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Sistema de bombeo solar fotovoltaico

junio 24, 2022

Diseño de pequeños sistemas de bombeo de agua con energía solar (pv)

ResumenEl agua y la energía son los motores clave de la producción agrícola, mientras que el mundo se enfrenta a una grave crisis energética y de agua. Aumentar la producción de cultivos por unidad de superficie para la creciente población mundial es una necesidad imperiosa. Por lo tanto, se necesitan enfoques sostenibles para garantizar la seguridad alimentaria y energética. Uno de los enfoques de desarrollo sostenible es el sistema de bombeo de agua solar fotovoltaico (SPVWPS). Se trata de una alternativa prometedora a los sistemas de bombeo convencionales y una aplicación rentable, especialmente en las zonas remotas sin conexión a la red de los países en desarrollo. En los últimos años, gracias a las continuas mejoras, el sistema de bombeo fotovoltaico se ha utilizado ampliamente en los sectores agrícola, industrial y doméstico. El presente documento pretende revisar y resumir la investigación y el desarrollo recientes realizados en SPVWPS. El estudio se centra en los componentes del sistema de bombeo fotovoltaico, los factores que afectan a la eficiencia del sistema, la evaluación del rendimiento, la optimización del sistema y la posibilidad de combinarlo con otras tecnologías verdes. Se presenta una actualización de la investigación y la situación actual de la SPVWPS. La SPVWPS resulta viable en comparación con los sistemas de bombeo convencionales. También se discute la aplicación del bombeo fotovoltaico en diferentes regiones del mundo. El objetivo de este artículo es ofrecer una amplia perspectiva de los SPVWPS a los investigadores, ingenieros, fabricantes y responsables políticos.

Informe del proyecto de sistema de bombeo solar de agua pdf

La agricultura de secano puede ser una empresa de alto riesgo, especialmente con los cambios en los patrones de lluvia y los cultivos de alto valor, como las frutas y las verduras. Las tierras de cultivo de regadío son dos veces más productivas que las de secano (Informe sobre el Desarrollo Mundial 2008), pero muchos agricultores no tienen acceso a la infraestructura de riego, incluyendo una fuente de agua cercana y energía para mover el agua hacia y a través de sus campos. La combinación de kits de riego por goteo, paneles fotovoltaicos recientemente asequibles y bombas de 12 voltios disponibles en el mercado puede dar lugar a un sistema rentable de suministro de agua para el riego. El riego con energía solar tiene el potencial de aumentar drásticamente los ingresos, especialmente para los productores más remotos.

Un panel solar fotovoltaico de 50 vatios puede alimentar una bomba de 12 voltios, que puede mover entre 1.300 y 2.600 litros por hora (o entre 350 y 700 galones). Los accesorios de plástico estándar y las tuberías de media pulgada conectan estos elementos a un depósito de ahorro de agua de 500-1.000 litros. Hay que construir un soporte robusto para que el depósito de agua fluya por gravedad, y también hay que construir un marco que proporcione el mejor ángulo para los paneles solares. Se necesitan varios filtros para proteger la vida de la bomba y minimizar los atascos en los emisores y tubos de los aspersores. Una bomba solar combinada con kits de riego por goteo asequibles puede utilizarse con una amplia variedad de cultivos de alto valor para aumentar la eficiencia del agua, minimizar la pérdida de fertilizantes y regar terrenos accidentados.

A qué profundidad puede funcionar una bomba solar

El sol es la fuente natural de energía para un suministro de agua independiente. Las bombas y sistemas solares de agua funcionan en cualquier lugar donde brille el sol, y cuanto más tiempo brille, más agua bombean. Cuando está nublado, bombean menos agua, pero a menudo se necesita menos agua cuando está nublado.

Los módulos fotovoltaicos, la fuente de energía de los sistemas de bombeo de agua por energía solar, no tienen piezas móviles, no necesitan mantenimiento y duran décadas. Un sistema de bombeo de agua por energía solar bien diseñado será eficiente, sencillo y fiable. Los sistemas de bombas de agua solares funcionan con corriente continua (la bomba de agua solar Shurflo 9300 funciona a 24v, la bomba de agua solar Grundfos SQflex para pozos funciona hasta 300VDC).

La potencia del sistema de energía solar varía a lo largo del día y con los cambios en las condiciones meteorológicas. La naturaleza de la electricidad variable en forma de corriente continua (CC) es muy diferente de la corriente alterna (CA) convencional y constante procedente de la red pública o de un generador. Para utilizar la energía solar de forma económica, el sistema de bomba de agua solar debe aprovechar el largo día solar, consumiendo un mínimo de energía. Esto significa bombear más lentamente que las bombas convencionales. El bombeo a velocidades inferiores a 6 gpm requiere mecanismos diferentes a los de las bombas convencionales (centrífugas).

Componentes del sistema de bombeo de agua solar

Un suministro de agua fiable y limpia es una necesidad esencial, pero un gran número de personas carece actualmente de este suministro básico. Las bombas de agua solares son una tecnología social y ambientalmente atractiva para el suministro de agua. Especialmente si la necesidad de agua se encuentra en lugares remotos que están fuera del alcance de las líneas eléctricas, la energía solar es a menudo la tecnología económicamente preferida.

Las bombas de agua solares pueden suministrar agua a lugares que están fuera del alcance de las líneas eléctricas. Por lo general, estos lugares dependen de la energía humana o animal o de motores diesel para su suministro de agua (Omer, 2001). Las bombas de agua solares pueden sustituir a los sistemas de bombeo actuales y aportar beneficios tanto socioeconómicos como climáticos. El agua suministrada por la bomba de agua solar puede utilizarse para regar los cultivos, abrevar el ganado o proporcionar agua potable.

Un sistema de bombeo de agua por energía solar es esencialmente un sistema de bombeo eléctrico en el que la electricidad es suministrada por uno o varios paneles fotovoltaicos (PV). Un sistema de bombeo solar típico consiste en un conjunto de paneles solares que alimentan un motor eléctrico, que a su vez alimenta una bomba de perforación o de superficie. El agua se suele bombear desde el suelo o el arroyo hasta un tanque de almacenamiento que se alimenta por gravedad, por lo que no es necesario el almacenamiento de energía para estos sistemas. En la figura 1 se ilustra una instalación típica.

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