Cómo funcionan las bombas de agua de corriente continua mediante energía solar?
Las bombas de agua de corriente contínua funcionan de forma directa mediante placas solares ya que al crearse la electricidad en corriente continua, esta se transmitirá a la turbina de la la bomba de agua y empezará a rotar cuando se alcance la intensidad minima de funcionamiento. Su funcionamiento puede ser fijo, que mantenga la misma velocidad una vez se alcance la intensidad mínima de funcionamiento, o progresivo, con una velocidad de trabajo ascendente hasta que alcance su intensidad de trabajo máxima. Este incremento progresivo también tendrá una disminución progresiva a medida que se reduzca la radiación solar, por ejemplo durante el atardecer. Cuanto mayor sea la velocidad de la turbina de la bomba, mayor será el caudal de agua que mueva al minuto.
Las bombas de funcionamiento progresivo suelen incorporar un regulador MPPT para optimizar el rendimiento del panel solar y extraer el máximo de energía posible. Para ello el regulador MPPT estará ajustando constantemente el punto de trabajo del panel solar para ajustar su tensión y corriente a la que sea más eficaz para la bomba de agua en cada momento.
¿Cómo funcionan las bombas de agua solares?
En el mercado actual hay una extensa gama de bombas de corriente continua para funcionamiento directo mediante paneles solares fotovoltaicos. Las placas se conectan para ajustarse al voltaje y potencia requerida por la bomba de agua. De este modo funcionan de forma automática y sin ningún coste gracias a la radiación solar. Además se pueden situar en cualquier lugar remoto lo que garantiza el riego de cualquier terreno agrícola por apartado que se encuentre de zonas habitadas.
A diferencia de las bombas sumergibles clásicas, este tipo de bomba dispone de un funcionamiento gradual según la cantidad de energía que esté recibiendo de los paneles en ese momento concreto. Es decir, durante las primeras horas de la mañana con los primeros rayos de sol, la bomba empezará a funcionar poco a poco, incrementando su potencia hasta llegar al máximo funcionamiento durante las horas del mediodía, que coincidirá a cuando las placas solares generen más energía eléctrica.
Las bombas solares de corriente continua (CC) gracias a arrancar de forma progresiva y suave, tienen un desgaste de piezas menor que las bombas normales. Para obtener el mejor rendimiento del sistema, se deberán orientar las placas solares hacia el sur y con el grado de inclinación optimo, el cual dependerá de la zona de España o Portugal donde se realice la instalación solar de bombeo o riego. Y también dependerá del tipo de uso previsto, es decir, para uso de regadío de campos agrícolas, se priorizará el grado de inclinación recomendado para los meses de verano. Mientras que si se trata de llenado de depósitos para uso de agua corriente sanitaria o llenado de depósitos para bebederos de animales.
Las bombas de corriente continua se usan mayormente para el riego mediante energia solar de grandes fincas y terrenos de cultivo, ya que, los meses del año de mayor necesidad de riego coincidirán con los meses de verano que es cuando hay un mayor número de horas de sol al día, y por lo tanto, una mejor generación de electricidad mediante los módulos FV.
Si se quiere usar la bomba de agua para llenar un depósito o una cuba, el equipo incluye sensores de nivel de agua para controlar el nivel mínimo y nivel máximo de llenado. De esta forma la bomba se conectará o se desconectará automáticamente cuando alcance uno de los sensores. Estos sensores se conectarán en el regulador mppt el cual controlará la puesta en marcha y el funcionamiento de la bomba de gua.
Cada bomba de agua dispone de su curva de rendimiento que indica por un lado la altura a la que se puede elevar el agua, y por el otro, el caudal de agua en metros cúbicos que puede mover la bomba por hora. A cuanta más altura se deba transportar el agua, menor será el caudal que genere ya que deberá hacer frente a la fuerza de gravedad para poder elevarla. Mientras que cuanta menor sea la altura a la que se deba transportar, mayor será el caudal de agua que ofrecerá la bomba en metros cúbicos a la hora. Así pues, por este motivo será muy importante elegir una bomba de agua equilibrada, acordes a las necesidades de caudal diario necesario, y acordes a la orografía de terreno (situación del depósito o nivel de profundidad del agua del pozo).
Para garantizar el funcionamiento óptimo de la instalación solar, los paneles fotovoltaicos se conectan previamente a un regulador de carga MPPT el cual regulará el voltaje que esté generando los paneles en ese preciso momento para maximizar su punto de máxima potencia, y obtener el mejor rendimiento posible de la bomba de agua incluso a primeras horas del día o en las horas del ocaso del sol.
Si se requiere que la bomba de agua funcione durante las horas de sol pero solamente unas horas concretas al día, se puede instalar al equipo un reloj temporizador para riego el cual cortará el paso de la corriente durante las horas programadas por el usuario de la instalación solar de riego o bombeo. Este temporizador se alimentará de la energía de las placas o bien mediante el uso de pequeñas pilas.
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