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Bombeo de agua con energía solar
Actualmente los sistemas de bombeo solar de agua se ocupan prácticamente en todo el territorio nacional y han probado ser soluciones económicas, confiables y duraderas en situaciones donde el agua se encuentra a grandes distancias, las líneas eléctricas son nulas y ó muy alejadas, y los costos de combustible y mantenimiento de los sistemas de bombeo por medio de motor de combustión interna son altos.
Existen diferentes métodos para proveer agua en lugares apartados tales como lo papalotes, bombas a diesel o gasolina, sin embargo, las bombas solares ofrecen la mejor opción en costo beneficio a largo plazo y a la hora de reducir la necesidad de un operador, además de que los equipos cuentan con la ventaja de ser modulable, adaptándose a las más diversas necesidades y condiciones de instalación.
Bombas solares de agua
Las bombas a corriente continua o bombas solares están diseñadas para trabajar con la electricidad proporcionada por un arreglo fotovoltaico. Debido a la naturaleza de la energía solar este tipo de sistemas tienen que aprovechar al máximo la energía solar, necesitan maximizar los litros de agua bombeados por watt eléctrico consumido. También deben de ser capaces de bombear agua durante periodos de baja insolación.
Existen bombas solares sumergibles y superficiales.
- Las bombas solares superficiales se colocan cerca de la fuente de agua, se encuentran en modelos centrífugos y de desplazamiento positivo (diafragma).
- Las bombas sumergibles se introducen dentro de la fuente de agua, están fabricadas en acero inoxidable, permiten bombear grandes cantidades de agua a poca altura, o poca cantidad de agua a grandes alturas, por ejemplo: una bomba centrifuga multi pasos puede bombear 100,000 litros de agua al día a 10 metros de altura, una bomba de desplazamiento positivo (rotor helicoidal) puede bombear a 200 metros de altura 5,000 litros por día.
Para poder dimensionar cualquier sistema solar de bombeo de agua es necesario conocer las condiciones hidráulicas de la obra, ya que el tamaño del sistema solar es proporcional al ciclo hidráulico, que es el producto del volumen de agua requerido por día y la Carga Dinámica Total (CDT). Sus unidades son metros cuartos (m4).
La carga dinámica total es la sumatoria de la carga estática (CE) y la carga dinámica (CD):
CDT = CE + CD = [Nivel estático + altura de descarga] + [abatimiento + fricción]
Carga estática:
Es la distancia a la que hay que llevar el agua desde el nivel estático hasta el nivel de descarga. La carga estática simbolizada por CE y medida en metros (m), estará dada por la suma entre la profundidad del espejo de agua, con la altura de descarga.
Carga dinámica o de fricción:
Carga que se genera por la fricción que sufre el agua al recorrer la tubería de conducción del agua. Su valor se obtiene por factores físicos que dependen del tipo de tubería, longitud, área y el gasto o caudal que circula por la tubería.
Carga Dinámica Total:
Es la carga hidráulica total del proceso de bombeo, es la resultante de la sumatoria de la carga estática con la carga dinámica.
Factibilidad de instalación de bombeo solar de agua
Los siguientes puntos son importantes a considerar a la hora de optar por un sistema solar de bombeo, ya que determinar la factibilidad de realizar dicha instalación:
- Disponibilidad de otras fuentes de energía eléctrica: Para considerar la opción solar se considera que la red eléctrica más cercana bebe estar a más de medio kilometro, actualmente el costo de los combustibles hacen de las motobombas una opción poco atractiva.
- Ciclo hidráulico de la instalación: en este sentido la experiencia muestra que un proyecto es viable económicamente cuando el ciclo hidráulico no sobrepasa los 1,500 m4.
- Uso del agua extraída, por ejemplo, abrevaderos para ganado, irrigación, consumo humano, etc.
- Recurso solar disponible en el lugar de instalación: Para que un sistema de bombeo pueda ser alimentado por medio de energía solar la zona de instalación debe de contar con al menos una Insolación promedio de 3 kWh/m².
Los sistemas de bombeo solar de agua tienen un amplio campo de aplicación, entre los que encontramos:
- Agro - Negocios.
- Centros eco turísticos, campamentos.
- sistemas Residenciales.
- Parques y Jardines
- Electrificación rural, clínicas rurales