Tema: Cambiar paneles en bombeo solar para aumentar rendimiento

Tengo un bombeo solar directo en el norte de Almería, con estas características:

- 21 módulos solares REC TP 265, 265 wp; Voc 38,3 v; Isc 9,21 A. Conectados todos en serie.
- Motor trifásico y bomba Caprari E4XP40/23+MCH44, 3Kw 4 cv, con 7,6A de corriente nominal.
- Variador o convertidor de frecuencia WEG CFW500, de 10 A. La tensión de trabajo es de 450 a 760 Vcc, con una protección de subtensión de 360 Vcc y de sobretensión de 810 Vcc.
[COLOR=#333333]El bombeo funciona adecuadamente. A su máximo rendimiento, es decir, a 50 Hz, funciona durante unas 5 a 5,5 horas al día.
La potencia de estos 21 paneles son 5565 watios. Y ya no puedo aumentar más paneles en serie por la limitación de voltaje del variador. Para aumentar rendimiento sin cambiar la bomba he pensado en cambiar estos paneles por otros de más potencia para tratar que funcione a 50 hz durante más tiempo.

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Los paneles podrían ser los Jinko Tiger Pro 535 w, Voc 49,40 V. Caben 15 paneles. 14 paneles dan 7490 W, con un Voc total de 691 V. 15 paneles dan 8025 w., con un Voc total de 741 v. Salen a 195 euros panel, iva incluido. Los paneles que quito los emplearía en otra instalación aislada.
La cuestión es si con este cambio creéis que obtendré un aumento considerable en las horas de producción de agua.

Up

hola yo tengo una instalación similar, pero mas pequeña, comentas que estas sobre 5 a 5/5 horas de funcionamiento al día a 50 hz, pero entiendo que tendrás mas horas al día, cuando el sol tiene menos fuerza amanecer y anochecer, que si podrás bombear agua pero a una frecuencia mas baja y por lo tanto menos cantidad, de agua,¿ o tu variador no te ofrece esa posibilidad?, yo bombeo en verano desde las 9,30 a las 19.00 ahora bien el mínimo esta configurado a 33Hz y nunca alcanzo los 50 Hz, pues mis palcas están en decadencia y tendría que renovarlas, mi motor es de 3cv y tengo 16 placas de 160W a 24 voltios en serie.

Hola. Gracias por responder. Si, mi variador comienza a funcionar antes y termina después, pero a menos frecuencia y cantidad de agua. Por eso lo que pretendo es aumentar las horas a máxima potencia, es decir, a 50 Hz. Mi instalación comienza a bombear agua a la balsa a 41 Hz. Por ello lo tengo configurado para que comience y se detenga a los 41 Hz.

Para hacer una estimación quizás sería necesario que midas la potencia de entrada real en continua de las placas que necesita tu variador para mantener la bomba a 50Hz en el punto de trabajo con la curva de carga de toda la instalación hidráulica, ya que es un dato de consumo real de la instalación, el de la potencia nominal es más un dato teórico

También posiblemente sea bueno saber el ángulo de inclinación de las placas y si las 5 horas son en invierno o en verano.

Con estos datos creo que se podría hacer una estimación a partir de los datos de PVGis para Almería


También puedes usar un simulador:
https://www.sisifo.info/es/default

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enlace directo a la entrada de datos:

https://www.sisifo.info/es/datainput

Las placas están orientadas al Sur, con una inclinación de 30º. Las cinco horas o 5 y media son prácticamente igual en invierno y verano. En otoño y primavera es cuando más producen. Y en pleno verano cuando menos. Un tema que pienso cambiar es la inclinación. En casi ningún sitio se explica que para un bombeo solar de olivos,, cuando más agua se necesita es en junio, julio y agosto. Y cuando no se necesita prácticamente es de noviembre a marzo. Por ello voy a intentar cambiar la inclinación entre 20 y 25 grados.
Mi problema es saber si pasando de los 5500 w actuales en placas a 7500 u 8000 vatios, voy a obtener un aumento significativo en la cantidad de agua producida.

No sé si utilizo bien el simulador. En el perfil de horizonte me sale 76º en el solsticio de verano y 29º en el solsticio de invierno. Entiendo que esto se refiere a la adecuada inclinación de las placas en esos dos momentos del año. Por eso, con mi inclinación de 30º estoy produciendo más en invierno que en verano, contrariamente a lo que necesito. Si estoy en lo cierto, entiendo que para producir más en verano deberían tener una inclinación en torno a los 20º como máximo. El resto de datos del simulador, no los entiendo o no consigo hacerlo correctamente.
Repito que, además de modificar la inclinación de los paneles, lo que me importa saber es si pasando de los 5500 w actuales en placas a 7500 u 8000 w, la producción anual de agua se incrementará significativamente. Si esto puede averiguarlo el simulador, te agradecería me ayudaras a averiguarlo.
Gracias.

Iniciado por 2j_

Para hacer una estimación quizás sería necesario que midas la potencia de entrada real en continua de las placas que necesita tu variador para mantener la bomba a 50Hz en el punto de trabajo con la curva de carga de toda la instalación hidráulica, ya que es un dato de consumo real de la instalación, el de la potencia nominal es más un dato teórico

También posiblemente sea bueno saber el ángulo de inclinación de las placas y si las 5 horas son en invierno o en verano.

Con estos datos creo que se podría hacer una estimación a partir de los datos de PVGis para Almería


También puedes usar un simulador:
https://www.sisifo.info/es/default

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enlace directo a la entrada de datos:

https://www.sisifo.info/es/datainput

Iniciado por eljobito

No sé si utilizo bien el simulador. En el perfil de horizonte me sale 76º en el solsticio de verano y 29º en el solsticio de invierno. Entiendo que esto se refiere a la adecuada inclinación de las placas en esos dos momentos del año. Por eso, con mi inclinación de 30º estoy produciendo más en invierno que en verano, contrariamente a lo que necesito. Si estoy en lo cierto, entiendo que para producir más en verano deberían tener una inclinación en torno a los 20º como máximo. El resto de datos del simulador, no los entiendo o no consigo hacerlo correctamente.
Repito que, además de modificar la inclinación de los paneles, lo que me importa saber es si pasando de los 5500 w actuales en placas a 7500 u 8000 w, la producción anual de agua se incrementará significativamente. Si esto puede averiguarlo el simulador, te agradecería me ayudaras a averiguarlo.
Gracias.

Sin tener los datos de potencia entregada por los paneles en el punto de trabajo de la bomba a 50Hz podemos hacer una simulación con PVGIS con 15 grados de inclinación P1=8000 y P2=5600kWp y mirar por ejemplo a finales de junio partiendo de la experiencia real de que con P2 trabaja 5 horas




Podemos suponer que con los datos de la simulación la bomba se mantendría a 50Hz 5 horas con un una potencia equivalente superior a 3,7kW
Para P1 podríamos suponer que se podría alimentar 7 horas.

El tema del simulador es complejo ya que hay que tener los todos datos reales de la instalación, en especial todos los de bombeo, para que el cálculo sea fiable

Perdona, las magnitudes que aparecen en P1 y P2, ¿qué son?

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A finales de mes estaré en el sondeo. Y con un multímetro puedo tomar los datos necesarios. Si no te importa ayudarme a hacer el cálculo, te lo agradecería.

Iniciado por eljobito

Perdona, las magnitudes que aparecen en P1 y P2, ¿qué son?

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A finales de mes estaré en el sondeo. Y con un multímetro puedo tomar los datos necesarios. Si no te importa ayudarme a hacer el cálculo, te lo agradecería.

P1 - la producion en Watios hora para un campo solar de 8000Wplaca con una inclinacion de 15º para un dia del mes e junio
P2 - lo mismo pero para tu campo solar actual de ~ 5600Wplaca con la misma inclinacion de 15º para un dias delmes de junio

S ila bomba para trabajar a 50Hz consumoe ~ 3700W en P1 (8000Wplaca) pdria trabajar desde las 9:00 hasta las 15:59 y con tus actuales 5500Wplaca lo hace desde las 10:00 hata las 14:59

para que puedas hacerte una idea, en la ubicacion que puedes ver en el mapa y que posiblemente no diferira mucho de la tuya, puedes ver las diferantes producciones cada uno de los 12 meses del año a diferentes inclinaciones (15º, 20º, 30º) te adjunto las curvas correspondientes.

tienes que tener en cuenta que es el total de la produccion de todo el mes, por lo que para obtener el la produccion diaria tendras que dividir por el numero de dias, al ser la produccion de todo el dia pasa lo mismo que el lo que a subido en # al i nicio y final del dia la produccion sera inferior a la necesaria para que la bomba trabaje por lo que esos watios que se estan captando en esas primeras y ultimas horas se perderan.

en estas imagenes puedes ver como dependiendo de la inclinacion de paneles se puede controlar que un panel varie su produccion mensual de manera que se incremente en unos meses a costa de decrementarse en otros

Con 5600Wplaca inclinacion a 15º



Con 5600Wplaca inclinacion 20º



Con 5600Wplaca inclinnacion 30º




Como puedes ver, dependiendo de la inclinacion los meses de verano incrementan la cosecha a costa de reducirla en los meses de invierno

Estos graficos representan la produccion de 5600W de paneles, de poner paneles de mas potencia el incremento de la potencia cosechada vendra dado en la misma proporcion. tienes que tener presente que no se puede sobrepasar el Voc maximo que admita la bomba.

Me ho tomaado la licencia, aprovechando los datos excel aportados por '2j_', de totalizar la cosecha tato desaprovechada (fondo rojo) como la aprovechada por la bomba las horas que sobrepasan los 3700Wh (fondo verde).



como puedes ver cuando la potencia de placa aumenta la cosecha por horas se incrementa lo que hay mas horas con posibilidad de que la bomba trabaje mas tiempo a 50Hz.

Iniciado por eljobito

Perdona, las magnitudes que aparecen en P1 y P2, ¿qué son?

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A finales de mes estaré en el sondeo. Y con un multímetro puedo tomar los datos necesarios. Si no te importa ayudarme a hacer el cálculo, te lo agradecería.

P1(nominal)= 8000W (Wp de los nuevos paneles)
P2(nominal)= 5600W (Wp de los paneles instalados)

En la tabla los valores son potencia real estimados por PVGIS (pueden variar por nubes, etc.). es decir, la potencia disponible que genera el sistema fotovoltaico para alimentar el sistema de bombeo. Evidentemente va cambiando a lo largo del día por la posición relativa entre los paneles y el Sol, y a lo largo del año. Ejemplo:

P1(real estimada a las 10:00h de un día a final de junio)=5469,52W
P2(real estimada a las 10:00h de un día a final de junio)=3792,88W


Con un multímetro normal no vas a poder medir intensidad de corriente sin tocar el sistema. Sólo podrás medir tensión.
Necesitas una pinza amperimétrica que mida en corriente continua para abrazar uno de los cables que llega de los paneles al inversor sin desmontarlo.

Muchas gracias a ambos por vuestras explicaciones. Ahora, y para terminar de decidirme a hacer el cambio de paneles, quiero aprender a hacer la simulación con mis datos reales. Mi multímetro es profesional, y mide en continua. Averiguaré lo de la pinza amperimétrica. Si tengo dudas, que las tendré, os volveré a consultar.
Si los datos que obtengo son similares a los que habéis puesto, seguro que haré el cambio de paneles.

Iniciado por eljobito

Ahora, y para terminar de decidirme a hacer el cambio de paneles, quiero aprender a hacer la simulación con mis datos reales.

La simulacion la puedes hacer entrando en:

https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html

Directamente te aparece la pantalla en 'Grid Connected' e introduciendo estos cuatro datos ya puedes empezar a conocer resultados:

1 marcas tu localizacion, los datos de mis capturas no tiene que diferir mucho de la que tu realmente tengas
2 introduces la potencia de paneles (instaled peack PV power KWp)
3 en (Slope) introduces la inclinacion de paneles
4 la orientacion en (Azimuth) 0 si coincide con el sur

cuando estos datos esten introducidos el recuadro [Visualize results] quedara en azul -> pica en él y te apareceran los resultados del la energia por meses.

Para ver los valores en cada hora del dia ya es mas complicado pues hay que bajarse un 'archivo plano' de un periodo de tiempo en concreto e interpretar toda la ristra de datos que trae.

Gracias. Ya he aprendido. Ahora sé la producción eléctrica según potencia de paneles e inclinación. Ahora me falta saber la producción real de agua según esos mismos parámetros. Para ello, según lo que explica 2j, tengo que medir con pinza amperimétrica la entrada real de intensidad cuando el variador alcanza los 50 hz. En unos días estaré en la instalación y tomaré esos datos.

Iniciado por eljobito

Gracias. Ya he aprendido. Ahora sé la producción eléctrica según potencia de paneles e inclinación. Ahora me falta saber la producción real de agua según esos mismos parámetros. Para ello, según lo que explica 2j, tengo que medir con pinza amperimétrica la entrada real de intensidad cuando el variador alcanza los 50 hz. En unos días estaré en la instalación y tomaré esos datos.

Hola, para aclarar el tema de la cantidad de agua según los datos que puedes aportar recuerda que no se puede hacer una estimación de agua de tu sistema con los datos de los que se disponen. Sólo se puede decir que tendrás un aumento aproximado de trabajo de 2 horas con la bomba en las mismas condiciones y, validar esa estimación con las medidas de potencia y tiempo reales de tu sistema. Todo esto suponiendo que no tienes sombras a esas horas ampliadas de mañana y tarde adicionales. Por eso hay que medir potencia real, y si quieres apurar más medir también potencia necesaria para que el variador arranque la bomba aunque sea a menos Hz, que implicará un revoluciones menores y un caudal menor.

A partir de aquí, con los datos que tú tengas de la producción de tu sistema hidráulico en l/hora o m3/hora haces la estimación multiplicando por las horas




Para poder hacer una simulación completa y obtener datos de cantidad de agua necesitas conocer la curva de carga de tu sistema hidráulico (pérdidas por diámetro y longitud de tuberías, codos, reducciones, etc) y de la bomba, y meter los datos en el simulador:

Gracias por responder. Lo que me interesa es una evaluación aproximada, para ver si me compensa el cambio de paneles. Explico cómo pienso hacerlo por ver si estoy acertado. Mi variador me indica en cada momento potencia en voltios y hercios de funcionamiento del sistema. Ya tengo comprobado que mi bomba empieza a arrojar agua en la balsa, en poca cantidad, en torno a los 550 o 600 V y 41 o 42 Hz. Y al cabo de una hora aproximadamente, alcanza los 50 Hz con una producción aproximada de 6000 l a la hora. Y a pleno rendimiento, a 50 Hz, se mantiene durante unas cinco o cinco horas y media. Entonces, en unos días cuando esté en el sondeo, con mi pinza amperimétrica, comprobaré con cuantos amperios empieza mi bomba a arrojar agua a la balsa, que será con 41 o 42 Hz, Y con cuantos amperios alcanza los 50 Hz que será cuando esté arrojando la mayor cantidad de agua que puede dar mi sistema. De esta manera espero poder saber cuántas horas más de funcionamiento a pleno rendimiento puedo conseguir con los nuevos paneles, y así sabré aproximadamente la cantidad de aumento de agua de la que podré disponer.
Cuando tenga estos datos los pondré aquí.

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Otra cuestión que se me olvidaba apuntar es la siguiente. Aun estando la bomba a pleno rendimiento, a 50 Hz, y a pleno sol, si se interpone una nube por pequeña que sea el sistema se detiene, y al cabo de dos o tres minutos se vuelve a poner en funcionamiento. Supongo que esto también se mejoraría o se arreglaría con el aumento de potencia en paneles, si paso de los 5500 W actuales a los 7500 u 8000 que pretendo instalar. Quiero decir que al disponer de más potencia en placas, aunque haya un ligero nublado, la bomba podría seguir arrojando agua aunque en menor cantidad pero no se llegaría a detener por completo, lo cual mejoraría también la producción de agua.

Bueno, ya he podido tomar más datos en el sondeo. Los pongo a continuación.
Hoy a las nueve horas y 18 minutos ya estaba la bomba arrojando agua a la balsa aunque aún en poca cantidad, y los datos del variador eran 43,5 Hz y 600 V. He puesto la pinza amperimétrica en la entrada de continua al variador y marcaba 4,20 A. Mi bomba comienza a arrojar agua a la balsa a partir de 41 o 42 Hz. A las 10:25 los datos eran 48,7 Hz, 648 V, y 6,65 A. La bomba ha alcanzado su pleno rendimiento, es decir los 50 Hz, a las 10:47, con 630 V y 7 A. A las 11:24 los datos eran 674 V 50 Hz y unos 7 A de entrada en continua. En ese momento he medido lo que manda en alterna para el pozo y me salían unos 8,3 A.

A las 4:00 de la tarde ya había bajado a 44 Hz y 607 V, con 4,2 A de entrada en continua y 6,7 A de salida en alterna. Y a las 4:30 marcaba 41 Hz Y 590 V. El agua que caía a la balsa ya era inapreciable, y con la pinza amperímetrica en continua me daba 3,3 A de entrada y 5 A de salida en alterna.

A ver si con estos datos me podéis ayudar a calcular la mejora en rendimiento y en cantidad de agua que obtendría al pasar de 5500 W en paneles a 7500 W.

Recuerda que para calcular la cantidad de agua debes caracterizar tu circuito hidráulico. No vale sólo con datos eléctricos.

Por ejemplo, con un recipiente de x litros cuando la bomba esté a pleno rendimiento mides el tiempo t que tarda en llenarse y tendrás el caudal x litros/t segundos a 50Hz.

Luego multiplicas ese caudal por las horas día en que el sistema solar supera la potencia necesaria para funcionar a pleno rendimiento. Este sería el caudal mínimo estimado medio a largo plazo


Si quiere más precisión repite la medida de caudal a menos velocidad, y aplicas ese caudal a las horas con potencia de la bomba necesaria (sin incluir a las horas ya "utilizadas" por otros Hz mayores ). Por ejemplo a 42Hz, 45 Hz, 48 Hz. Cuantas más muestras mejor estimación

Tiene su curro pero si te manejas con excel y pvgis puedes hacer una estimación bastante aceptable pero recuerda que es una estimación, no se puede mirar un día en concreto que puedas tener nubes o lluvia, sino que es estimación media a largo plazo

La otra opción es usar software específico pero tienes que parametrizar todos los componentes de la instalación

Muchas gracias por tu comentario. Pero creo que yo no me he explicado bien. A mí no me preocupa la cantidad de agua que estoy sacando ahora. Lo que me interesa es saber si con el aumento de potencia en paneles, mi sistema va a funcionar a pleno rendimiento más horas al día. Un ejemplo, mi bomba está dando ahora unos 6000 l a la hora a 50 Hz, quiere decir que como tengo una media de cinco horas al día de producción a 50 Hz, estoy sacando unos 30.000 l al día. Si con el aumento de potencia en paneles paso de cinco horas a siete horas de media al día, estaría sacando 42.000 l de agua al día. En este caso, si me interesaría hacer la inversión. Pero si en vez de esto paso a seis horas al día, que serían unos 36.000 l, ya no me interesaría tanto hacer la inversión. Y esto es lo que quiero saber si me lo puede calcular el PVgis. Por qué no quiero encontrarme con hacer una inversión de unos 4000 € para aumentar solo media hora o una hora de funcionamiento de mi sistema.

Hola:
Disculpa el retraso.

Si tomamos la potencia solar necesaria según tus medidas 630Vx7A=4410W y simulando con PVGis, escogiendo un día soleado de julio incluso pueden ser hasta 3 horas más

Ahora ya lo veo claro. Estoy intentando localizar 14 o 15 paneles Jinko de 530 o 540 watios. Para ponerlos todos en serie. Muchas gracias.

Continúo con el hilo por la siguiente razón. He tenido que cambiar el variador porque se ha quemado el anterior. El nuevo ya instalado y funcionando: Variador Fuji. FRN0012E2E-4GA-CLI-SOL. Mode HND. Con filtro CEM integrado. Máxima corriente nominal de entrada por serie 12,4 A. Corriente de salida de 11 A. Y recuerdo que la bomba es de 3 Kw y 7,6 A de corriente nominal.
Pues bien, cuando estaba de trato con un vendedor para comprar 14 paneles JA solar de 540 w., me dice que él no me aconseja estos paneles teniendo en cuenta que la corriente nominal de la bomba es de tan solo 7,6 A. Y veo que en la ficha técnica estos paneles tienen un Isc de 13,86 A., incluso superior a los 12,4 A que es la máxima corriente nominal de entrada del variador. Yo de esto no tengo ni idea. Sólo he tenido en cuenta el Voc máximo soportado por el variador..
Y la pregunta es: ¿Qué hay que tener en cuenta en la relación entre intensidades de placas, variador y bomba?
Porque yo creía que esto era irrelevante.

hola yo también creo que si sobra potencia de entrada, el variador consumirá lo que le pida el motor y no debería haber problema, esperemos la opinión de gente mas experta que nosotros, que somos usuarios de equipos de bombeo directo.

esperemos la opinión de gente mas experta que nosotros, que somos usuarios de equipos de bombeo directo.m pongo en espera,gracias

Iniciado por eljobito

Continúo con el hilo por la siguiente razón. He tenido que cambiar el variador porque se ha quemado el anterior. El nuevo ya instalado y funcionando: Variador Fuji. FRN0012E2E-4GA-CLI-SOL. Mode HND. Con filtro CEM integrado. Máxima corriente nominal de entrada por serie 12,4 A. Corriente de salida de 11 A. Y recuerdo que la bomba es de 3 Kw y 7,6 A de corriente nominal.
Pues bien, cuando estaba de trato con un vendedor para comprar 14 paneles JA solar de 540 w., me dice que él no me aconseja estos paneles teniendo en cuenta que la corriente nominal de la bomba es de tan solo 7,6 A. Y veo que en la ficha técnica estos paneles tienen un Isc de 13,86 A., incluso superior a los 12,4 A que es la máxima corriente nominal de entrada del variador. Yo de esto no tengo ni idea. Sólo he tenido en cuenta el Voc máximo soportado por el variador..
Y la pregunta es: ¿Qué hay que tener en cuenta en la relación entre intensidades de placas, variador y bomba?
Porque yo creía que esto era irrelevante.

yo he montado un fuji frn de 7,5 kw 30 placas 540w dos strin ,m paso de a y no pasa nada.
quiero preguntarte ,donde lo has comprado,filtro CEM integrado,k ventaja te da el fliltro CEM ?kien n te da soporte ,si kieres m contestas en privado ,saludos desde sevilla.garcias