¿En qué consiste el Bombeo Solar?
Un sistema de bombeo solar consiste en una bomba hidráulica alimentada de manera directa por paneles fotovoltaicos, en lugar de ser alimentada mediante electricidad convencional o combustible.
El bombeo solar funciona como los sistemas tradicionales, en los que el agua es bombeada o impulsada en una dirección. Donde entra en juego la energía solar es en la forma de producir la energía eléctrica que se requiere para llevar esto a cabo. Vamos a hacer un resumen de su funcionamiento, tipos y ventajas.
Funcionamiento del bombeo solar
Como ya hemos visto, en vez de demandar energía de la red o mediante el uso de grupos electrógenos, el bombeo solar consiste en sistemas energéticos que aprovechan la energía eléctrica generada por los paneles solares.
Estos son los distintos dispositivos y elementos que encontramos en un sistema de bombeo solar:
Elementos del sistema de bombeo solar:
- Paneles solares: El panel solar es el elemento que capta la energía de la radiación solar y la convierte en corriente continua, que luego es transformada en corriente alterna para alimentar eléctricamente nuestros hogares, dispositivos etc…
- Variadores solares: Los variadores se instalan en las bombas de agua y sirven para adaptar la tensión de los paneles solares variando la frecuencia en función de la que es demandada por las bombas. Con esto no es necesario un generador eléctrico ni almacenar electricidad en baterías para utilizar un inversor de corriente. Los paneles solares tienen una tensión que varía en función de la radiación solar que reciben durante el día. A cualquier bomba se le puede instalar un variador para que pueda alimentarse a través de un sistema fotovoltaico.
- Bombas: Se encargan de tomar el agua y llevarla a donde se necesita. Algunas están diseñadas para ser alimentadas con un sistema solar fotovoltaico como veremos mas adelante. Estas tienen un mejor rendimiento para funcionar con placas solares que los sistemas con variadores solares. Su desventaja es su elevado coste y podemos encontrar de diferentes tipos:
- Centrífugas o helicoidales
- Sumergibles o de superficie
- De corriente continua o de corriente alterna.
Normalmente, en el bombeo convencional se suelen utilizar bombas sumergibles centrífugas.
Tipos de bombeo solar
- Bombeo a balsa: También conocido como bombeo a tanque o bombeo a piscina, consiste en bombear agua hasta un punto fijo. Este sistema es el que mejor aprovecha la energía generada por el campo fotovoltaico.
- Bombeo con riego directo: En este tipo se necesita regar a una presión y caudal determinados, lo que se traduce en una potencia constante. Es un sistema sencillo en el que se necesita controlar que la bomba trabaje en el punto de funcionamiento requerido durante el tiempo necesario. Por contra, para potencias inferiores y superiores al punto de funcionamiento, no se aprovecha la energía del campo fotovoltaico.
- Bombeo a balsa-riego por gravedad: Bombean todo el agua a una balsa situada a una cota positiva para luego poder regar por gravedad. Aprovechan mucho más la energía de los paneles, la presión de riego es estable y tienen la posibilidad de regar durante 24 horas si se dispone de suficiente agua en la balsa. La principal desventaja es que se necesita una topografía muy determinada para poder realizar este bombeo y la posibilidad de tener un embalse con cota positiva.
- Campo fotovoltaico común: Consiste en conectar variadores con sus respectivas bombas a un solo campo fotovoltaico. Su principal ventaja es la posibilidad de escalonar el arranque de las bombas para aprovechar mejor la potencia de los paneles instalados. Por otro lado, la desventaja que encontramos es la complejidad del control, ya que se tienen distintos variadores actuando sobre una misma planta.
Hibridaciones
- Riego-directo balsa: Su funcionamiento se basa en bombear agua desde el pozo a un deposito y, desde este, dar presión con otra bomba para riego directo.
- Hidráulica: Ocurre cuando se tienen varias bombas, cada una con su variador de frecuencia, y todas desembocan a una misma tubería donde hay que tener controlada la presión.
- Eléctrica: En este caso se conectan los paneles solares y la alimentación al bus de continua del variador, con esto se consigue tener dos fuentes de potencia y una sola bomba con su variador.
Según bomba:
- Solares: Aquellas que han sido fabricadas para ser alimentadas con un sistema fotovoltaico. No pueden por tanto ser alimentadas a través de la red o grupo electrógeno (aunque existen excepciones). Tienen mejor rendimiento que las bombas convencionales y, por tanto, necesitan menos paneles para funcionar que los sistemas con bombas convencionales. Por contra tienen un elevado coste, no pueden hibridar o conmutar con alimentación en alterna y suelen estar limitadas para ciertas condiciones de altura manométrica y caudal.
- Convencionales con variador de frecuencia solar: Son sistemas en los que se utilizan las bombas convencionales alimentadas con paneles fotovoltaicos a través de un variador de frecuencia con programación para uso solar. Cualquier bomba convencional puede ser alimentada con paneles solares. Permiten conmutación o hibridación con red alterna, lo cual permite el bombeo en horas que no haya sol. Son soluciones sencillas y económicas que permiten múltiples tipos de control y configuración del riego con una programación adecuada del variador de frecuencia. Como desventaja tiene el número de paneles que es necesario utilizar, ya que son sistemas menos eficientes y hay que colocar más paneles solares.
Ventajas frente a los sistemas tradicionales
El ahorro económico y energético de este tipo de instalación, es la principal ventaja que podemos encontrar.
La compra e instalación de estos sistemas tiene un coste y sabemos que es necesaria una inversión, pero es mas reducida de lo que se piensa. En los últimos años los costes en energía solar se han reducido casi en un 81% desde 2010. Además, la amortización de este tipo de instalaciones suele rondar los 4 años.
Mas ventajas podrían ser:
- Ahorro debido al elevado y creciente coste de la electricidad y/o combustibles.
- Rápida amortización de la instalación.
- Mínimo 25 años de vida útil garantizados.
- Coste de mantenimiento bajo
- Energía limpia y renovable.
- Comodidad.
- Fiabilidad.
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