{"id":4738,"date":"2023-11-22T14:55:01","date_gmt":"2023-11-22T06:55:01","guid":{"rendered":"http:\/\/hobertek.com\/?p=4738"},"modified":"2024-07-10T11:57:46","modified_gmt":"2024-07-10T03:57:46","slug":"how-to-design-a-solar-pump-system-a-step-by-step-tutorial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hobertek.com\/es\/how-to-design-a-solar-pump-system-a-step-by-step-tutorial\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo dise\u00f1ar un sistema de bomba solar: un tutorial paso a paso"},"content":{"rendered":"
En este tutorial, profundizamos en las complejidades del dise\u00f1o de un sistema de bomba solar, una soluci\u00f3n sostenible que aprovecha la energ\u00eda solar para bombear agua. Ideales para ubicaciones remotas o fuera de la red, estos sistemas son cada vez m\u00e1s fundamentales en la agricultura moderna, la gesti\u00f3n ganadera y el suministro de agua rural.<\/p>\n\n\n\n
Un sistema de bomba solar utiliza paneles fotovoltaicos para alimentar una bomba de agua, eliminando la necesidad de electricidad convencional o di\u00e9sel. Sus aplicaciones abarcan desde riego hasta suministro de agua potable en \u00e1reas que carecen de conectividad a la red.<\/p>\n\n\n\n La principal ventaja de los sistemas de bombas solares radica en su fuente de energ\u00eda renovable, lo que reduce los costos operativos y la huella de carbono. Son particularmente beneficiosos en \u00e1reas remotas y ofrecen una soluci\u00f3n de bombeo de agua confiable y ecol\u00f3gica.<\/p>\n\n\n\n Por ejemplo: Tipo de bomba: Bomba sumergible, Caudal: 6 m\u00b3\/, Altura vertical: 60 metros Distancia horizontal: 100 metros<\/p>\n\n\n\n An\u00e1lisis de requerimientos: Bomba: La bomba de 2,2 kW de 220V o 380V. Su altura m\u00e1xima es de 127 metros. Nota: Seg\u00fan las especificaciones conocidas de la bomba (2,2 kW, 220 V, monof\u00e1sica), el modelo de inversor recomendado es HSPH2200L y el rango de voltaje de entrada de CC MPPT recomendado es el siguiente: Nota: El voltaje de entrada m\u00e1ximo y el voltaje de trabajo del inversor determinar\u00e1n el m\u00e9todo de conexi\u00f3n de los paneles solares.<\/p>\n\n\n\n Energ\u00eda del panel solar<\/strong><\/p>\n\n\n\n La potencia total de los paneles solares debe ser 1,5 veces la potencia de la bomba de agua, que es 2,2 kW * 1,5 = 3,3 kW. 3,3 kW \/ 0,405 kW = 8.148 paneles.<\/p>\n\n\n\n Conexi\u00f3n de paneles solares<\/strong><\/p>\n\n\n\n El voltaje m\u00e1ximo del circuito de entrada del inversor es 450Voc. Si consideramos la tensi\u00f3n de trabajo recomendada de 300Vmp, podemos calcular el n\u00famero de paneles que se pueden conectar en serie.<\/p>\n\n\n\n 450Voc\/37,58Voc = 11,97 paneles (m\u00e1x.)<\/p>\n\n\n\n 300 Vmp\/31,47 Vmp = 9,53 paneles (m\u00ednimo)<\/p>\n\n\n\n Nota entonces la configuraci\u00f3n del sistema:<\/p>\n\n\n\n Flujo de agua: 6 m\u00b3\/h, altura de elevaci\u00f3n vertical: 60 m,<\/p>\n\n\n\n Distancia horizontal 100 metros.<\/p>\n\n\n\n Soluci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n Bomba: 2,2 KW 220 V monof\u00e1sica (condensador externo)<\/p>\n\n\n\n Inversor: HSPH2200L<\/p>\n\n\n\n Paneles solares: 9 unidades de 405 W en serie.<\/p>\n\n\n\n Flujo nominal: 6 m\u00b3\/h*6 = 36 m\u00b3 @ 80 cabeza (d\u00eda soleado)<\/p>\n\n\n\n Determinar la ubicaci\u00f3n de los componentes<\/strong>: Identifique las posiciones de los paneles solares, la caja combinadora, el inversor y la bomba de agua.<\/p>\n\n\n\n Calcular longitudes de cables<\/strong>: Mida y calcule las longitudes de cables necesarias para conectar todos los componentes de manera eficiente.<\/p>\n\n\n\n Cables CC<\/strong>: Utilice cables de calibre adecuado para conectar los paneles solares a la caja combinadora y desde la caja combinadora al inversor.<\/p>\n\n\n\n Cables de CA<\/strong>: Utilice cables adecuados para conectar el inversor a la bomba de agua.<\/p>\n\n\n\n Toma de tierra<\/strong>: Aseg\u00farese de que se incluyan cables de conexi\u00f3n a tierra adecuados para proteger el sistema de fallas el\u00e9ctricas.<\/p>\n\n\n\n Montaje<\/strong>: Monte de forma segura la caja combinadora fotovoltaica cerca de los paneles solares.<\/p>\n\n\n\n Conexiones<\/strong>: Conecte los terminales positivo y negativo de los paneles solares a las entradas correspondientes en la caja combinadora.<\/p>\n\n\n\n Dispositivos de seguridad<\/strong>: Aseg\u00farese de que los fusibles y los dispositivos de protecci\u00f3n contra sobretensiones est\u00e9n instalados dentro de la caja combinadora.<\/p>\n\n\n\n Entrada CC<\/strong>: Conecte la salida de la caja combinadora a los terminales de entrada de CC del inversor.<\/p>\n\n\n\n Salida de CA<\/strong>: Conecte los terminales de salida de CA del inversor a la bomba de agua.<\/p>\n\n\n\n entrada de CA<\/strong> (funci\u00f3n h\u00edbrida): Conecte los terminales de entrada de CA del inversor a la bomba de agua.<\/p>\n\n\n\n Instalaci\u00f3n de varilla de tierra<\/strong>: Instale varillas de tierra cerca del inversor y la caja combinadora.<\/p>\n\n\n\n Conexiones de puesta a tierra<\/strong>: Conecte todas las partes met\u00e1licas del sistema a las varillas de tierra usando cables de tierra.<\/p>\n\n\n\n Inspeccionar conexiones<\/strong>: Aseg\u00farese de que todas las conexiones est\u00e9n apretadas y seguras.<\/p>\n\n\n\n Verificaci\u00f3n de polaridad<\/strong>: Verifique la polaridad correcta de todas las conexiones de CC para evitar da\u00f1os a los componentes.<\/p>\n\n\n\n
<\/figure>\n\n\n\nBeneficios<\/h2>\n\n\n\n
Paso 1: Evaluaci\u00f3n de los requisitos de agua<\/h2>\n\n\n\n
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Requisito de caudal: 6 m\u00b3\/h
Cabeza vertical: 63,3 metros (distancia horizontal de 100 metros = cabeza vertical 3,3 metros)
Tiempo de funcionamiento del sistema por d\u00eda: 6 horas (suponiendo un d\u00eda soleado)<\/p>\n\n\n\nPaso 2: Seleccionar la bomba<\/h2>\n\n\n
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El caudal es de 6 m\u00b3\/h a 83 metros, lo que cumple con el requisito.<\/p>\n\n\n\n
Como la bomba y el inversor de 380 V requieren una entrada de voltaje m\u00e1s alto, lo que puede provocar un desperdicio de energ\u00eda cuando se conecta a paneles solares, sugerimos elegir una bomba de 220 V.
Para una bomba monof\u00e1sica de 220 V, el condensador externo es necesario (ya que el inversor ya realiza el cambio de fase internamente), mientras que el condensador de arranque\/funcionamiento debe retirarse.<\/p>\n\n\n\nPaso 3: elegir el inversor adecuado<\/h2>\n\n\n\n
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300 Vmp <DC Input<450Voc (Only Solar)
340 Vmp <DC Input<400Voc (Hybrid Power)<\/strong><\/p>\n\n\n\n
<\/figure>\n\n\n\nPaso 4: C\u00e1lculo del panel solar<\/h2>\n\n\n\n
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Ajustar la potencia del panel solar a 1,5 veces la potencia de la bomba de agua es un valor te\u00f3rico. Se puede ajustar seg\u00fan las condiciones locales de luz solar. Si las condiciones de luz solar son buenas, puedes reducir el n\u00famero de paneles solares. Por el contrario, es posible que deba aumentar el n\u00famero de paneles solares para garantizar un suministro de energ\u00eda adecuado.<\/p>\n\n\n\nPaso 5: Configuraci\u00f3n del sistema<\/h2>\n\n\n\n
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Conectar 11 paneles en lugar del m\u00ednimo requerido de 8 paneles tendr\u00e1 un impacto en el funcionamiento del sistema. El suministro total de agua por d\u00eda se puede calcular en base a 7 horas de funcionamiento. Con m\u00e1s paneles solares instalados, el tiempo nominal de salida de agua ser\u00e1 mayor. Por el contrario, si se conectan menos paneles, se reducir\u00e1 el suministro total de agua. Por lo tanto, la cantidad de paneles solares conectados afecta directamente la capacidad general de suministro de agua del sistema.<\/li>\n\n\n\n
6 * 31,47 = 188,82. Debido a que el requisito m\u00ednimo de voltaje de entrada del inversor es de 200 voltios o m\u00e1s, conectar solo 6 paneles puede activar potencialmente la protecci\u00f3n de bajo voltaje del inversor.<\/li>\n\n\n\n
El uso de 7 paneles no activar\u00e1 la protecci\u00f3n de bajo voltaje del inversor (7 * 31,47 V = 220,29 V). El sistema a\u00fan puede funcionar, pero la salida de la bomba de agua se reducir\u00e1 y es posible que no alcance el caudal nominal.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\nPaso 6: Conexiones el\u00e9ctricas para el dise\u00f1o del sistema de bomba solar<\/h2>\n\n\n\n
1. Planificaci\u00f3n del dise\u00f1o el\u00e9ctrico<\/h3>\n\n\n\n
2. Selecci\u00f3n de cables<\/h3>\n\n\n\n
3. Instalaci\u00f3n de la caja combinadora<\/h3>\n\n\n\n
<\/a><\/figure>\n\n\n\n4. Conexi\u00f3n del inversor<\/h3>\n\n\n\n
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<\/figure>\n\n\n\n5. Puesta a tierra<\/h3>\n\n\n\n
6. Verificaciones y pruebas finales<\/h3>\n\n\n\n