Bombeo y riego solar: Descripción, Instalación y Presupuestos

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Qué es el bombeo solar

El bombeo de agua solar se ha convertido en una gran alternativa para aquellos cultivos que no dispongan de red eléctrica o quieran ahorrar a medio plazo en su producción.

Que es el bombeo o riego solar

El bombeo solar se define como un medio de autoconsumo energético que utiliza placas solares para el riego agrícola con el fin de reducir nuestra factura de la luz. Esta energía es generada por unos paneles solares que alimentarán una bomba hidráulica solar la cual se encargará de distribuir y acondicionar el agua para el riego.

Las bomba hidráulicas nos permiten transportar el agua desde un pozo o embalse hasta un depósito o a nuestro cultivo. Las bombas hidráulicas utilizan la energía eléctrica para mover transportar un caudal de agua y, habitualmente, tienen consumos muy elevados.

Aplicaciones de los sistemas de riego fotovoltaicos

La instalación de un sistema de riego solar será válida para cualquier tipo de sistema de distribución de agua, tanto para cultivo como para ganado. El bombeo solar posibilita la instalación de nuevas granjas agropecuarias donde llevar un punto de conexión a la red eléctrica supondría una gran inversión. Además, también supondrá un gran ahorro para terrenos que dispongan con un punto de conexión a red.

La inversión en un sistema de bombeo solar fotovoltaico nos permitirá eliminar nuestra factura de la luz puesto que utilizaremos la energía de nuestras placas solares para producir el 100% de la energía necesaria. Este tipo de instalaciones se amortizan entre 5 y 10 años, asegurando un mínimo de 25 años de funcionamiento del panel solar a su máximo rendimiento.

Componentes para la instalación de riego solar

Los componentes de un sistema de bombeo solar se puede resumir en cuatro componentes principales que permiten mediante la energía solar el transporte de agua:

Esquema funcionamiento y componentes bombeo solar
  1. Placas solares
  2. El sistema de paneles solares es el encargado de producir la energía necesaria para el funcionamiento de la bomba. Esta energía se produce gracias al efecto fotovoltaico de esta tecnología, que permite producir energía de manera completamente gratuita gracias a la radiación solar.

  3. Estructura fotovoltaica
  4. Los paneles solares necesitan una estructura que los soporte, eleve y posicione. Además, evitan que se produzcan daños en los módulos fotovoltaicos durante las inclemencias meteorológicas.

    Existe la posibilidad de instalar una estructura móvil, aumentando la eficiencia de la instalación mediante el cambio de orientación de los paneles a lo largo del día.

  5. Controlador eléctrico
  6. Dispositivo electrónico encargado de controlar y optimizar el funcionamiento de la bomba solar, permitiendo que trabaje incluso en días nublados cuando la irradiación es menor. Además, es el encargado de desconectar la bomba cuando el nivel de seguridad del agua del pozo o depósito está fuera de los límites establecidos.

  7. Bomba de agua solar con motor eléctrico de alta eficiencia
  8. Transforma la energía eléctrica en energía mecánica, la cual utilizaremos para extraer agua del pozo y transportarla hasta los diferentes puntos de regadío. Esto se traduce como una transformación de la energía mecánica de la bomba en energía hidráulica. Las bombas de agua solares están fabricadas en acero inoxidable permitiendo su instalación tanto para aguas superficiales como subterráneas.

Criterios para dimensionar una instalación de riego solar

Son muchas las variables que influyen en una instalación para riego solar o una granja, siendo de vital importancia su conocimiento a la hora de realizar una instalación fotovoltaica. A continuación encontrarás las variables más importantes que influyen a la hora de preparar la instalación de placas solares.

Energía solar disponible

En primer lugar, debemos calcular la irradiación solar que tenemos al día en el lugar de nuestra instalación. Para este propósito, a través del Centro de Datos de Ciencia Atmosférica de la NASA podemos calcular la radiación que recibiría nuestra instalación. También podemos calcularlo a tráves del Sistema de Información Geográfica Fotovoltaica (PVGIS) u otra página que nos muestre la información.

No debemos olvidarnos de monitorizar nuestros propios datos de irradiación solar, los cuales, nos darán una información más precisa.

Tipos de bombeo solar

  1. Bombeo a depósito o riego solar gravitacional
  2. El bombeo a un depósito o estanque consiste en elevar el agua a un depósito situado a una altura mayor que el cultivo para su posterior utilización para el riego. El embalse es utilizado como “batería” o medio para almacenar la energía necesaria para generar la presión del sistema de regadío. Los paneles solares generan energía fotovoltaica que a su vez es transformada en energía mecánica por la bomba hidráulica que a su vez desplaza el agua a una determinada altura generando una energía potencial mecánica.

  3. Riego solar directo
  4. El bombeo solar directo es un tipo de instalación donde el agua es bombeada directamente a las plantaciones de cultivo sin pasar por el depósito. Por tanto, sólo podrá funcionar durante las horas de sol y su rendimiento será menor en días nublados, los cuales, coinciden con los días de menor requerimiento de agua en la mayoría de los cultivos. Este tipo de instalaciones se dimensionan para funcionar en las horas con mayor cantidad de luz.

  5. Sistema de riego conectado a red
  6. Esta configuración permite obtener energía de nuestras placas solares, asi como de la red eléctrica aumentando el rendimiento de la instalación.Por otra parte, en el caso de tener conectada una vivienda a estos paneles, podemos utilizar los excedentes de energía producidos por los paneles fotovoltaicos.

    Las bombas hidráulicas solares requieren una potencia mínima para funcionar, la cual no es posible alcanzar cuando la irradiación solar no es suficiente (días nublados, amanecer y anochecer). Estar conectado a la red nos permitirá consumir de la red la energía que nos falta para que la bomba hidráulica alcance su funcionamiento óptimo cuando las placas solares no son suficientes.

Verificación del terreno

A la hora de elegir la zona de instalación de nuestras placas solares debemos evitar lo siguiente:

  • Sombras de edificios y montañas.
  • Zonas con mayor exposición a nubes o neblinas.
  • Acumulación de nieve.
  • Zonas con fuertes vientos.

Dimensiones de nuestra instalación de riego solar

Se calcula que las actividades de riego suponen entre un 30% y un 40% del precio total del cultivo. Por ello, una vez amortizado el coste de los paneles solares, estaríamos hablando de más de un tercio de ahorro en nuestro producto.

  1. Volumen diario de agua
  2. Debemos conocer el caudal máximo (volumen de agua por segundo) para el riego de nuestro cultivo en los meses de máxima demanda. Los días de máxima demanda suelen coincidir con los días más calurosos.

  3. Cantidad y calidad del agua de la fuente
  4. Una instalación no debe bombear más agua de la que produce la fuente de extracción. Por esta razón debemos asegurarnos de realizar la medición de los litros por minuto que produce la fuente, a ser posible en el mes de menor producción de la fuente.

  5. Presión de trabajo del sistema de riego
  6. Para calcular la presión de trabajo debemos conocer la altura y distancia entre nuestra fuente y nuestro depósito en el caso de riego gravitacional o entre nuestra fuente y el punto de riego más alejado en el caso de riego directo.

  • El riego gravitacional es una modalidad de riego para cultivos que utiliza la energía de la gravedad para distribuir el agua en toda la plantación. Esto se logra acumulando el agua en un depósito situado a una altura superior a la plantación desde el cual, se liberará el agua.
  • En la modalidad de riego directo, el agua es transportada directamente desde el pozo o embalse hasta los distintos puntos del cultivo.
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