Tema: ¿ Dudas sobre bombeo solar directo ?.

Hola amigos foreros, saludos a todos y gracias a todos por ayudarnos en este interesante mundo de la energía solar. Me llamo Juan y actualmente tengo un sistema solar fotovoltaico con baterias cuya finalidad fundamental es abastecer una bomba de agua de que utilizo para riego; los componentes del sistema son:

1. 10 placas solares policristalinas de 100 W de potencia máxima, tensión maxima 18 V, Máx (Imp ) 5,6A, tensión en circuito abierto 21,70V, corriente de cortocircuito 6,01 A, módulo de eficiencia 15,50 %, máxima tensión del sistema 1000 V.
2. Un regulador de carga de 50 Amperios 12 voltios.
3. Dos baterias monoblock de 240 Ah colocadas en paralelo.
4. Inversor Phoenix 1200 watts.
5. Bomba sumergible 0,37 KW corriente alterna 220 voltios 50 Hz monofásico marca Berlan.

Como datos adicionales decir que la bomba esta sumergida en un pozo a unos 8 metros de profundidad, la altura máxima de elevación del agua sería de 10 metros. No utilizo ningun sistema de sondas, ya que de momento lo acciono manualmente.

El sistema me funciona más o menos bien ya que está limitado por las baterias y no consigo un funcionamiento continuo más allá de 45 minutos. Leyendo por aquí y por allá empecé a interesarme por el bombeo solar directo sin baterias y sin inversor utilizando un variador de frecuencia.
Mi duda está relacionado con este aparatejo ya que no acabo de decidirmo, que decir que soy autodidacta y cuando leo las instrucciones que hay en internet de estos dispositivos se me ponen los pelos de punta:

¿ Existen variadores para la bomba sumergible que os indico ? ¿ Cual me recomendais ?.

Gracias de antemano a los foreors y reitero mi agradecimiento a todos vosotros.

Hola jaillueca, aunque sea para autoconsumo de agua más bien iría en el foro de aislada, ya se encargará algún administrador de cambiarlo.

Por lo que preguntas, en primer lugar faltaría conocer el dato de cuántos m3 quieres sacar al día, y si es para verano o anual.

En cuanto a los variadores de velocidad se pueden encontrar para potencias pequeñas, el problema es que casi todos son trifásicos, y encontrar uno monofásico para tu bomba será más complicado.

Opciones hay varias, y con unas se puede aprovechar más material que con otras.
Podría ser montar un variador monofásico, si se encuentra, entonces sobrarían regulador, baterías e inversor.
Otra sería colocar una bomba de continua, pero solo aprovecharías los paneles.
Otra sería poner unas baterías adecuadas al caudal requerido.

También vendría bien saber si hay posibilidad de aprovechar lo que tienes, por ejemplo en una instalación aislada para una caseta de campo.

Un saludo

Gracias vespertilum por contestar.
El volumen de agua que me interesaría sería en torno a los 15 - 20 metros cúbicos al día, me imagino que la bomba sumergible que tengo es insuficiente para estos volumenes, pero antes de cambiar la bomba quería probar el variador aunque fuera sobredimensionado, para que pudiera servir a una bomba de superior potencia.
Aunque la idea fundamental del sistema solar es el funcionamiento de la bomba también doy servicio de luz a la caseta de aperos.
¿ Con respecto al variador es más sencillo de encontrar uno para motores trifásicos ? ¿ Sirve cualquier bomba sumergible trifásica o ha de tener alguna caracteristica concreta ?.
Gracias de nuevo.

Iniciado por jaillueca

El sistema me funciona más o menos bien ya que está limitado por las baterias y no consigo un funcionamiento continuo más allá de 45 minutos. Leyendo por aquí y por allá empecé a interesarme por el bombeo solar directo sin baterias y sin inversor utilizando un variador de frecuencia.

Hola Juan,

Si has deducida que la problema es la falta de energia en la sistema, entonces un variador no va a solucionarlo, sobre todo si quieres sacar aun mas agua. Parece lo que falta es mas energia solar. Puedes conseguir un poco mas de las placas si pones un regulador tipo MPPT o simplemente mas placas.
Almacenar energia en una bateria para riego es un solucion caro; podria ser mas economico si puedes regar mas durante las horas del sol y evitar regar desde la baterias. O almacenar la agua en una embalsa en vez de almacenar la energia electrica en una bateria.

Por la gráfica que he encontrado de esa bomba debería subir unos 2,75 m3/hora a unos 20 metros.
Eso serían unas 7 horas para los 20 m3/día y para la batería unos 230 Ah, lo que equivale a una profundidad de descarga sobre el 50%.

Habría que ver si las baterías son de ciclo profundo para poder soportar esa descarga, pero en todo caso no deberían descargarse en 45 minutos.

He visto que esa bomba aspira el agua hasta 20 metros, según especificaciones. Unos 8 más unos 10 más pérdidas de carga son unos 20 metros, igual va algo justa y consume más corriente por eso.

Si puedes prueba a sacar agua a la altura de la boca del pozo, y mira cuánto tiempo tarda en agotarse la batería.
¿Te pones a sacar agua a primera hora o dejas unas horas para recargar la batería? ¿Las baterías acaban cargadas al finalizar el día?

Por el tema del variador, es mucho más sencillo encontrarlos para motores trifásicos. Los pocos que he encontrado se utilizan para motores de ventiladores, no para aplicaciones de riego.
El variador permite utilizar cualquier bomba trifásica, no es preciso que sea para bombeo directo, por eso mismo se está imponiendo en los pozos más grandes la combinación variador con alimentación directa más bomba normal.

Otra opción que iría bien en tu caso es poner una bomba Lorentz 600, dividiendo el campo solar en 500 Wp para la bomba y 500 Wp para la aislada.
Esa bomba es cara, pero es lo mejor que hay, mucho más eficiente al ser de continua y específica para bombeo directo, incluye controlador y no precisa de mantenimiento.

Gracias Sthephen como apuntas la idea que tengo es llegar a un riego sin baterias,para ello se me plantean dos opciones:

1.- Bomba de cc tipo Lorentz PS 600 como indica vespertilum que llevan incorporados su regulador; el principal problema que veo de estas bombas es el precio ( Sobre 1573 Euros ), la ventaja es que manejan muy buenos caudales y parecen que tienen un mantenimiento sencillo. Si alguien tiene experiencia con esta bomba le agradeceria algún comentario.
2.- Encontar un variador para el motor monofásico de 1/2 cv que tengo parece complicado.
3.- Comprar una bomba trifásica adecuada para que funciones con variador --> Bomba trifasica sumergible de 1 ó 1/2 cv en torno a 200 Euros + Variador de velocidad ( Mi bestia negra, ya que desconozco funcionamiento y precio. Igual haría falta alguna placa más para que funcionaran estas bombas.

Me ha gustado mucho la reflexón de vespertilum, de montar la bomba Lorent con la mita de los paneles y la otra mitad para fotovoltaica aislada.

Bueno que os parece.

Iniciado por jaillueca

1.- Bomba de cc tipo Lorentz PS 600 como indica vespertilum que llevan incorporados su regulador; el principal problema que veo de estas bombas es el precio ( Sobre 1573 Euros ), la ventaja es que manejan muy buenos caudales y parecen que tienen un mantenimiento sencillo. Si alguien tiene experiencia con esta bomba le agradeceria algún comentario.

La otra famosa bomba de este tipo es el Grundfos SQFlex. La ventaja que tiene el SQFlex sobre el Lorentz es que puede acceptar un conexion de 220V CA tambien de CC. El lorentz solo funcciona en CC - existe el opcion de comprar un "AC Pack" adicional para el Lorentz para que funcciona a 220V CA, pero cuesta 500 Euros+.

Iniciado por jaillueca

2.- Encontar un variador para el motor monofásico de 1/2 cv que tengo parece complicado.

Tengo un variador para mi bomba trifasica de 1.5kW y funcciona sin problema. Pero para tu aplicacion no veo que ventaja tiene. El variador puede accepta 230V CA en monofasico y convertirlo en 230V trifasico y tambien claramente, cambia la frequencia para que cambia la velocidad de la bomba. Pero si pones una bomba de 1kW sin variador y otro con variador, el consumo va a ser lo mismo- quizas un poco mas con variador- por eso no entiendo el motivo de ponerlo. Vas a necesitar inversor + baterias + regulador igual con variador porque necesitas 230V AC para alimentarlo.

Iniciado por jaillueca

3.- Comprar una bomba trifásica adecuada para que funciones con variador --> Bomba trifasica sumergible de 1 ó 1/2 cv en torno a 200 Euros + Variador de velocidad ( Mi bestia negra, ya que desconozco funcionamiento y precio. Igual haría falta alguna placa más para que funcionaran estas bombas.

Los variadores sencillos y baratos no pueden variar la velocidad de la bomba en funccion con la rendimiento solar. El modelo que tengo yo, se puede cambiar la velocidad manualmente o atraves de un interfaz RS485, nada mas. He visto otros mas caros que pueden variar la frequencia en funccion de la presion. Pero todavia los unicos bombas que conozco que pueden variar en funccion de la captacion solar son los bombas de Grundfos SQFlex y Lorentz.

Entonces si pones variador + bomba trifasica 1kW (por ejemplo) para 2 horas, gastaras 2kWh.
Y si pones una bomba monofasico de 1kW para 2 horas, gastaras 2kWh.

Iniciado por jaillueca

Me ha gustado mucho la reflexón de vespertilum, de montar la bomba Lorent con la mita de los paneles y la otra mitad para fotovoltaica aislada.

La problema que veo es que pierdes flexibilidad en como manejas los consumos. Por ejemplo, si la demanda de riego es much menos en invierno a lo mejor te quedas con placas de sobra con la instalacion para el riego pero con una insuficiencia en el lado de los consumos aislados. Con una sistema integrado todo en uno puedes elegir que consumo tiene prioridad.

Un par de apuntes.

Por el precio de la Lorentz, dedícale unos minutos más a san google y casi seguro que encuentras mejores ofertas.

Por el tema de la flexibilidad que comenta stephen, vendría bien saber si el "servicio de luz" abarca únicamente iluminación o hay algún consumo adicional, o posible consumo adicional en el caso de pasar el bombeo a directo.
Una opción sencilla, si el riego fuera estacional, y el regulador fuera MPPT, sería conmutar los paneles de riego con un conmutador paso por cero. En verano se utilizarían para regar y en invierno para la aislada.

Hola ; con relacion al consumo de la bomba si es
centrífuga a cuanto mas altura trabajan menos
consumen; el problema es cuando trabajan por
debajo de la altura mínima aumenta bastante
el consumo y entran en cavitacion.
Yo creo que sería mejor bombear en c.c. pero esos precios uf. Por 150e tienes variadores
de marcas como siemens o telemecanique
que puedes variar la velocidad llegando
incluso a pararlo con una señal analógica
4-20mA. Haber si algun forero te puede decir
si se puede sacar una señal de ese tipo del inverter o del regulador que tienes en función
de la carga de las baterías ; imagino que un regulador de los buenos si lo permite pero
yo ahí ya me pierdo alguno de los maestros.
nos podrá ayudar

Vespertilum he estado revisando precios en internet de la bomba Lorentz PS 600 HR 14 y lo más barato que he encontrado es 1421 Euros con su regulador incluido. Es curioso que la misma bomba pero PS 1200 HR 14 valle lo mismo ¿ No seriante más interesesante comprar esta última ? ¿ Cuando te referias a mejores precios es dentro de la marca Lorentz ?.
Stephen el pensar en utilizar el variador es para no necesitar baterias, he visto que hay variadores que tienen entrada en cc directa de los paneles y salida en ca a 220; efectivamente tienes razón y a nivel de consumos debe de ser lo mismo, pero evitamos la bateria.
Como el riego es durante todo el año he pensado en destinar la mayor parte de los paneles a la bomba y el resto a fotovoltaica aislada; actualmente solo tengo un consumo mínimo de 4 bombillas de baja consumo.
Diter ójala pudiera encontar un variador por el precio que dices, aunque tuviera que comprar una bomba sumergible trifasica que están en torno a 200 Euros.

Por 200e sin problema mira en algun almacen
de material electrico en tu zona sino te digo de
varios en Galicia. Antes haber si alguien puede
aclararnos lo de la salida 4-20mA desde el regulador o el inverter. Tambien valdría
con una salida digital pero en este caso
pararía de todo y lo interesante es adecuar
el caudal bombeado a la carga de las baterías
y a la produccion solar. Un saludo

Iniciado por jaillueca

Vespertilum he estado revisando precios en internet de la bomba Lorentz PS 600 HR 14 y lo más barato que he encontrado es 1421 Euros con su regulador incluido. Es curioso que la misma bomba pero PS 1200 HR 14 valle lo mismo ¿ No seriante más interesesante comprar esta última ? ¿ Cuando te referias a mejores precios es dentro de la marca Lorentz ?.

La diferencia entre la 600 y la 1200 es la potencia del motor, la bomba es la misma y también el controlador, por eso apenas hay diferencia.
Tanto la una como la otra van sobradas para tus necesidades, así que puedes ir al mejor precio.

Para encontrar mejores precios puedes empezar preguntando a los distribuidores oficiales:

Partners | LORENTZ - Solar Pumps, Solar Trackers, PV Modules, Solar Parks

Aquí un ejemplo de que hay mejores ofertas, aunque en este caso no se trata de la HR 14, que es la adecuada.

Bomba solar Lorentz PS600HR03

Como el uso es anual, y los consumos de la caseta son reducidos, mejor 600 Wp para bomba y 400 Wp para caseta.