ddee 22,,33 mm,, ccaaddaa 110000 mm hhoorriizzoonnttaalleess.. VVeerr TTaabbllaa 11..

éérrddiiddaass ddee ccaarrggaa::

118800 mm ddee ttuubbeerrííaa hhoorriizzoonnttaall,, ccoorrrreessppoonnddeenn aa:: 11,,88 xx 22,,33 == 44,,1144 mm aallttuurraa eeqquuiivvaalleennttee.. 33 ccooddooss aa 9900ºº ccoorrrreessppoonnddeenn aa 00,,6633 xx 33 == 11,,8899 mm.. ((aallttuurraa eeqquuiivvaalleennttee)).. ((VVeerr TTaabbllaa 22)) 11 vváállvvuullaa ddee ccoommppuueerrttaa ccoorrrreessppoonnddee aa 00,,2211 mm.. ((aallttuurraa eeqquuiivvaalleennttee)).. ((VVeerr TTaabbllaa 22)).. TToottaall aallttuurraa eeqquuiivvaalleennttee == 44,,1144 ++ 11,,8899 ++ 00,,2211 == 66,,2244 mm

AAllttuurraa mmaannoommééttrriiccaa == AAllttuurraa ggeeoommééttrriiccaa ++ ppéérrddiiddaass ddee ccaarrggaa

SSdd

44

AA

PPiinn

PP

––––––––

AAllttuurraa mmaannoommééttrriiccaa == 1133,,55 ++ 66,,2244 == 1199,,7744 mm.. Tabla 1




Tabla 2

55.. EElleecccciióónn ddee llaa bboommbbaa..

UUnnaa vveezz ccoonnoocciiddooss llaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa ((1199,,7744 mm)) yy eell ccaauuddaall ddiiaarriioo ((11,,55 mm33)),, pprroocceeddeerreemmooss aa eelleeggiirr llaa bboommbbaa aaddeeccuuaaddaa.. PPaarraa eelllloo,, uuttiilliizzaarreemmooss ccaattáállooggooss ccoommeerrcciiaalleess..

A


Bomba sumergible Bomba SHURflo modelo 9300 Tensión nominal de trabajo 24 VdcPotencia nominal 120 W Altura manométrica máxima 70 m Profundidad máxima de inmersión 30 m Protección térmica automática interna 7.5 A

áállooggoo ccoommeerrcciiaall ddee llaa bboommbbaa,, vveemmooss qquuee eell ccaauuddaaUUnnaa vveezz ccoonnssuullttaaddoo eell ccaatt ll eess ffaaccttiibbllee ddee sseerr

bboommbbeeaaddoo..

aarreemm mmiieennttoo eennttrree bboommbbaa yy ggeenneerraaddoorr FFVV.. TToommaammooss llaa rreeffeerreenncciiaa ddeell PPMM55 ddee AAtteerrssaa.. CCoonn llaass ssiigguuiieenntteess ccaarraacctteerrííssttiiccaass::

66.. EElleecccciióónn ddeell ssiisstteemmaa ddee aaddaappttaacciióónn:: PPaarraa uunnaa ppootteenncciiaa ddee mmoottoorr ddee CCCC ddee 112200 WW,, nneecceessiitt ooss uunn ccoonnvveerrttiiddoorr ddee aaccooppllaa

Convertidor de Acoplamiento PM5

24 Vdc

2

estado sondas de nivel 2

Tensión nominal Potencia máxima 120 W Gestión M arranque y paro con sondas de nivel Indicador luminoso del



77 VV:: PP tteerrssaa PPMM55,, oobbsseerrvvaammooss qquuee llaa ppootteenncciiaa ddeell ccaammppoo FFVV,, dd bbeerráá sseerr ddee:: 44 VV 88 VV EE ee llooss mmóódduullooss ddiissppoonniibblleess.. 99.. RReeaalliizzaacciióónn ddeell eessqquueemmaa ggeenneerraall ddee llaa iinnssttaallaacciióónn eellééccttrriiccaa::

E o del sistem de bombeo calculado

.. PPootteenncciiaa ddeell ggeenneerraaddoorr FF

aarraa uunn ccoonnvveerrttiiddoorr ddee aaccooppllaammiieennttoo AAee

112200 WWpp,, aa 22 ..

.. CCoonnffiigguurraacciióónn ddeell ggeenneerraaddoorr FF ::

lliiggiieennddoo llaa ccoonnffiigguurraacciióónn mmááss aaddeeccuuaaddaa eenn ffuunncciióónn dd

Fig. squema de conjunt a


CAPITULO 3: APLICACIONES FOTOVOLTAICAS TEMA · PDF fileINSTALACIONES FV PARA BOMBEO. CAPITULO...

Documents

Transcript of CAPITULO 3: APLICACIONES FOTOVOLTAICAS TEMA · PDF fileINSTALACIONES FV PARA BOMBEO. CAPITULO...