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    Instalacin Solar Fotovoltaicapara el Bombeo de Agua para Riego

    ndice de contenidos:

    1- Introduccin

    1.1- Generalidades

    1.2- Principio fotoelctrico

    1.3- Arquitectura del sistema

    2- Componentes del sistema2.1- Mdulos fotovoltaicos

    2.2- e!ulador de car!a

    2.3- "om#a solar sumer!i#le

    2.$- Ca#leado elctrico

    2.%- Protecciones

    3- &atos de partida3.1- 'mpla(amiento de la parcela de rie!o

    3.2- equerimientos del equipo de #om#eo de a!ua

    $- C)lculo de la instalacin solar fotovoltaica

    $.1- adiacin solar disponi#le

    $.2- &isposicin de los mdulos

    $.3- Consumo ener!tico estimado$.$- *+mero e intercone,in de los mdulos solares

    $.%- C)lculo del re!ulador

    $.- Ca#leado protecciones

    $./- &imensionado de la #om#a solar sumer!i#le

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    DESARROLLO DEL O!"E!IDO

    #$ Introduccin

    #%#$ &eneralidades

    0a e,traccin de a!ua de po(os para rie!os de cultivos es unade las aplicaciones m)s renta#les novedosa de la ener!a solarfotovoltaica.

    'l empleo de un tipo de #om#as sumer!i#les especficas paraaplicaciones con ener!a fotovoltaica que funcionan a corrientecontinuadirecta 4CC&C5 !enerada directamente de los mdulosfotovoltaicos posi#ilita una instalacin independiente de la redelctrica con mu escasas necesidades de mantenimiento.

    Como se 6a indicado son necesarios la instalacin de unospaneles fotovoltaicos que producen ener!a elctrica a unatensin de 12 2$ voltios en corriente continua. 'sta electricidades consumida directamente por una #om#a tam#in en corriente

    continua que #om#ea el a!ua desde el fondo del po(o a undepsito con una cierta altura o directamente a la red dedistri#ucin de rie!o.

    0a falta de uniformidad derivada de la dependencia delrendimiento de los mdulos fotovoltaicos a la intensidad de laradiacin solar puede ser suplida por la instalacin de un sistemade #ateras de acumulacin de manera que la alimentacin decorriente 6acia la #om#a se realice a travs de ellas. Con ello seconsi!ue una alimentacin de corriente elctrica constante que

    ase!ura un suministro uniforme de a!ua por parte de la #om#aindependiente de las condiciones de radiacin solar.

    *o o#stante otra alternativa a la anterior muc6o m)s #arata simple es la instalacin de un sistema de #om#eo solar directoque no inclue #ateras. 'n este caso para conse!uir launiformidad en el rie!o se construe un depsito en altura de

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    manera que el flu7o de a!ua e,trada por la #om#a se diri7a 6aciaeste depsito de acumulacin. 'ste depsito que actuara comodepsito pulmn permitira reali(ar el rie!o de manera constante uniforme mientras el depsito dispon!a de un nivel de a!uamnimo.

    Por tanto se tratar) en este tutorial de descri#ir los elementosque componen una instalacin solar fotovoltaica autnoma parael #om#eo directo de a!ua incluendo cat)lo!os 6o7as deespecificaciones tcnicas de los distintos equipos e,poner uncaso pr)ctico de c)lculo que pueda servir de !ua modelo paraotras instalaciones.

    #%'$ (rincipio )otoel*ctrico

    0a #ase so#re la cual se fundamenta los actuales sistemasfotovoltaicos comerciales es el denominado principio fotoelctricomediante el cual las radiaciones de la lu( solar se puedentransformar en ener!a elctrica.

    'ste efecto tiene lu!ar en las llamadas clulas fotoelctricasunidad #)sica que componen los mdulos o panelesfotovoltaicos.

    &ic6os mdulos o paneles fotovoltaicos estar)n formados porla intercone,in de estas clulas solares que quedar)n

    dispuestas en serie o en paralelo de manera que la tensin corriente que finalmente proporcione el panel se a7uste al valorque se requiera.

    Por otro lado para entender el fundamento de las clulassolares decir que toda radiacin de lu( solar est) compuesta porpartculas elementales llamadas fotones.

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    'stas partculas llevan asociada un valor de ener!a 4E5 quedepende de la lon!itud de onda 45 de la radiacin cuo valorcuantitativo viene e,presado de la forma si!uiente8

    h c E9

    donde 4h5 es la constante de Planc: 4c5 es la velocidad de lalu(. ;e remite al lector a consultar el valor de estas constantesfsicas en el si!uiente enlace8

    stos pueden ser refle7ados a#sor#idos opasar a travs del panel slo los fotones que quedana#sor#idos por la clula fotovoltaica son los que finalmente vana !enerar electricidad.

    'n efecto cuando el fotn es a#sor#ido por la clula laener!a que porta el fotn es transferida a los )tomos quecomponen el material de la clula fotovoltaica.

    Con esta nueva ener!a transferida los electrones que est)n

    situados en las capas m)s ale7adas son capaces de saltar desprenderse de su posicin normal asociada al )tomo entrar aformar parte de un circuito elctrico que se !enera.

    Por lo tanto un factor crucial para que pueda !enerarse elefecto fotovoltaico es que las clulas de los paneles solares estncompuestas por un tipo determinado de material tales que sus

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    )tomos sean capaces de li#erar electrones para crear unacorriente elctrica al reci#ir ener!a.

    0os )tomos de los materiales llamados semiconductoresofrecen esta propiedad es decir materiales que act+an como

    aislantes a #a7a temperatura como conductores aldesprenderse de sus electrones cuando se aumenta la ener!aque incide so#re ellos.

    Adem)s para me7orar sus prestaciones estos materialessemiconductores son tratados de forma que se crean dos capasdiferentes dopadas 4tipo P tipo N5 con el o#7etivo de formar uncampo elctrico positivo en una parte ne!ativo en otra demanera que cuando la lu( solar incide so#re la clula para li#erarelectrones stos puedan ser atrapados por el campo elctrico formar as una corriente elctrica.

    'n la actualidad la maora de las clulas solares est)nconstruidas utili(ando como material semiconductor el silicio ensus formas mono o policristalina.

    0as clulas solares de silicio monocristalino se fa#rican a partirde secciones cortadas o e,tradas de una #arra de silicioperfectamente cristali(ado de una sola pie(a que permitenalcan(ar rendimientos del 2$? en ensaos de la#oratorio del1? para clulas de paneles comerciali(ados.

    Por el contrario para o#tener clulas solares de silicio puro deltipo policristalino el proceso de cristali(acin del silicio esdiferente. 'n este caso se parte de secciones cortadas de una#arra de silicio que se 6a estructurado desordenadamente enforma de peque@os cristales. ;on m)s #aratas de fa#ricar sereconocen visualmente por presentar su superficie un aspecto

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    !ranulado. ;in em#ar!o los rendimientos o#tenidos soninferiores alcan()ndose del orden del 2? en ensaos dela#oratorio del 1$? en mdulos comerciales.

    'n consecuencia los mdulos solares fotovoltaicos fa#ricados

    con clulas de silicio monocristalino ofrecen una maor potencianominal que los 6ec6os a #ase de clulas de silicio policristalinode#ido principalmente a las me7ores propiedades que ofrece elsilicio monocristalino un material mu uniforme frente a la faltade uniformidad que presentan los lmites de !rano del siliciopolicristalino.

    Adem)s otro aspecto importante a favor de los mdulosmonocristalinos es la te,tura final en su superficie que presentanlas clulas monocristalinas de maor calidad con me7orespropiedades antirrefle,ivas que permiten me7orar lasprestaciones del mdulo.

    #%+$ Ar,uitectura del sistema

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    =na instalacin solar fotovoltaica para #om#eo directo de a!uaest) destinada a satisfacer las necesidades de consumo propiode electricidad para el accionamiento de la #om#a consta de unesquema de instalacin cuos componentes principales semuestran en la fi!ura ad7unta.

    (aneles o mdulos solares:son los encar!ados de captar laradiacin solar transformarla en electricidad !enerando una

    corriente continua 4CC5 tam#in llamada corriente directa 4&C5que alimenta a la #om#a. 'l n+mero de paneles quedar)determinado por la potencia que se necesita suministrar a la#om#a de acuerdo al caudal de a!ua a #om#ear presin desuministro.

    Asimismo la disposicin forma del cone,ionado de lospaneles 4en serie o en paralelo5 ser) en funcin de la tensin

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    nominal la intensidad de corriente necesaria para elaccionamiento del motor elctrico de la #om#a.

    0os paneles solares se situar)n so#re un rac: o estructuramet)lica a cierta altura para evitar que se proecten som#ras

    so#re la superficie de los paneles de#ida a la presencia de)r#oles o de cualquier otro o#st)culo cercano.

    Regulador o controlador de carga:dispositivo electrnicoencar!ado de controlar el funcionamiento ptimo de la #om#a dea!ua. 'l controlador auda a ma,imi(ar el rendimiento ener!ticode los paneles solares permitiendo que la #om#a de a!uafuncione tam#in durante periodos de menor irradiacin solar.

    'l controlador adem)s re!ula el funcionamiento de la #om#a

    desconect)ndola cuando el depsito donde se #om#ea el a!ua6aa lle!ado a su capacidad m),ima o #ien porque el nivel dela!ua en el po(o 6aa #a7ado por de#a7o de un lmite de se!uridadesta#lecido con el fin de evitar que se quede descu#ierta la #ocade aspiracin de la #om#a.

    Asimismo el re!ulador de car!a dispone de un sistema decontrol con conectores BPlug&PlayB de posicin +nica quepermite el encendido o apa!ado del sistema 4en invierno pore7emplo como es poca de lluvias se desconecta situando elinterruptor en posicin BOffB5.

    Bomba de agua sumergible:conectada al re!ulador ocontrolador de car!a quedar) sumer!ida en el po(o. 'l valor de lainmersin mnima e,presado en metros que de#er) tener la#om#a ser) apro,imadamente de8 NPSHbomba(m) - 10 (m). 0as#om#as solares funcionan en corriente continua suelen estarfa#ricadas en acero ino,ida#le para soportar me7or la a!resividadde las a!uas su#terr)neas.

    '$ omponentes del sistema

    '%#$ -dulos )otovoltaicos

    0os mdulos o paneles fotovoltaicos est)n formados por laintercone,in de clulas solares dispuestas en serie o en

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    paralelo de manera que la tensin corriente que finalmenteproporcione el panel se a7usta al valor requerido.

    0a cone,in entre las clulas que conforman el panel puedeser en serie o en paralelo con el fin de adaptar el panel solar alos niveles de tensin corriente requeridos.

    Cada clula de las que compone un panel fotovoltaico escapa( de ofrecer una tensin del orden de 0,5voltios unapotencia elctrica alrededor de los 3atios aunque este valordepender) de la superficie que mida la clula.

    &e esta manera la potencia que pueda ofrecer el con7unto declulas que conforman un mdulo depender) del n+mero declulas que posea estando dise@ado para el suministro elctricoen corriente continua 4CC5 tam#in llamada directa 4&C5 a undeterminado volta7e 4normalmente 12 2 !5.

    0a tensin e intensidad de corriente que es capa( de ofrecer unpanel fotovoltaico depender) por tanto del n+mero de clulas quedispon!a el tipo de cone,in entre clulas.

    Como norma !eneral los paneles solares se fa#ricandisponiendo primero las clulas necesarias conectadas en serie

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    6asta que se alcance la tensin que se desee a la salida delpanel a continuacin estos ramales de clulas se asocian enparalelo 6asta alcan(ar el nivel de corriente deseado.

    Por su parte al sistema completo formado por el con7unto de

    mdulos o paneles fotovoltaicos dispuestos o cone,ionados enserie o en paralelo se le suele denominar en su totalidad!enerador fotovoltaico.

    Con el fin de poder ofrecer la potencia elctrica deseada ascomo de la tensin e intensidad de corriente a la salida del!enerador los distintos mdulos o paneles ser)n distri#uidos concone,in en serie o en paralelo se!+n conven!a 6asta alcan(arlos valores determinados.

    Para formar un panel o mdulo fotovoltaico las clulasconectadas unas con otras se dispondr)n encapsuladas montadas so#re una estructura soporte o marco conformando elllamado mdulo fotovoltaico.

    0os elementos que componen un mdulo fotovoltaico son lossi!uientes8

    - =na cu#ierta e,terior transparente reali(ado en vidriotemplado de unos 3 $ mm de espesor con su cara e,teriorte,turada de modo que me7ore el rendimiento cuando la radiacinsolar ocurre a #a7o )n!ulo de incidencia as como para a#sor#erme7or la radiacin solar difusa del am#iente.

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    - =n material de relleno interior que funciona de encapsulante6ec6o a #ase de vinilo de acetato etileno 4'DA5 que sirve pararecu#rir las clulas fotovoltaicas dentro del mduloprote!indolas de la entrada de aire o 6umedad evitando asque se produ(ca la o,idacin del silicio que conforma las clulas

    dado que de producirse de7aran de funcionar.

    - =na cu#ierta posterior reali(ada normalmente a #ase defluoruro de polivinilo 4PDE5 que adem)s de sus propiedadescomo aislante dielctrico ofrece !ran resistencia a la radiacinultravioleta contri#uendo a servir de #arrera a la entrada de6umedad ofreciendo una !ran ad6esin al material del que est)6ec6o el encapsulante interior.

    - 0as propias clulas fotoelctricas a estudiadas en apartadosanteriores.

    - 'lementos de cone,in elctrica entre clulas paraesta#lecer el circuito elctrico.

    - =na ca7a estanca de cone,iones dotada de #ornes decone,in normali(ados con !rado de proteccin IP% de dondeparte el ca#leado e,terior del mdulo para su cone,in con otrosmdulos que conforman el sistema completo de !eneracinfotovoltaica. 'n dic6a ca7a se incluen los diodos de proteccincua misin es la de reducir la posi#ilidad de prdida de ener!ade#ido a un mal funcionamiento por som#reados parciales depaneles de evitar la rotura del circuito elctrico por este efecto.'llo es as porque cuando se produce una som#ra parcial so#reun panel ste de7a de !enerar corriente se convierte ena#sor#edor de ener!a lo que producira un recalentamientoe,cesivo del mismo que podra da@arlo.

    -dulos Fotovoltaicos

    &u.a "*cnicaCat)lo!os de productos

    - 'l marco estructural reali(ado !eneralmente en aluminioanodi(ado que ofrece resistencia mec)nica soporte al con7unto.;e de#er) compro#ar en las especificaciones del fa#ricante del

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    mdulo su resistencia mec)nica frente al viento car!as denieve de manera que el con7unto se adecue a las condicionesam#ientales del lu!ar donde se instalen.

    0as prestaciones de los mdulos que aparecen en la

    informacin tcnica que proporciona cualquier fa#ricante est)no#tenidas sometiendo a los mdulos a unas "o#$%c%o#'E'#$a* $ +$%$a4"E+5 de irradiancia temperatura que sonsiempre las mismas son utili(adas universalmente paracaracteri(ar clulas mdulos !eneradores solares. 'stascondiciones son las si!uientes8

    - Irradiancia solar8 1 Fm2

    - &istri#ucin espectral8 AM 1% G

    - Hemperatura de clula8 2% C.

    *o o#stante las condiciones reales de operacin de losmdulos ser)n distintas a las est)ndares anteriores por lo que6a#r) que aplicar los correspondientes coeficientes correctores alos procedimientos de c)lculos que se realicen.

    ;e!+n se indican en las si!uientes !r)ficas de la fi!ura Jdonde se define el funcionamiento de un mdulo fotovoltaico elvalor de corriente !enerado por el mdulo crece con la intensidadde radiacin solar mientras que la tensin que ofrece cae

    conforme aumenta la temperatura alcan(ada en las clulas delmdulo.

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    Ei!ura J. Curvas de funcionamiento de mdulos fotovoltaicos

    Cuando se 6a#la de temperatura alcan(ada en las clulas delmdulo se entiende que es la temperatura que tiene la superficiedel panel fotovoltaico que evidentemente no tiene que ser i!ual ala de la temperatura am#iente puesto que la superficie delmdulo se calienta por la radiacin solar que reci#e.

    =n mdulo fotovoltaico suele tra#a7ar dentro de un ran!odeterminado de valores de intensidad volta7e dependiendo dela intensidad de radiacin solar reci#ida de la temperaturaalcan(ada en su superficie o el valor de la car!a elctrica que

    alimenta.'n la si!uiente fi!ura se representa esquem)ticamente en

    lnea continua la curva intensidad-tensin 4-!5 de un mdulofotovoltaico cualquiera mientras que en lnea discontinua serepresenta la potencia entre!ada por el mdulo para dossituaciones de tra#a7o 4 .5 distintas.

    Ei!ura K. Curvas I-D de Potencia

    &e la anterior fi!ura se o#serva que se de#e 6acer tra#a7ar almdulo fotovoltaico en el ran!o de la tensin de m),ima potenciapara s o#tener su me7or rendimiento.

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    'n resumen en funcin de la radiacin solar la temperatura delas clulas del mdulo 4que depender) a su ve( de la temperaturaam#iente 6umedad velocidad del viento material de fa#ricacindel mdulo etc.5 de la car!a elctrica que alimente el mdulofotovoltaico !enerar) una determinada intensidad de corriente 45

    a una determinada tensin 4!5 cuo producto marcar) lapotencia elctrica 4P5 !enerada por el mdulo.

    A continuacin en el si!uiente enlace se puede acceder a lafic6a de especificaciones tcnicas del modelo de mdulofotovoltaico que se 6a seleccionado para la reali(acin de lainstalacin solar fotovoltaica para #om#eo directo de a!ua para elrie!o o#7eto de este tutorial.

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    - Intensidad de corriente m/0ima 1IM IMX28 es el valor dela corriente en el punto de m),ima potencia o potencia pico.Ham#in se suele representar como +P. Para el mduloseleccionado I;E-2%% el valor de +P ,2 4C'M5.ecordemos que "E+se refiere que los valores antes

    indicados se 6an o#tenido en Condiciones 'st)ndar de Medida.

    '%'$ Regulador de carga

    =n re!ulador o controlador de car!a es un equipo electrnicoencar!ado de controlar re!ular de a6 su nom#re el paso decorriente elctrica desde los mdulos fotovoltaicos 6acia la#om#a de a!ua. 's un dispositivo que evita que se produ(canso#recar!as a la ve( limita la tensin de alimentacin a la#om#a a unos valores adecuados para su funcionamiento.

    &e este modo un re!ulador de car!a se encar!a de controlarla alimentacin de corriente a la #om#a 6aciendo que sta sease!ura cuando por e7emplo los paneles solares est)n reci#iendomuc6a radiacin solar evitando que se produ(can car!ase,cesivas por picos de corriente.

    &e un modo sencillo un re!ulador se puede entender como uninterruptor colocado en serie entre los paneles solares la

    #om#a que est) cerrado conectado para el proceso dealimentacin de la #om#a a#ierto cuando los niveles de tensino intensidad de corriente no son los adecuados para alimentar los#ornes del motor de la #om#a.

    Asimismo en la actualidad la maora de los re!uladores decar!a disponen de una funcin que permite ma,imi(ar la ener!a

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    capturada por el !enerador fotovoltaico mediante el uso de unatecnolo!a especfica de se!uimiento #+squeda del punto dem),ima potencia de funcionamiento del !enerador 4MPPMa,imum Poer Point5 tam#in llamado MPP-trac:in! MPPH4del in!ls trac:8 se!uir rastrear5.

    'l re!ulador de car!a se seleccionar) para que sea capa( deresistir sin da@os unos valores de tensin nominal e intensidadm),ima de acuerdo a la confi!uracin del sistema de!eneradores fotovoltaicos instalados.

    &e esta manera el re!ulador o controlador de car!a de#er)estar dimensionado para soportar la intensidad m),ima decorriente !enerada en el sistema tanto en la lnea de entrada alre!ulador procedente de los !eneradores fotovoltaicos como enla lnea de salida 6acia las car!as que alimenta.

    'n este sentido la corriente m),ima prevista por la lnea deentrada al re!ulador desde los !eneradores fotovoltaicos es la

    correspondiente a la corriente de cortocircuito 4S"5 del !eneradorfotovoltaico m)s un mar!en de se!uridad 4!eneralmente un 2%?5para tener en cuenta los posi#les picos de irradiancia o loscam#ios de temperatura.

    Por otro lado la corriente m),ima prevista por la lnea desalida viene dada por el consumo de las car!as del sistema 4eneste caso el motor elctrico de la #om#a5 tam#in incrementadaen un 2%? 4'al%$a5. 0a eleccin del re!ulador ser) aquel que

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    soporte la maor de las dos anteriores corrientes elctricas comose ver) m)s adelante en este tutorial.

    Como a se 6a indicado el re!ulador tam#in actuar)interrumpiendo el suministro de electricidad desde los paneles

    fotovoltaicos 6acia la #om#a cuando de#ido a una falta deirradiacin solar el volta7e en los terminales de alimentacin delmotor sea inferior a su valor de tensin mnima 4que suele ser sutensin nominal menos el 1?5 con o#7eto de evitar da@ar elmotor de la #om#a.

    I!ualmente durante los periodos de m),ima insolacin dondelos paneles solares est)n !enerando electricidad el volta7e a unvalor lmite m),imo el re!ulador podr) interrumpir la cone,inentre los mdulos fotovoltaicos la #om#a si pudiera resultarda@ino para la inte!ridad de la #om#a o #ien podr) actuartam#in reduciendo !radualmente la corriente media entre!adapor los paneles 6acia el motor de la #om#a.

    Hodo re!ulador de corriente instalado de#er) estarconvenientemente prote!ido frente a cortocircuitos que seprodu(can en la lnea de consumo de la #om#a adem)s decontra la posi#ilidad de poder producirse una descone,inaccidental de la misma mientras los paneles est)n !enerandoener!a.

    Regulador de arga

    &u.a "*cnica

    $$

    Cat)lo!os de productosA"ERSA 1elecnor2

    0as cadas internas de tensin del re!ulador entre susterminales de !enerador solar #om#a ser)n inferiores al $? de

    la tensin nominal 4% D para 12 D de tensin nominal5 parasistemas de menos de 1 :F del 2? de la tensin nominal parasistemas maores de 1 :F incluendo los terminales.

    'n todo caso las prdidas de ener!a diarias causadas por elautoconsumo del re!ulador en condiciones normales de

    http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3http://www.atersa.com/categoriaproductos.asp?param=3
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    operacin de#er)n ser inferiores al 3 ? del consumo diario deener!a.

    Asimismo el re!ulador de car!a dispondr) de un sistema decontrol con conectores BPlug&PlayB de posicin +nica que

    permita el encendido o apa!ado del sistema 4en invierno pore7emplo como es poca de lluvias se desconecta situando elinterruptor en posicin BOffB5.

    Por +ltimo indicar que todo re!ulador que se emplee encualquier instalacin de#er) estar etiquetado correctamente conal menos la si!uiente informacin8

    3Hensin nominal 4D53Corriente m),ima 4A53Ea#ricante 4nom#re o lo!otipo5 n+mero de serie3Polaridad de terminales cone,iones

    '%+$ Bomba solar sumergible

    0as #om#as solares tra#a7an por lo !eneral sin #aterasconectadas directamente a los paneles fotovoltaicos a travs delre!ulador o controlador de car!a.

    ;on #om#as en acero ino,ida#le para soportar la a!resividadde las a!uas su#terr)neas disponen de un motor elctrico decorriente continua 4CC&C5 a una tensin nominal que puedea#arcar desde #om#as que funcionan a 122$D 6asta modelos de#om#as dise@adas para ofrecer !randes caudales presionescon tensiones nominales de entre 3 % Doltios.

    Bombas SolaresSumergibles

    $$

    Cat)lo!o de productos

    ;uelen ser #om#as sumer!i#les que se instalan inmersas enpo(os de a!ua en cuo caso ser) necesario la instalacin desondas de nivel de a!ua en el interior del po(o para evitar que elnivel del a!ua pueda descender durante el #om#eo por de#a7o dela #oca de aspiracin de la #om#a evit)ndose as que la #om#atra#a7e en seco.

    http://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.htmlhttp://www.lorentz.de/es/productos.html
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    'n #om#as sumer!i#les el ries!o de cavitacin resulta mu#a7o. *o o#stante se recomienda compro#ar el NPSHde la#om#a en su punto de funcionamiento. 'ntonces el valor de lainmersin mnima en el a!ua e,presado en metros que de#er)tener la #om#a ser) apro,imadamente de8NPSHbomba(m) - 10 (m).

    Hoda #om#a de#er) tra#a7ar cerca de su m),imo rendimientoel cual se alcan(a slo en un estrec6o mar!en de caudal queser) el criterio que se emplee para la seleccin del tipo de#om#a. 'sta informacin aparecer) en las curvas defuncionamiento de la #om#a que de#er)n ser suministradas por elfa#ricante en sus cat)lo!os tcnicos.

    Por lo tanto el punto de funcionamiento de la #om#a ser)aquel cuo caudal que suministre est lo m)s pr,imo posi#le asu punto de rendimiento ptimo o #ien li!eramente a la derec6ade ste.

    Mediante la si!uiente e,presin se puede calcular el consumoener!tico 4en 7h5 de la #om#a en funcin de su rendimiento485 del caudal suministrado 495 de la altura o presin dedescar!a 4H58

    :h99 H

    36 8

    donde

    9 es el caudal suministrado por la #om#a en m3;hH es la altura de impulsin en m8 es el rendimiento de la #om#a.

    tro aspecto que influe en el rendimiento de una #om#a detipo sumer!i#le es su di)metro es decir lo anc6a que resulte ser.

    'n !eneral cuanto maor sea el di)metro de una #om#asumer!i#le me7or ser) su rendimiento por lo que en la maorade las veces se tender) a ele!ir modelos de #om#as lo m)sanc6as posi#le.

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    ;in em#ar!o la anc6ura m),ima de una #om#a quedar)limitada por el di)metro del po(o donde se sumer7a es decir lo

    anc6o que sea el po(o.

    'n este sentido el rendimiento de una #om#a sumer!i#leestar) influenciado de manera importante por el espacio li#re quequeda entre la pared del po(o la carcasa de la #om#a.

    'sto es as porque en un po(o estrec6o donde la #om#a seencuentra mu 7usta de espacio quedando poca distancia entrelas paredes del po(o la camisa de la #om#a se producir)nprdidas de car!a importantes por friccin del a!ua de#ido a las

    tur#ulencias que ocurren en el 6ueco peque@o que queda entre la#om#a las paredes del po(o que 6ar) que el rendimiento de la#om#a cai!a.

    'n !eneral se recomienda que se instale la #om#a lo m)scentrada posi#le en el 6ueco del po(o para que sta quederodeada en todo su permetro por a!ua de#iendo e,istir una

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    distancia lateral mnima entre el permetro de la #om#a la paredinterior del po(o.

    Adem)s otro motivo para mantener un espacio de a!uasuficiente que rodee a la camisa de la #om#a es la de ase!urar

    una refri!eracin eficiente del motor de la #om#a que a#sor#a elcalor que se !enera durante su funcionamiento.

    'n este sentido la si!uiente formulacin permite o#tener elespacio mnimo recomendado entre la pared interior del po(o lacamisa de la #om#a8

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    0a fi!ura ad7unta auda a seleccionar la presin requerida parala tu#era de impulsin en funcin de la profundidad de lainstalacin de la #om#a la presin de descar!a.

    Para la a!resividad de la maora de las a!uas su#terr)neasel empleo del acero ino,ida#le para la tu#era ascendente resulta

    suficiente o incluso el acero !alvani(ado o recu#ierto una opcinm)s #arata puede ser acepta#le. ;i la a!resividad del a!ua fueraimportante se recomienda instalar )nodos de (inc reempla(a#lespara prote!er el motor la #om#a.

    Como sustitucin a las tu#eras de acero ino,ida#le muc6om)s caras se pueden emplear man!ueras de tipo fle,i#les comolas man!ueras Fellmaster. >stas son man!ueras fa#ricadas conuna c6aqueta de polister de alta resistencia te7idascircularmente sin costuras e,trusionada interior e,teriormente

    mediante poliuretano elastmero o cauc6o sinttico.

    &e#ido al dise@o de este tipo de man!uera fle,i#le el di)metrose e,pandir) li!eramente cuando sta se encuentre #a7o presin por lo tanto reducir) la prdida de car!a por friccin al aumentarsu di)metro de paso. Al mismo tiempo evita la acumulacin decal en la superficie de la man!uera a que el cam#io constante

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    del di)metro durante el #om#eo de a!ua fuer(a eldesprendimiento de la cal.

    '%4$ ableado el*ctrico

    0os sistemas fotovoltaicos como toda instalacin que quedapermanente al aire li#re de#en estar dise@adas para resistir lasduras inclemencias meteorol!icas 4temperaturas am#ientalese,tremas radiacin solar ultravioleta 6umedad resistencia a losimpactos...5 que condicionan la calidad de los materialesempleados.

    Nasta 6ace relativamente poco de#ido a la falta denormali(acin al respecto se utili(a#a para el ca#leado

    cone,ionado entre los paneles de stos con la ca7a del re!uladorde car!a de aqu al motor elctrico de la #om#a ca#leselctricos del tipo D-O mu comunes en cualquier otrainstalacin elctrica pero que para los usos en instalacionesfotovoltaicas ofrecen caractersticas limitadas. 'n efecto elpolietileno reticulado de la cu#ierta de los ca#les tipo D-O es unmaterial adecuado para aislamientos de ca#les elctricosconvencionales pero para aplicaciones m)s e,i!entes como elcaso de las instalaciones fotovoltaicas e,isten actualmente otrosmateriales tam#in reticulados pero con caractersticas mu

    me7oradas idneos para estas aplicaciones.&e este modo para el uso especfico en instalaciones

    fotovoltaicas se recomienda emplear ca#les del tipo P! >>-?que est)n especialmente conce#idos para aplicacionesfotovoltaicas.

    0os ca#les (5 66$Fson ca#les unipolares con do#leaislamiento que tienen capacidad para transportar corriente

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    continua 6asta 1@00 !de manera eficiente con !randura#ilidad en el tiempo.

    0os ca#les tipo PD -E ofrecen !ran resistencia trmicaadem)s de una !ran resistencia clim)tica 4raos =D fro

    6umedadQ5 que se comprue#a mediante ensaos de resistenciaa la intemperie. Ham#in presentan un e,celente comportamiento resistencia al fue!o que se comprue#a mediante ensaosespecficos de incendio.

    Para ello los materiales empleado para el aislamiento lacu#ierta de este tipo de ca#les son de alta calidad reticulados dealta resistencia mec)nica resistentes tam#in a la a#rasinfle,i#les li#res de 6al!enos.

    Asimismo el conductor interior de los ca#les PD -E de#er)estar esta@ado confirindose as una maor resistencia a unaposi#le corrosin por o,idacin.

    'n la si!uiente ta#la se indica el tipo de ca#le que se va aemplear en este caso para el cone,ionado entre mdulos para laca7a del re!ulador o controlador de car!a de aqu 6acia elmotor elctrico de la #om#a sumer!i#le8

    "abla #% ables )le0ibles tipo (5 66$F

    onductor: Co#re electroltico esta@ado clase % 4fle,i#le5 se!+n '* 22J

    Aislamiento: Goma li#re de 6al!enos tipo 'I.

    ubierta: Goma i!nifu!ada tipo 'MJ li#re de 6al!enos con #a7a emisin de6umos !ases corrosivos en caso de incendio.Embala7e: &isponi#le en rollos con film retractilado 4lon!itudes de % 1 m5 #o#inas.!orma !acional8 Europea: =*'-'* 332-1 =*'-'* %2/-1 =*'-'*%2/-2 =*'-'* 13$ *EC 32-/ 4C25

    !orma Internacional: I'C 332-1 I'C /%$-1 I'C /%$-2 I'C 13$

    aracter.sticas:

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    0os tramos de ca#les en corriente continua ser)n tramoscompuestos de dos conductores activos 4positivo ne!ativo5 m)s

    el conductor de proteccin.

    Para el c)lculo de la seccin 4S5 de conductores en corrientecontinua como es ste el caso de las instalaciones fotovoltaicasse emplear) la si!uiente formulacin8

    S92 A

    BC :

    dondeS es la seccin del conductor del ca#le en continua en mm2

    A es la lon!itud del tramo de conductor que se estconsiderando en m

    es la intensidad de corriente que circula por el conductor enamperios 45

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    BC es la cada de tensin m),ima permitida en el tramo envoltios 4!5

    : es la conductividad del conductor del ca#le 456 "u D 35 l5

    'n la si!uiente ta#la se indican los porcenta7es de cada de

    tensin m),imas recomendadas para cada tramo en unainstalacin fotovoltaica para rie!o directo8

    "abla '% (orcenta7es de ca.da de tensin 192

    "ramo -/0ima Recomendada

    Paneles - e!ulador 3? 1?

    e!ulador - "om#asumer!i#le

    %? 3?

    'n la ta#la ad7unta se indican las secciones de ca#les m)sempleadas en instalaciones fotovoltaicas de una casa comercialcon indicacin de la intensidad m),ima del ca#le su cada detensin en &C8

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    Ha#la 3. ;ecciones de ca#le e intensidad de corriente para ca#les decorriente continua en instalaciones fotovoltaicas

    0a si!uiente ta#la es una comparacin entre los cali#res AFG4American Fire Gau!e5 usados en Amrica los mm2del ;istemaMtrico8

    "abla 4% "abla de conversin A& $ mm'

    A& 1J 1/ 1 1$ 12 1 J $ 2 1 1 2 3

    mm' /% 1 1% 2% $ 1 1 2% 3% % %% / K%

    'n cuanto al ca#le de cada que alimenta al motor elctrico de

    la #om#a sumer!i#le durante el arranque de la #om#a seproduce un pico de corriente. 'l tama@o del ca#le sin em#ar!ono se de#e determinar para esta intensidad de arranque dadoque el motor arranca en menos de 1;10se!undos.

    Para su dimensionado siempre se usa la intensidad decorriente que circula por el ca#le a plena car!a de la #om#a. 'ste

    valor suele venir indicado en la placa de caractersticas de la#om#a.

    Por +ltimo recordar que la lon!itud m),ima para el ca#le decada sumer!i#le ser) tal que la cada de tensin m),ima que seprodu(ca en el ca#le no e,cedan del 3recomendada comom),imo del 5 se!+n la ta#la 2 anterior.

    Asimismo #a7o nin!una circunstancia esta cada de tensinque se produ(ca al final del ca#le de cada que alimenta al motor

    de la #om#a de#er) ser tal que se o#ten!a una tensin en losterminales de alimentacin del motor inferior a su valor de tensinmnima que suele ser la tensin nominal menos el 1?.

    '%;$ (rotecciones

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    'n esta seccin se tratar) de las protecciones necesarias ainstalar con o#7eto de poder detectar eliminar cualquierincidente en la instalacin !aranti(ando as la proteccin de losequipos conectados de las personas.

    - P*occ%# co#*a 'ob*ca*ga'8

    =na so#recar!a ocurre cuando e,iste un valor e,cesivo deintensidad ocasionado por un defecto de aislamiento una averao una demanda e,cesiva de car!a.

    =na so#recar!a en los ca#les !enera un calentamientoe,cesivo de los mismos lo que provoca su da@o prematuroreduciendo su vida +til. Adem)s una so#recar!a que seprolon!ue en el tiempo no sea solucionada puede terminar

    ocasionando un cortocircuito en la instalacin.

    0os dispositivos de proteccin contra so#recar!as podr)n sero #ien un interruptor autom)tico de corte omnipolar con curvatrmica de corte o #ien un fusi#le. 'n el c)lculo de la instalacino#7eto de este tutorial se 6a esco!ido un fusi#le como elementode proteccin.

    'n !eneral los dispositivos que se empleen para la proteccinde la instalacin contra so#recar!as de#er)n cumplir las

    si!uientes dos condiciones8I5 bF #F a$m

    siendo

    b la intensidad de dise@o del circuito se!+n la previsin decar!as.

    # la intensidad nominal del interruptor es decir el cali#reasi!nado.

    a$m es la m),ima intensidad admisi#le del ca#le conductor.

    R la otra condicin8

    II5 c$F 1,5 a$m

    siendo

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    c$ la intensidad de a7uste 4descone,in5 del interruptor quease!ura el funcionamiento efectivo del dispositivo de proteccin.'n fusi#les es la intensidad de fusin 4f5 en 5se!undos.

    Como en este caso se va a emplear fusi#les como elementosde proteccin contra so#recar!as de corriente adem)s se cumple

    que c$ f en este caso para los fusi#les ele!idos tam#inque f 1,60#

    Por lo que la anterior relacin para el caso de fusi#les comoelemento de proteccin quedara como si!ue8

    bF #F 0,4a$m

    =n fusi#le consiste fundamentalmente en un alam#re o tiramet)lica inserta en el circuito de corriente que al re#asarse cierta

    intensidad se funde provocando la descone,in prote!iendo asal circuito. Por lo tanto todo fusi#le 6a#r) que reponerlo despusde cada cortocircuito producido.

    0a intensidad nominal de un fusi#le es el valor de la intensidadde corriente continua que puede soportar indefinidamente. Comocriterio !eneral un fusi#le es capa( de despe7ar una falta deintensidad % veces la nominal en un tiempo de 1s.

    A la 6ora de seleccionar el fusi#le se de#er) tener en cuentalos si!uientes factores8

    3Hensin nominal !#del fusi#le que de#er) ser maor oi!ual que la tensin de operacin de la lnea donde se instale.

    30a intensidad nominal #del fusi#le de#er) ser maor oi!ual que la m),ima corriente esperada en la lnea donde seinstale.

    30a intensidad de actuacin o ruptura del fusi#le actuar) enun tiempo inferior a 1 s.

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    3Sue la intensidad de cortocircuito m),ima que puedasoportar el fusi#le sea maor que la m),ima intensidad decortocircuito esperada en el punto de la lnea donde se instaleel fusi#le.

    - P*occ%# co#*a co*oc%*cu%o'8

    'l ori!en para que se produ(ca un cortocircuito suele estar enuna cone,in incorrecta o en un defecto de aislamiento.

    Hodo equipo de proteccin empleado para limitar la incidenciade un cortocircuito de#er) cumplir con las si!uientes doscondiciones8

    I5 2 F cu

    siendo

    la intensidad de disparo. es el tiempo de despe7e 4al producto 2 se le suele

    llamar ener!a de paso5.cu es la m),ima intensidad de cortocircuito soportada por el

    ca#le siendo cu 72 S2 donde 7es un valor de correccin delmaterial del ca#le 4115para conductor de co#re aislado conPDC 13 para conductor de co#re aislado con T0P' 'P 4para conductores de aluminio5 Ses la seccin del

    conductor en mm2.II5 P$" G 'c,m

    siendo

    P$" el poder de corte del dispositivo de proteccin.'c,m es la m),ima intensidad de cortocircuito prevista en el

    punto de instalacin.

    'n todo caso para que la proteccin contra cortocircuitos seaefica( se de#e cumplir que el tiempo de corte de toda corriente

    de cortocircuito que se produ(ca en un punto cualquiera de lainstalacin no de#e ser superior al tiempo que los conductorestardan en alcan(ar su temperatura lmite admisi#le.

    - P*occ%# co#*a 'ob*#'%o#'8

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    Generalmente una so#retensin en una instalacin fotovoltaicapara autoconsumo tiene su ori!en en descar!as atmosfricas4raos5 que se reali(an so#re las partes altas de la estructuramet)lica que soporta los paneles.

    0a proteccin contra estos fenmenos se reali(a con unosaparatos llamados autov)lvulas o pararraos. ealmente sonunos descar!adores de corriente que ofrecen una resistencia detipo inversa fa#ricada con ,ido de (inc 4n5 car#uro de silicio4;iC5 cuo valor disminue al aumentar la tensin que se aplicaso#re ella.

    'stos aparatos de#er)n colocarse lo m)s cerca posi#le delequipo a prote!er para que pueda derivar a tierra el e,ceso detensin ori!inado por la descar!a de un rao de manera quea#sor#a las so#retensiones que se puedan producir en lainstalacin evitando as la perforacin de los aislamientos.

    +$ Datos de partida

    +%#$ Empla

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    de a!ua para el rie!o all esta#lecidas la misma locali(acin dela parcela de terreno.

    &ic6a parcela donde se pretende montar la instalacin solarfotovoltaica para el #om#eo directo de a!ua de rie!o se

    encuentra empla(ada en el trmino municipal de Ara6al 4;evilla'spa@a5 se!+n lo definen las si!uientes coordenadas &M;4Grados Minutos ;e!undos58

    30atitud8 3/ 1$V 33.3%B *30on!itud8 % 2JV 33.J3B 3'levacin de la cota de terreno de la parcela so#re el nivel del

    mar8 12$ m.0a parcela de terreno se!+n se muestra en la foto!rafa area

    ad7unta 4cortesa de Ioogl a*h5 es de topo!rafa

    pr)cticamente plana est) destinada al cultivo del olivo.

    0a distri#ucin de las plantas de olivo en el terreno de laparcela se puede tam#in apreciar en la anterior foto area de lamisma.

    'l )rea que ocupa la parcela es de 1@01 m241$ Na. apro,.5 dispone de apro,imadamente 250plantas de olivos.

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    +%'$ Re,uerimientos del e,uipo de bombeo de agua

    ;e!+n est) indicado en el tutorial nU. 2/ apartado 3.2 lasnecesidades 6dricas para el cultivo del olivo puede suponer un

    promedio de a!ua por olivo de J litrosda.&e esta manera las necesidades totales de a!ua para toda la

    parcela 4250olivos5 ser)n de 0250 20@000 l%*o'de a!uadiario 420 m3;$Ja5 concentrados principalmente en los meses deverano 47unio 7ulio a!osto septiem#re5 donde las necesidades6dricas ser)n maores.

    Por otro lado suponiendo que durante estos meses losmdulos solares funcionan una media de J 6oras diarias a plenacar!a 4apro,imadamente desde las 1 de la ma@ana 6asta las

    de la tarde5 resulta un caudal 495 6orario de89 20 m3; ho*a' 2,5 m3;h

    Por otro lado en el apartado $.3 del tutorial nU 2/ a se reali(el c)lculo de la prdida de car!a que se produce en la instalacinde rie!o de la parcela indicada para este caudal por lo que seremite al lector a consultar dic6o procedimiento de c)lculo si sedesea.

    &e lo anterior resulta el si!uiente requerimiento del equipo de

    #om#eo necesario para la instalacin8"abla ;% riterios de dise>o de la bomba

    audal 1m+8?2 (resin 1metros2

    '@; ''@

    Con los anteriores valores de caudal de a!ua presin seselecciona la #om#a solar que me7or se adapte a los anterioresrequerimientos de dise@o resultando ser la si!uiente8

    Modelo de #om#a8 (SCC $S;$ de LORE!"6

    Hipo8"om#a sumer!i#le para suministro dea!ua su#terr)nea provista de motor&C sin esco#illas.

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    Caudal m),imo8 % m36

    Altura m),ima8 3 m

    -ateriales

    Motor8 Acero ino,ida#le AI;I 3$31Ca#e(a de #om#a8 Acero ino,ida#le AI;I 3$

    Datos del motor

    Potencia nominal / :F

    'ficiencia M),. K2?

    evoluciones motor K...3.3 rpm

    Clase de aislamiento E

    Modo de proteccin IPJ

    Funcionamiento solar

    Dolta7e a potencia m),. 4!+P5

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    Para m)s informacin so#re la #om#a seleccionada se ad7untaacceso el si!uiente documento impreso en formato .pdf e,tradode su cat)lo!o de caractersticas tcnicas para su consulta8

    Datos Tcnicos de la Bomba de Agua Solar Seleccionada

    4$ /lculo de la instalacin solar )otovoltaica

    4%#$ Radiacin solar disponible

    'l conocimiento de la radiacin solar que se produce en ellu!ar donde se va a reali(ar la instalacin fotovoltaica esdeterminante tanto para conocer la ener!a disponi#le comopara anali(ar el comportamiento de los componentes del sistema.

    http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc1tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc1tut193.pdf
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    oordenadas &eogr/)icas -undiales

    Na#itualmente se utili(an los trminos de irradiacin eirradiancia para definir la radiacin solar disponi#le. 0a irradiacin4h;m25 se define como la ener!a incidente por unidad de

    superficie durante un determinado periodo de tiempo mientrasque la irradiancia 4;m25 se refiere a la potencia instant)neareci#ida por unidad de superficie o dic6o de otro modo laener!a incidente por unidad de superficie unidad de tiempo.

    Para el dise@o de instalaciones fotovoltaicas con el fin depoder evaluar la ener!a que puede producir la instalacin encada mes del a@o se define el concepto de n+mero de 6oras desol pico 4HSP5 del lu!ar en cuestin que representa las 6orasde sol disponi#les a una 6ipottica irradiancia solar constantede 1000 ;m2.

    'n este sentido e,iste una multitud de #ases de datos dedonde se puede o#tener informacin so#re la radiacin solardisponi#le en cualquier lu!ar del planeta.

    A continuacin se ad7untan al!unos enlaces que permitenconcocer los valores de la radiacin solar en cualquier lu!ar delmundo8

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    entre estos meses de verano para el c)lculo se tomar) el mesde'K%mb* por ser el mes m)s desfavora#le en cuanto aradiacin solar disponi#le al coincidir a con el final del verano.

    &e esta forma se entra en la #ase de datos de laaplicacin P!IScon las coordenadas anteriores del lu!ar con

    los datos de inclinacin de la superficie de los paneles 435coincidiendo con la latitud del lu!ar 4ver si!uiente apartado $.2B&isposicin de los mdulosB5 orientacin sur 4Q%mu, R05tom)ndose el resultado o#tenido para el mes de septiem#re quees el mes m)s desfavora#le8

    "abla % (romedio diario de irradiacin global recibido por metro cuadradode mdulo

    -es GS( 1kWh/m22

    ;eptiem#re %3

    Para o#tener el informe completo de irradiacin del lu!ar por

    mes durante todo el a@o e,trado de la #ase de datos del P!ISse puede consultar el si!uiente documento impreso8

    Datos de Irradiacin del Lugar

    4%'$ Disposicin de los mdulos

    0a disposicin de los mdulos fotovoltaicos definido por suorientacin e inclinacin repercute de manera decisiva en surendimiento. 0o ideal es emplear mdulos solares que estnprovistos de un se!uidor mec)nico que permite en todo momentoorientar los paneles fotovoltaicos 6acia el sol lo que !aranti(a el

    m),imo uso de la radiacin solar.(RO&RA-A DE OLABORAI=!

    Cola#ora en el mantenimiento de esta F'"

    http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc2tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc2tut193.pdf
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    ;e estima en un $? el incremento de la potencia entre!adapor aquellos mdulos que emplean un sistema de se!uimiento dela posicin del sol respecto a los paneles instalados fi7os en unaposicin determinada.

    *o o#stante en este tutorial se 6ar) uso de mdulos solaresfi7os montados so#re una estructura met)lica muc6o m)seconmicos simples de instalar para lo cual 6a#r) que definirprimero los )n!ulos de orientacin respecto al sur !eo!r)fico 4eninstalaciones situadas en el 6emisferio sur terrestre los panelesde#er)n estar orientados 6acia el norte !eo!r)fico5 e inclinacinrespecto a la 6ori(ontal para que resulten lo m)s eficientesposi#le.

    0os paneles solares se situar)n so#re un marco de estructuramet)lica colocado a cierta altura so#re un m)stil o poste tam#inmet)lico con el fin de evitar que se proecten som#ras so#re lasuperficie de los paneles de#ida a la presencia de )r#oles o decualquier otro o#st)culo cercano.

    0a orientacin de los paneles solares ser) tal que stos sedispon!an siempre BmirandoB 6acia el ecuador terrestre. 'stosupone orientacin sur para aquellas instalaciones situadas en el6emisferio norte terrestre orientadas 6acia el norte para lasinstalaciones situadas en el 6emisferio sur como a se indicanteriormente.

    *o o#stante son admisi#les unas desviaciones de 6asta W2Urespecto del ecuador del o#servador sin que se produ(can!randes prdidas de rendimiento.

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    'n concreto para las instalaciones que se sit+en en el6emisferio norte como es el caso de estudio de este tutorial la

    orientacin se define por el )n!ulo llamadoaQ%mu4R5 que es el)n!ulo que forma la proeccin so#re el plano 6ori(ontal de lanormal a la superficie del mdulo el meridiano 4orientacin sur5del lu!ar. Homa el valor 0para mdulos orientados al sur -40para mdulos orientados al este 40para mdulosorientados al oeste.

    Por otro lado el )n!ulo de inclinacin 45 es aquel que forma lasuperficie del mdulo con el plano 6ori(ontal tal como se ve en lafi!ura ad7unta. ;u valor es 0para mdulos 6ori(ontales 40sison verticales.

    'l valor de la inclinacin de los paneles solares con respecto ala 6ori(ontal cuando se pretende que la instalacin se use todo ela@o con un rendimiento acepta#le coincide apro,imadamentecon la latitud del lu!ar donde se instale.

    Por otro lado si la instalacin a proectar se usaprincipalmente en invierno entonces la inclinacin ptima de losmdulos sera la o#tenida de sumarle a la latitud 10. R por elcontrario si la instalacin va a usarse #)sicamente en verano la

    inclinacin que 6a#ra que proporcionarle a los mdulos sera elresultado de restar a la latitud del lu!ar 20.

    Por +ltimo como ser) ste el caso si se pretende un dise@optimo que funcione para todo el a@o la inclinacin que 6a#r)que proporcionarle al panel solar ser) i!ual a la latitud del lu!ar.

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    'n esta ocasin aunque normalmente el periodo de rie!o seconcentra #)sicamente en el periodo de verano en este caso sepretende tam#in que la instalacin pueda emplearse en otraspocas del a@o 4por e7emplo cuando ocurran casos de inviernossecos poco lluviosos5.

    Por este motivo para que la instalacin presente unrendimiento ptimo durante todo el a@o la inclinacin que 6a#r)que proporcionarle a los paneles solares ser) la coincidente conla latitud del lu!ar en este caso 3.

    'n resumen la disposicin final de los mdulos ser) la que seindica en la si!uiente ta#la8

    "abla % Orientacin en inclinacin de los mdulos solares

    Orientacin Sur 1Azimut, 2 Inclinacin 12U 3/U

    Cuando la disposicin de los paneles solares 4orientacin einclinacin5 est restrin!ida por al!+n motivo a unosdeterminados valores distintos de los ptimos 6a#r) que calcular

    las prdidas en que se incurren porque la orientacin e inclinacindel panel sea distinta de la ptima. Para ello se recomiendaconsultar el Plie!o de Condiciones Hcnicas del I&A' 4Institutopara la &iversificacin A6orro de la 'ner!a5 en cuodocumento en su Ane,o II se inclue cmo calcular dic6asprdidas.

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    :h99 H

    36 8

    donde9 es el caudal suministrado por la #om#a en m3;hH es la altura manomtrica !anada por el a!ua a su paso por

    la #om#a es decir la presin de impulsin del a!ua e,presadoen metros 4m5

    8 es el rendimiento !lo#al de la #om#a.'ste rendimiento 485 es el rendimiento final de la #om#a que

    a inclue el efecto de los distintos rendimientos que lo componenque son8 el rendimiento volumtrico 4que tiene en cuenta las

    prdidas por fu!a de a!ua en la #om#a5 6idr)ulicos 4de#ido a lasprdidas por ro(amiento del a!ua con las paredes de la #om#av)lvulas rodetes5 el rendimiento mec)nico del motor de la#om#a 4prdidas por friccin en los rodamientos etc.5.

    0a #om#a que se 6a seleccionado est) indicada en el apartado3.2 de este tutorial donde tam#in se incluen sus curvas defuncionamiento resultando ser la #om#a +o$lo PS600 "-ST5-de la marca comercial AOUENV>.

    &e la informacin e,trada de cat)lo!os tcnicos de las

    curvas de funcionamiento de esta #om#a se o#tiene el si!uienter!imen de funcionamiento para una altura de impulsinapro,imada de 2% metros 4que es la presin necesaria para lainstalacin o#7eto de este tutorial se!+n los c)lculos reali(adosen el tutorial nU 2/ que se tom como #ase58

    3Caudal de suministro de la #om#a 4958 , m3;h3Altura de impulsin 4H58 25 m3endimiento de la #om#a en este punto de funcionamiento

    4858 0,51

    Con estos valores sustitundolos en la e,presin anteriorse o#tiene un consumo ener!tico 6orario 4"h5 de8"h 0,63 :h

    Como la instalacin de rie!o va a estar funcionando una mediade J 6oras diarias finalmente el consumo ener!tico estimadodiario 4"$5 de la #om#a ser) de8

    "$ 0,63 5,0 :h

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    4%4$ !Hmero e intercone0in de los mdulos solaresPara el c)lculo del n+mero de paneles solares 4Nm$5

    necesarios para satisfacer la demanda elctrica prevista por la#om#a de a!ua se emplear) la e,presin si!uiente8

    "$ Nm$

    P+P HSPc*J PU

    ;iendo

    "$ el consumo estimado diario de ener!a que se 6a visto enel apartado $.3 anterior de valor 5,0 7h

    P+P es la potencia pico del mdulo I;E-2%% seleccionado para

    este proecto en condiciones est)ndar de medida 4C'M5 vistotam#in su valor en el apartado 2.1 de 255 HSPc*J es el valor de las 6oras de sol pico del mes crtico 4en

    este caso septiem#re5 visto tam#in en el apartado $.1 anteriorde valor 6,53 HPS

    PU es el BP*fo*ma#c Ua%oB de la instalacin o rendimientoener!tico de la instalacin definido como la eficiencia de lainstalacin en condiciones reales de tra#a7o.

    'ste coeficiente 4PU5 va a tener en cuenta las si!uientesprdidas ori!inadas en la instalacin8

    (RO&RA-A DE OLABORAI=!Cola#ora en el mantenimiento de esta F'"

    3Prdidas por dispersin de potencia de los mdulos3Prdidas por incremento de temperatura de las clulas

    fotovoltaicas3Prdidas de#ida a la acumulacin de suciedad en los

    mdulos3Prdidas por som#ras3Prdidas por de!radacin de los mdulos3Prdidas elctricas3Prdidas por reflectancia

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    A continuacin se valorar)n las distintas prdidas anteriorescon o#7eto de poder estimar el BP*fo*ma#c Ua%oB 4PU5 de lainstalacin.

    - PW*$%$a' Ko* $%'K*'%# $ Ko#c%a $ lo' m$ulo'8

    0a potencia que pueden desarrollar los mdulos no ese,actamente la misma por lo tanto tampoco lo son ni suintensidad ni su tensin de m),ima potencia. &e este modocuando se constitue un sistema !enerador formado por variospaneles o mdulos conectados en serie este 6ec6o induce a quese produ(ca una prdida de potencia de#ido a que el valor de laintensidad de corriente de paso ser) i!ual a la de menor valor delos paneles colocados en serie.

    Para minimi(ar este efecto los mdulos se clasifican por suintensidad que suele venir indicado con una letra !ra#adamediante un ad6esivo ad6erido al marco de un panel de maneraque se puede esco!er los paneles similares a la 6ora de armarlas series durante la instalacin.

    'n esta ocasin se!+n se puede consultar en el cat)lo!o depropiedades tcnicas suministrado por el fa#ricante de losmdulos fotovoltaicos seleccionados 4ver apartado 2.1 de estetutorial5 la tolerancia de potencia 4Pm5 del mduloseleccionado es de 0;3 por lo que las posi#les prdidas por

    dispersin de potencia se pueden estimar en un +9.- PW*$%$a' Ko* %#c*m#o $ mK*au*a $ la' cWlula'

    foo

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    siendo

    :V el coeficiente de temperatura medido en "-1.Generalmente este valor viene dado por el fa#ricante de la placasolar aunque si este dato no lo proporcionara el fa#ricante se

    puede tomar por defecto el valor de 0,0035 "-1

    . 'n este caso sse puede e,traer del cat)lo!o del fa#ricante que contiene lainformacin tcnica de la placa 4consultar enlace del apartado2.15 siendo :V 0,00 "-1.

    Vc es la temperatura media mensual a la que tra#a7an lasplacas fotovoltaicas. Para calcular esta temperatura Vc se sueleemplear la si!uiente e,presin8

    (Vo#c- 20 ") E Vc Vamb

    00

    siendo

    Vamb la temperatura am#iente media mensual del lu!ar dondese instalar)n los mdulos fotovoltaicos. 'ste es un dato quepuede ser e,trado de la informacin que al#er!an las a!enciasde meteorolo!a oficiales en cada pas. 'n este caso para lalocalidad de*ahal4S

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    PV :V (Vc- 25 ") 0,00 (5,5 - 25) 0,04esultando unas prdidas por incremento de temperatura de

    los mdulos fotovoltaicos del 9.

    ISOFO"=!

    -=DLO -O!ORIS"ALI!OISF$';;

    - PW*$%$a' $b%$a a la acumulac%# $ 'uc%$a$ # lo'm$ulo'8'n unas condiciones normales de empla(amiento reali(ando

    tareas de mantenimiento limpie(a correspondientes de formare!ular los paneles fotovoltaicos no de#en superar unas perdidaspor este concepto del +9.

    - PW*$%$a' Ko* 'omb*a'80as prdidas por el som#reado parcial de los !eneradores

    fotovoltaicos que penali(an su produccin elctrica se puedenestimar en torno al '9.

    - PW*$%$a' Ko* $g*a$ac%# $ lo' m$ulo'8'stas prdidas se de#en a un proceso natural de de!radacin

    de todas las clulas de silicio de#ido a su e,posicin a laradiacin solar que de forma usual se admite que sean del ordendel #9.

    - PW*$%$a' lWc*%ca'80a instalacin elctrica el cone,ionado entre mdulos de

    stos con los dem)s componentes de la instalacin fotovoltaicase de#er) reali(ar se!+n las recomendaciones reco!idas en elPlie!o de Condiciones Hcnicas del I&'A donde se indica que lacada de tensin no podr) superar el 1%? en la parte de lainstalacin que funcione en corriente continua que en este casocoincide con toda la instalacin. Por tanto teniendo en cuentaestas consideraciones se estiman que las prdidas elctricasser)n del #@;9.

    - PW*$%$a' Ko* *flca#c%a8'ste tipo de prdidas que 6acen referencia a los efectosan!ulares de la refle,in en los mdulos fueron estimadas por la=niversidad de Gine#ra de#en considerarse en un '@9.

    Einalmente conta#ili(ando todas las prdidas anteriores seo#tiene el BP*fo*ma#c Ua%oB 4PU5 o rendimiento ener!tico

    http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc3tut192.pdf
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    de la instalacin definido como la eficiencia alcan(ada en lainstalacin de valor en este caso de8

    PU 100 - 3 - 4 - 3 - 2 - 1 - 1,5 - 2,4 ,6

    Por lo que la e,presin anterior del principio de este apartado

    que serva para el c)lculo del n+mero de paneles solaresnecesarios resultar) valer lo si!uiente8

    "$ Nm$

    P+P HSPc*J PU

    para

    "$4consumo diario estimado59 500 hP+P4potencia pico del mdulo seleccionado59 255 HSPc*J46oras de sol pico59 6,53 HPSPU4performance ratio59 0,6.Por lo que para calcular el n+mero de mdulos totales 4Nm$5 se

    sustitue en la e,presin anterior8 500

    Nm$255 6,53 0,6

    resultando Nm$ 3,4 Y ;e instalar)n finalmente 4 mdulosfotovoltaicos del tipo

    ML&=0 -O!ORIS"ALI!O ISF$';; marca ISOFO"=!.Para esta#lecer la cone,in entre mdulos si en serie o en

    paralelo teniendo en cuenta que el mdulo seleccionado tipoMonocristalino I;E-2%% del fa#ricante Isofotn tiene una tensinen el punto de m),ima potencia 4!+P5 de 30,4! resulta que eln+mero de paneles necesarios que 6a#r) que colocar en seriepara alcan(ar la tensin nominal de tra#a7o del motor elctrico dela #om#a que es de ! se!+n se indic en la ta#la del

    apartado 3.2 vendr) dada por la si!uiente e,presin8N'*% ! ; !+P ! ; 30,4! 1,55 Y 2

    Mientras que el n+mero de paneles a colocar en paralelo ser)calculado mediante la e,presin si!uiente8

    NKa*allo Nm$,Voal; N'*% ; 2 2

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    Por lo tanto finalmente el sistema !enerador fotovoltaicoconstar) de 2 ramales conectados en paralelo cada ramalconstar) de 2 paneles I;E-2%% colocados en serie por ramal. 'ntotal8 4 paneles ISF$';;.

    4%;$ /lculo del regulador

    Para la seleccin del re!ulador de car!a es necesario calcularcu)l ser) la m),ima corriente que de#er) soportar tanto en laentrada como a la salida del propio re!ulador.

    Para el c)lculo de la m),ima corriente de entrada al re!ulador4U5 que proviene directamente de los mdulos fotovoltaicos seemplear) la si!uiente e,presin8

    U 1,25 S" NKa*allo

    donde

    S" es la intensidad de cortocircuito del mdulo fotovoltaicoseleccionado I;E-2%% de valor S" ,6 4C'M5.

    NKa*allo es el n+mero de ramales de paneles solares dispuestosen paralelo del !enerador fotovoltaico que se vaa a instalarsiendo en este caso 2 *amal'.

    1,25 es un factor de se!uridad para evitar da@os ocasionalesal re!ulador.

    ;ustituendo en la e,presin del c)lculo de la intensidad deentrada al re!ulador 4U5 los valores anteriores resulta elsi!uiente resultado8

    U 1,25 S" NKa*allo 1,25 ,6 2 22,15 Por otro lado para el c)lculo de la m),ima corriente esperada

    a la salida del re!ulador 4U'5 es decir del lado de la instalacin

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    que alimenta a la #om#a de a!ua se emplear) la si!uientee,presin8

    1,5 P=" U'

    !.

    siendo

    P=" la potencia de las car!as en continua 4o corriente directa5que 6aa que alimentar que en este caso es la potencia nominalde la #om#a de valor 0,0 7 se!+n la ta#la del apartado 3.2.

    !. la tensin nominal de la #om#a de valor !=" se!+n lata#la del apartado 3.2.

    1,5 es un factor de se!uridad para tener en cuenta los picos

    de corriente que puedan producirse en el arranque de la #om#a.Sue sustituendo en la anterior e,presin la corriente desalida del re!ulador 4U'5 resultar)8

    U' 21,4 Por lo tanto el re!ulador que se seleccione de#er) soportar al

    menos una corriente apro,imada de 23 amK*%o'en su entrada de 22 amK*%o'a su salida.

    Regulador de arga

    -((" ;C 1A"ERSA2

    A partir de estos requisitos el re!ulador de car!a seleccionadova a ser el modelo -(("$;C de la marca A"ERSA que incluetecnolo!a de se!uimiento del punto de m),ima potencia 4MPPH5se!+n se puede compro#ar en el cat)lo!o de especificacionestcnicas del equipo.

    Por +ltimo 6a#ra que compro#ar que los par)metros de dise@odel modelo de re!ulador seleccionado se a7ustan a lascondiciones de operacin previstas8

    3an!o de tensin de dise@o a la entrada del re!uladormodelo MPPH-%C8 16 Z 112 !="

    ;e!+n la confi!uracin prevista el re!ulador va a seralimentado por un sistema !enerador fotovoltaico compuesto

    http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut192/doc2tut192.pdf
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    de 2ramales en paralelo con 2mdulos fotovoltaicos en seriepor ramal.

    Con esta confi!uracin la tensin de operacin final ser) i!ualal resultado de multiplicar por 2 por la tensin de tra#a7o de un

    mdulo.

    ;e!+n se puede compro#ar en las especificaciones tcnicasdel mdulo solar seleccionado S?-255su tensin de operacines!+P 30,4 !4C'M5 por lo que la tensin de entrada alre!ulador 4!U5 ser) finalmente de8

    !U 2 !+P 2 30,4 61, !

    Dalor que queda dentro del ran!o de dise@o del re!ulador8

    16 ! [ 61, ! [ 112 ! 3Hensin m),ima en circuito a#ierto admitida por el re!ulador

    MPPH-%C8 10 !="m%ma&e la misma manera la tensin a circuito a#ierto de un

    mdulo S?-255 se!+n se puede compro#ar en susespecificaciones tcnicas del apartado 2.1 es de valor !O" 3,4!4C'M5.

    Al montarse dos mdulos en serie por cada ramal la tensin acircuito a#ierto resultante ser) i!ual a la de un mdulomultiplicado por 2 es decir8

    !+,U 2 !O" 2 3,4 5, ! [ 10 !="

    que es inferior a la tensin m),ima de dise@o del re!ulador.

    3Potencia m),ima admisi#le por el re!ulador MPPH-%C8 3250

    &e nuevo se!+n la confi!uracin prevista para el !eneradorfotovoltaico compuesto por 2ramales en paralelo con 2mdulospor ramal la potencia m),ima producida por el !rupo ser)

    de8 255 1020 inferior a la m),ima potencia admitida por elre!ulador.Como se sa#e 255es la potencia nominal o m),ima de un

    mdulo fotovoltaico S?-255 se!+n se puede compro#ar en susespecificaciones tcnicas del apartado 2.1.

    Por lo tanto finalmente el re!ulador -(("$;Cseleccionadode la marca A"ERSA resulta v)lido para la instalacin laconfi!uracin prevista.

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    4%$ ableado J protecciones

    'l ca#leado elctrico que forma parte de la instalacin o#7etode este tutorial se compone de dos tramos principales8

    (RO&RA-A DE OLABORAI=!

    Cola#ora en el mantenimiento de esta F'"

    - V*amo 18 desde la ca7a de cone,in de los mdulos solares6asta el re!ulador de car!a

    - V*amo 28 que comprende desde la salida del re!ulador

    6asta la cone,in a los #ornes del motor elctrico de la #om#asumer!i#le.

    'n am#os casos todos los tramos ser)n en corrientecontinuadirecta 4&C5 se compondr)n de dos conductoresactivos uno positivo otro ne!ativo que ser)n de i!ual seccin alo que resulte del c)lculo que se desarrollar) a continuacin m)sel ca#le de proteccin.

    Como a se indic en el apartado 2.$ se emplear)n ca#lesunipolares de tipo (5 66$F con do#le aislamiento que tienencapacidad para transportar corriente continua 6asta una tensinde aislamiento de1@00 !=".

    Para el c)lculo de la seccin de ca#le 4S5 en los distintostramos donde se circula con corriente continua se emplear) lasi!uiente formulacin8

    S92 A

    BC :

    donde

    S es la seccin del conductor del ca#le en continua en mm2

    A es la lon!itud de ca#le del tramo que se est considerandoen m

    es la intensidad de corriente que circula por el tramo enamperios 45

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    BC es la cada de tensin m),ima permitida en el tramo envoltios 4!5

    : es la conductividad del material del que est) 6ec6o elconductor del ca#le 456 "u D 35 l5

    A continuacin se procede a calcular las secciones de ca#lesde cada uno de los distintos tramos que componen la instalacinfotovoltaica.

    - V*amo 1\ +$ulo' 'ola*' ha'a l Ugula$o* $ ca*ga8

    0os valores que toman para este tramo los distintospar)metros que se emplear)n para el c)lculo de la seccinmnima de ca#le conductor ser)n los si!uientes8

    3A ,5 m es la lon!itud que recorre el ca#le desde lasalida de la ca7a de cone,in de los mdulos solares 6asta elre!ulador de car!a.

    3 2 S" 2 ,6 1,2 se corresponde con laintensidad m),ima que puede circular por este tramo.

    'n efecto al instalarse dos ramales de mdulos solares enparalelo la intensidad m),ima de corriente que se puede!enerar ser) i!ual a la intensidad de cortocircuito 4S"5 de unmdulo S?-255 de valor S" ,6 multiplicado por dos 4 2 S" 2 ,6 1,2 5.

    3BC 0,62! que se corresponde con la cada de tensinm),ima permitida en este tramo.

    'n efecto se!+n se indica en la ta#la 2 del apartado 2.$para el tramo paneles solares-re!ulador la cada m),ima detensin recomendada es del 1.

    Como el re!ulador est) alimentado por dos ramales enparalelo cada ramal est) compuesto por dos mdulossolares en serie la tensin de alimentacin al re!ulador 4!U5ser) i!ual a 2!+P siendo !+Pla tensin en el punto de m),imapotencia o potencia pico de un mdulo solar S?-255 de

    valor !+P 30,4 ! se!+n se indica en el apartado 2.1.Por lo tanto la tensin de alimentacin al re!ulador !U 2 30,4 61, !.

    Aplicando el lmite m),imo del 1 el valor de la cada detensin m),ima permitida en este tramo es deBC 0,01 61, 0,62 !.

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    3: 56 m;]mm2 que es la conductividad del co#rematerial del que est) 6ec6o el conductor del ca#le para estetramo.'stos valores sustituidos en la e,presin anterior dan como

    resultado una seccin mnima de ca#le para el *amo 1de8

    S*amo1 ,54 mm2;e!+n la ta#la 3 del apartado 2.$ la seccin normali(ada

    inmediatamente superior a la calculada para el ca#le unipolar P!>>-?es de mm'.

    - V*amo 2\ Ugula$o* $ ca*ga ha'a l moo* lWc*%co $ labomba 'um*g%bl8

    0os valores que toman para este tramo los distintospar)metros que se emplear)n para el c)lculo de la seccinmnima del ca#le conductor ser)n los si!uientes8

    3A 15 m es la lon!itud que recorre el ca#le de cadadesde la salida del re!ulador 6asta los #ornes de entrada almotor elctrico de la #om#a sumer!i#le.

    3 21,4 que coincide con la corriente de salida delre!ulador 4U'5 calculada en el apartado $.% anterior.

    3BC 1,! que se corresponde con la cada de tensinm),ima permitida para este tramo.

    'n efecto se!+n se indica en la ta#la 2 del apartado 2.$para el tramo re!ulador-#om#a sumer!i#le la cada m),ima de

    tensin recomendada es del 3.Por otro lado la tensin nominal de alimentacin a la #om#a

    es de $J D&C por lo que el valor de la cada de tensinm),ima permitida para este tramo es deBC 0,03 1,!.;ustituendo estos valores en la e,presin anterior de c)lculo

    de la seccin de ca#le resulta una seccin mnima para el *amo2de8

    S*amo2 ,15 mm2

    ;e!+n la ta#la 3 del apartado 2.$ la seccin normali(ada

    inmediatamente superior a la calculada para el ca#le unipolar P!>>-?de alimentacin a la #om#a es de #C mm'.

    "abla % Intensidades de corriente J secciones de cable en cada tramo

    "ramoLongitud del

    tramo 1m2

    Intensidad decorriente del

    tramo 1A2

    Seccin decable m.nima

    calculada1mm22

    Seccin decable

    seleccionada1mm22

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    Mdulos solares- e!ulador

    $% 1//2 $%K

    e!ulador -"om#a

    sumer!i#le1% 21K J1% 1

    - "abla$o $ K*occ%#8

    Para la proteccin se!uridad de la propia instalacin 6a#r)que instalar un ca#le adicional adem)s de los ca#les activos4positivo ne!ativo5 que ser) el ca#le de proteccin que servir)para conectar todas las masas met)licas de la instalacin con elsistema de tierra con el o#7etivo de evitar que apare(can

    diferencias de potencial peli!rosas al mismo tiempo permitadescar!ar a tierra las corrientes de defectos o las de#idas por lasdescar!as de ori!en atmosfrico.

    'l ca#le de proteccin ser) del mismo material que losconductores activos utili(ados en la instalacin en este caso deco#re e ir)n alo7ados todos los ca#les por el mismo conductopara su proteccin.

    0a seccin que de#en tener el conductor de proteccin en

    funcin de la seccin de los conductores activos viene dada por lata#la si!uiente8

    "abla #C% Relacin entre los conductores de proteccin J activos

    Seccin de los conductores activosde la instalacin@ S1mm22

    Seccin m.nima de los conductoresde proteccin@ Sp1mm22

    S F 16 SK S

    16 [ S F 35 SK 16

    S ^ 35 SK S;2

    Para el caso que ocupa en este tutorial 6aciendo uso de lata#la 1 anterior la seccin que tendr) el ca#le de proteccin encada tramo de la instalacin se indica en la si!uiente ta#la8

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    "abla ##% Secciones de conductores activos J de proteccin por tramos

    "ramoSeccin de cable activo

    1mm22Seccin del cable deproteccin@ 1mm22

    Mdulos solares -

    e!ulador6 6

    e!ulador - "om#asumer!i#le

    10 10

    - Elcc%# $ lo' lm#o' $ K*occ%#\ ?u'%bl'

    Para la proteccin contra so#reintensidades ori!inadas porso#recar!as o cortocircuitos se emplear) fusi#les.

    Fusibles ! "lectricat/logo de Fusibles Fotovoltaicos

    'n este caso se ele!ir)n cartuc6os de fusi#les de cuc6illa detipo gP! 1000! ="de uso especfico para instalacionesfotovoltaicas de la marca DF Electric.

    'ste tipo de fusi#les proporciona una adecuada proteccincontra so#recar!as cortocircuitos de acuerdo a la norma I'C2K- con una corriente mnima de fusin de 1,35# capa(de interrumpir el paso de todas las corrientes que vaan desde suvalor de intensidad nominal 4#5 6asta su poder de corte asi!nado.

    ecordemos del apartado 2.% anterior que para que el fusi#leseleccionado sea efectivo se de#e cumplir que8

    bF #F 0,4a$m

    siendob la intensidad de corriente que recorre la lnea.# la intensidad nominal del fusi#le asi!nado a la lnea.a$m es la m),ima intensidad admisi#le del ca#le conductor de

    la lnea.

    http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdfhttp://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut193/doc3tut193.pdf
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    A continuacin se ad7unta una ta#la resumen con la proteccinasi!nada a cada tramo8

    "ramo I# In1asignado2 $,%&I'(m

    Mdulos solares -e!ulador

    1//2 A 2% A 3 A

    e!ulador - "om#asumer!i#le

    21K A 2% A J$ A

    Por +ltimo en la si!uiente ta#la se indican las caractersticas

    de los cartuc6os de fusi#les de cuc6illa gP! 1000! ="que se6an seleccionado para cada uno de los tramos en corriente

    continua de la instalacin fotovoltaica8"ramo

    Intensidadnominal@ In

    "ensinnominal@ Vn

    (oder de corte

    Mdulos solares -e!ulador

    2% A 1 D 3 :A

    e!ulador - "om#asumer!i#le

    2% A 1 D 3 :A

    4%$ Dimensionado de la bomba solar sumergible

    Por +ltimo quedar) por definir el equipo de #om#eo de a!uam)s idneo que pueda ser alimentado sin pro#lemas por el!enerador fotovoltaico que se 6a dise@ado se!+n los apartadosanteriores.

    'n el apartado 3.2 se indica#an las necesidades de a!ua 4tantode caudal como de presin de suministro5 necesarias parasatisfacer las necesidades de rie!o de la parcela de terreno

    o#7eto de este estudio. 'stos valores se e,ponan en la ta#la %del apartado 3.2 se!+n se muestra a continuacin8

    "abla ;% riterios de dise>o de la bomba

    audal 1m+8?2 (resin 1metros2

    '@; ''@

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    'l modelo de #om#a solar que se seleccione de#er) satisfacer

    al menos los requerimientos de #om#eo de a!ua anteriores.

    *o o#stante es 6a#itual ele!ir una #om#a que pueda ofrecerme7ores prestaciones con o#7eto de poder 6acer frente a futurasampliaciones de la parcela o peque@as modificaciones en elsistema de distri#ucin de rie!o que pueda suponer un aumentode la prdida de car!a.

    Einalmente el modelo de #om#a solar que se 6a seleccionadoque cumple con los requerimientos de #om#eo esta#lecidos

    incluendo un cierto mar!en de 6ol!ura se muestra en la ta#lasi!uiente8

    Modelo de #om#a8 (SCC $S;$ de LORE!"6

    Hipo8"om#a sumer!i#le para suministro dea!ua su#terr)nea provista de motor&C sin esco#illas.

    (restaciones

    Caudal en el punto de funcionamiento8 $/ m36

    Altura en el punto de funcionamiento8 2% mCaudal m),imo8 % m36

    Altura m),ima8 3 m

    -ateriales

    Motor8 Acero ino,ida#le AI;I 3$31

    Ca#e(a de #om#a8 Acero ino,ida#le AI;I 3$

    Datos del motor

    Potencia nominal / :F

    'ficiencia M),. K2?

    evoluciones motor K...3.3 rpm

    Clase de aislamiento E

    Modo de proteccin IPJ

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    Funcionamiento solar

    Dolta7e a potencia m),. 4!+P5