INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS SOLARES FV TEMA 3.3. INSTALACIONES FV PARA BOMBEO. CAPITULO 3: APLICACIONES FOTOVOLTAICAS TEMA 3.3: INSTALACIONES FV PARA BOMBEO 3.3. INSTALACIONES FV PARA BOMBEO. DESARROLLO DE LOS CONTENIDOS 1. INTRODUCCIÓN. 2. TIPOS DE BOMBEO. 2.1. BOMBEO DIRECTO. 2.2. BOMBEO INDIRECTO. 3. ELEMENTOS DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO DE BOMBEO. 3.1. GENERADOR FV. 3.2. GRUPO MOTOR-BOMBA. 3.2.1. MOTORES. 3.2.2. BOMBAS. 3.2.2.1. BOMBA CENTRÍFUGA. 3.2.2.2. BOMBA VOLUMÉTRICA. 3.2.2.3. BOMBA HELICOIDAL. 3.2.2.4. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS POR SU DISPOSICIÓN. 3.3. SUBSISTEMA DE ADAPTACIÓN ELECTRICA. 3.4. SUBSISTEMA DE ALMACENAMIENTO. 3.5. OTROS ELEMENTOS. 3.6. CONFIGURACIONES MAS HABITUALES. 4. CÁLCULO DE UN SISTEMA FV CON BOMBEO DIRECTO. 4.1. EJERCIO PRÁCTICO. CÁLCULO DE UN BOMBEO FV PARA REGADIO. I.E.F.P.S. SAN JORGE. SANTURTZI. DPTO. DE ELECTRICIDAD / CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES. Pág: 1 / 15
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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS SOLARES FV TEMA 3.3. INSTALACIONES FV PARA BOMBEO.
CAPITULO 3: APLICACIONES FOTOVOLTAICAS
TEMA 3.3: INSTALACIONES FV PARA BOMBEO
3.3. INSTALACIONES FV PARA BOMBEO.
DESARROLLO DE LOS CONTENIDOS 1. INTRODUCCIÓN. 2. TIPOS DE BOMBEO.
2.1. BOMBEO DIRECTO. 2.2. BOMBEO INDIRECTO.
3. ELEMENTOS DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO DE BOMBEO.
3.1. GENERADOR FV. 3.2. GRUPO MOTOR-BOMBA.
3.2.1. MOTORES. 3.2.2. BOMBAS. 3.2.2.1. BOMBA CENTRÍFUGA. 3.2.2.2. BOMBA VOLUMÉTRICA. 3.2.2.3. BOMBA HELICOIDAL. 3.2.2.4. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS POR SU DISPOSICIÓN.
3.3. SUBSISTEMA DE ADAPTACIÓN ELECTRICA. 3.4. SUBSISTEMA DE ALMACENAMIENTO. 3.5. OTROS ELEMENTOS. 3.6. CONFIGURACIONES MAS HABITUALES.
4. CÁLCULO DE UN SISTEMA FV CON BOMBEO DIRECTO. 4.1. EJERCIO PRÁCTICO. CÁLCULO DE UN BOMBEO FV PARA REGADIO.
I.E.F.P.S. SAN JORGE. SANTURTZI. DPTO. DE ELECTRICIDAD / CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLES. Pág: 1 / 15
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omo norma general, el alto coste de las baterías hace recomendable, siempre que se pueda, ealizar el almacenamiento energético en términos de energía mecánica en lugar de energía léctrica.
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E
Exxiissttee uunnaa aalltteerrnnaattiivvaa aa llaass bboommbbaass cceennttrrííffuuggaass,, llaass llllaammaaddaass bboommbbaass ddee ddeessppllaazzaammiieennttoo ppoossiittiivvoo ddee ttiippoo hheelliiccooiiddaall oo bboommbbaass ddee ttoorrnniilllloo.. 33..22..22..11.. BBoommbbaa cceennttrrííffuuggaa:: El movimiento se obtiene a través de un conjunto de paletas o álabes giratorios que impulsan a la masa de agua.. EEll rreennddiimmiieennttoo eess bbuueennoo ppaarraa pprreessiioonneess ddee iimmppuullssiióónn rreedduucciiddaa ((<< 1100 mm ddee ccoolluummnnaa ddee aagguuaa)),, aauunnqquuee eessttee ddeeccaaee rrááppiiddaammeennttee aa mmeeddiiddaa qquuee ssee rreedduuccee llaa vveelloocciiddaadd ddee ggiirroo,, hhaacciieennddoo qquuee nnoo ssee pprroodduuzzccaa eell bboommbbeeoo hhaassttaa qquuee llaa ppootteenncciiaa ddiissppoonniibbllee ppeerrmmiittaa ssuuppeerraarr llaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa ddeell ssiisstteemmaa,, lloo ccuuaall nnoo ooccuurrrriirráá hhaassttaa qquuee ssee ssuuppeerree uunn ddeetteerrmmiinnaaddoo nniivveell ddee rraaddiiaacciióónn.. La relación entre caudal y presión es inversa, de tal manera que, para un valor de revoluciones del rotor, a mayor presión demandada menor es el caudal que puede ser extraído por la bomba. Por otro lado, el par de arranque inicial suele ser reducido, lo que las hace interesantes para acoplarse tanto a motores de CA como de CC 33..22..22..22.. BBoommbbaa vvoolluummééttrriiccaa::
•• LLaass bboommbbaass ddee ssuuppeerrffiicciiee ssee ssiittúúaann ffuueerraa ddeell aagguuaa,, yy ddeebbeenn tteenneerr ggrraann ccaappaacciiddaadd ddee aassppiirraacciióónn,, ppoorr lloo qquuee ssoonn mmááss aaddeeccuuaaddaass llaass cceennttrrííffuuggaass.. EEll ttiippoo ddee bboommbbaa aa eelleeggiirr vvaa aa ddeeppeennddeerr ddeell ccoommpprroommiissoo eennttrree pprreessttaacciioonneess eelleeccttrroommeeccáánniiccaass yy ccoossttee,, tteenniieennddoo eenn ccuueennttaa ffaaccttoorreess ccoommoo llaa sseecccciióónn yy pprrooffuunnddiiddaadd ddeell ppoozzoo oo llaa ppoossiibbiilliiddaadd ddee iinnmmeerrssiióónn ddeell ccoonnjjuunnttoo mmoottoorr--bboommbbaa.. En general, se puede decir que para demandas de caudal con escasa presión estarán bien cubiertas con bombas centrífugas, más habituales y con elementos de adaptación eléctrica más sencillos, y para demandas de presión se van a requerir bombas volumétricas o centrífugas multiestado o multietapa. EElleecccciióónn ddee llaass bboommbbaass eenn ffuunncciióónn ddeell ccaauuddaall nneecceessaarriioo yy ddee llaa aallttuurraa mmaannoommééttrriiccaa::
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os tipos de acoplamiento eléctrico más habituales son:
Convertidores CC/CC, inversores, baterías y variador de velocidad.
l convertidor de CC/CC para una determinada potencia proporcionada por el generador FV, ransforma parte de la tensión de alimentación en intensidad suplementaria que sirve para salvar as condiciones de arranque del grupo motor–bomba en condiciones de baja insolación.
os inversores son dispositivos electrónicos que transforman la tensión e intensidad continuas rocedentes del generador FV, en tensiones alternas. Los inversores de uso en bombeos suelen ener una salida a tensión y frecuencia variable.
a variación de frecuencia de salida permite trabajar a los motores a velocidades distintas de la ominal de 50 Hz, disminuyendo así el umbral de irradiancia necesario para el arranque de la omba.
n instalaciones con almacenamiento eléctrico, las baterías actúan también como elemento de coplamiento entre el generador FV y la carga, ya que sirven para fijar un valor de tensión que uede hacer que la bomba trabaje cerca del punto de máxima potencia.
in embargo, las pérdidas introducidas en el circuito, el mantenimiento de las baterías y el ncremento de coste de la instalación recomiendan, su uso solo si el caudal bombeado durante as horas de sol resulta insuficiente.
La configuración que empieza a ser más habitual, es la constituida por un generador FV onectado a una bomba convencional alimentada por un motor asíncrono a través de un ariador de frecuencia”.
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3.4. SUBSISTEMA DE ALMACENAMIENTO
EExxiisstteenn ddooss ffoorrmmaass ddee aallmmaacceennaammiieennttoo ddee llaa eenneerrggííaa oobbtteenniiddaa:: •• EEll aallmmaacceennaammiieennttoo ddee eenneerrggííaa mmeeccáánniiccaa,, mmeeddiiaannttee vvoolluummeenn ddee aagguuaa,, eenn ddeeppóóssiittooss,, oo bboommbbeeoo ddiirreeccttoo.. •• EEll aallmmaacceennaammiieennttoo ddee eenneerrggííaa eellééccttrriiccaa,, eenn bbaatteerrííaass,, oo bboommbbeeoo iinnddiirreeccttoo.. Como se ha comentado anteriormente, el alto coste de las baterías hace recomendable, siempre que se pueda, realizar el almacenamiento energético en términos de energía mecánica en lugar de energía eléctrica.
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Bomba sumergible Bomba SHURflo modelo 9300 Tensión nominal de trabajo 24 VdcPotencia nominal 120 W Altura manométrica máxima 70 m Profundidad máxima de inmersión 30 m Protección térmica automática interna 7.5 A