En una finca sin red, en un potrero lejos de la línea o en un acueducto rural, mover agua suele significar una bomba con motor diésel o una extensión de red que nunca llega. El bombeo solar propone otra cosa: que los paneles alimenten la bomba directamente, a través de un variador de frecuencia, durante las horas de sol.
Tres piezas, sin baterías
Un sistema de bombeo solar tiene tres piezas:
- Los paneles fotovoltaicos producen corriente continua. Su tamaño se calcula a partir de la bomba: potencia del motor, caudal y horas de bombeo que se necesitan.
- El variador con MPPT convierte esa corriente continua para mover el motor trifásico de la bomba, y ajusta constantemente la tensión de trabajo de los paneles para sacarles la máxima potencia disponible en cada momento. Eso es el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT).
- La bomba y el tanque. La bomba gira a la velocidad que permite el sol, y el tanque elevado, la balsa o el reservorio almacenan el agua.
La idea clave: en bombeo solar se almacena agua, no energía. Un tanque es mucho más barato y duradero que un banco de baterías, y reparte el agua por gravedad cuando se necesita, también de noche.
¿Y de noche o en días nublados?
- Con poco sol, el variador baja la velocidad de la bomba y el caudal es menor, pero el MPPT sigue sacando de los paneles toda la potencia disponible.
- De noche no hay bombeo solar: el agua sale del tanque.
- Si el proceso necesita bombear de noche, la aplicación Solar Pump de Danfoss admite alimentación dual (power blending): la red o un generador completan lo que no dan los paneles. Y si de verdad conviene guardar energía, entonces sí se evalúa un sistema de almacenamiento en baterías (BESS).
Qué variador usar
Danfoss ofrece la aplicación Solar Pump (con el algoritmo MPPT4) para estos variadores VACON®, con licencia gratuita:
- VACON® 100 X: para exterior, con envolvente IP66 / Type 4X, sin gabinete, montado sobre el motor o cerca de él. De 1.1 a 15 kW a 3×208–240 V y de 1.1 a 37 kW a 3×380–500 V. Admite paneles de hasta 800 VDC.
- VACON® 100 INDUSTRIAL: para montaje en tablero y potencias mayores.
- VACON® 20 X: la versión compacta para exterior. Danfoss lo tiene en fase limitada de su ciclo de vida, así que conviene confirmar la disponibilidad.
Un error frecuente: el VACON® 100 FLOW, pese a ser el variador de Danfoss para bombas y ventiladores, no admite la aplicación Solar Pump.
Qué protege la aplicación Solar Pump
Además del MPPT, la aplicación trae funciones pensadas para operar sin nadie al lado:
- Protección contra marcha en seco y baja carga, por el par del motor (sin sensor) o con caudalímetro.
- Niveles mínimo y máximo del tanque o del pozo por entradas digitales, y modo reposo.
- PID de dos zonas, reloj y temporizadores, reset automático tras una falla y precalentamiento contra condensación.
Dos casos de referencia
Son proyectos de Danfoss, no de Beiton:
- Sumsol, España. 150 ha de remolacha y maíz regadas con seis bombas que llenan una balsa de 49,000 m³. 944 módulos de 320 Wp (300 kWp) alimentan cinco VACON® 100 INDUSTRIAL. Con MPPT4, Danfoss reporta 35% más de rendimiento; el proyecto deja de tomar 478 MWh al año de la red, con un retorno estimado de 8 años.
- Kitui, Kenia. Una planta de desalinización por ósmosis inversa funciona 100% con energía solar, sin red y sin baterías, con cinco VACON® 100 X: 1,200 L/h de agua potable.
Los datos para dimensionar su sistema
Para proponer variador y campo solar se necesitan seis datos:
- Caudal que necesita.
- Altura manométrica total.
- Profundidad del pozo, y el nivel del agua si lo conoce.
- Potencia del motor de la bomba, si ya la tiene.
- Horas de bombeo al día.
- Ubicación del sitio.
Si ya tiene bomba, envíe también fotos de la placa del motor y de la bomba: si el motor trifásico está en buen estado, evaluamos si se puede reutilizar con el variador solar. Si hace falta una bomba de superficie nueva, el portafolio incluye Gorman-Rupp.
Qué aporta Beiton
Beiton dimensiona el variador y el campo solar junto con la bomba, arma el tablero con las protecciones de corriente continua y la caja de strings, lo pone en marcha y le da servicio DrivePro, como único partner DrivePro de Danfoss en Panamá.
Vea la página de bombeo solar, con el video del VACON® 100 X, o escríbanos con los datos de su proyecto.