Instalación de Bombeo Solar en Lidonero

Instalación de Bombeo Solar en Lidonero

Resumen de la aplicación

Se trata de un bombeo solar aislado (sólo trabaja con la energía del sol), donde la finalidad de nuestro equipo es la de sacar el máximo número de litros de agua posible.

La bomba es sumergible y debido a la distancia de cable entre variador y bomba (< 200 m), se decidió usar un filtro dU/dt con el fin de prolongar la vida de la bomba y su aislamiento.

El cuadro eléctrico cuenta también con un Kit Solar incorporado para poder dar alimentación auxiliar a todos los servicios y elementos que precisen corriente alterna.

Así mismo y en caso de alimentar al cuadro con corriente alterna, procedente de un generador diésel o, en un futuro, red eléctrica; también se ha considerado instalar una DCR (inductancia que va en serie en el BUS de CC de nuestro equipo) para aportar diferentes beneficios tales cómo:

  • Protección natural para el rectificador de entrada del variador.
  • Filtro de los condensadores principales del variador (menor rizado en el BUS de CC).
  • Mejora el factor de potencia (reduce los harmónicos de la corriente de entrada).
  • Elimina prácticamente al 95 % la reactiva.
  • Reduce el consumo de intensidad de entrada.

 

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VISTA ARMARIO ELÉCTRICO

Detalles de la sala donde está instalado el armario eléctrico.

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INTERIOR ARMARIO ELÉCTRICO

Detalles del variador, filtro de salida, fuente sintética y elementos de protección y corte.

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BOMBA SUMERGIBLE

Imagen del motor y la bomba sumergible.  

Requerimientos de la aplicación

Las condiciones de trabajo solicitadas por el cliente eran:

Objetivo, aporte continuado de agua el mayor tiempo posible cada día.

Disponer del máximo número de horas posibles de funcionamiento al día.

Arrancar lo antes posible por la mañana y parar lo más tarde posible por las tardes.

Controlar los posibles problemas con el pozo (función pozo seco).

Se necesita garantizar un caudal mínimo para la refrigeración de la bomba, en esta instalación, estaría a partir de los 400 l/min.

Algunas de las dificultades encontradas durante la puesta en servicio:

Al trabajar a pleno rendimiento (y de manera continuada), el equipo se bloqueaba por pozo seco, debido a que el pozo se quedaba sin agua.

Motivado por lo anteriormente mencionado y por la pronta recuperación del pozo, se detectaron múltiples arranques y paradas.

Se estaban sacando unos 1.800 l/min. aproximadamente y el cliente deseaba reducir dicha cantidad.

Solución Fuji Electric

Máximo rendimiento

Con el fin de evitar los continuos arranques / paros debidos a que el pozo se quedaba sin agua, se procedió a limitar la velocidad de trabajo del motor y a activar la función de pozo seco.  

Satisfacción del cliente.

Una vez solventado el problema del pozo y garantizado el caudal continuado para refrigerar la bomba, finamente se procedió a ajustar la función Smart Start para poder arrancar lo antes posible siempre y cuando las condiciones de irradiancia lo permitan.  

Equipos instalados

FRN0361E2E-4E-CLI-SOL (Variador específico para bombeo solar de 160 kW)

DCRE4-160C (Reactancia par el BUS de CC)

CNW854/300 (Filtro de salida dU/dt)

KSP1 (Kit Solar para suministro de fuente de alimentación para servicios auxiliares)

V9070iWLD + V9-APP-SP (Pantalla V9 y software de monitorización para bombeo solar)

Instalación de Bombeo Solar en Lidonero

Ventajas de la solución

Adaptación a las necesidades del cliente.

La principal ventaja de la solución para bombeo solar de Fuji Electric, es su integración al sistema de riego existente y la fácil adaptación a las necesidades hídricas planteadas por el cliente. 

Sistema robusto y compacto.

El software de bombeo solar está incluido en el equipo y por tanto, no son necesarios módulos o componentes externos tales como PLC’s o sondas de irradiancia para controlar el sistema.  

Solución llave en mano.

Gracias al amplio rango de potencias disponibles, nuestra solución puede integrarse dentro de un cuadro eléctrico con el fin de satisfacer las necesidades del cliente y las características o peculiaridades de la instalación.  

Control y monitorización.

Nuestra solución a través de pantalla V9 y software de monitorización no precisa supervisión humana y gracias al control remoto, permite reajustar o adaptar cambios en función de las necesidades.  

Resultado obtenido

Antes de ajustes:

Poco más de 4h funcionando, 8 arranques.

Después de ajustes:

Casi 11h de riego, 1 arranque, caudal garantizado para refrigerar bomba.

Cliente satisfecho!

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Bombeo Solar con motor síncrono de imanes permanentes

Bombeo Solar con motor síncrono de imanes permanentes

Resumen de la aplicación

Esta aplicación consiste en una instalación de bombeo solar con una bomba sumergible y motor FRANKLIN ELECTRIC de imanes permanentes para el llenado de pozo y riego en un cultivo intensivo de olivar en Almería.

La instalación consta de un campo solar fotovoltaico de noventa paneles de 285 W (un total de 25.650 W) de los cuales, diez paneles están dedicados a la alimentación del cabezal de riego con una instalación de autoconsumo estándar, gracias a un inversor dedicado y una batería de 900 W.

Los ochenta paneles restantes (22,8 kW) se utilizan para la alimentación aislada de dos bombas, una para el riego intensivo y controlado de los olivares, y otra para el sistema de llenado de un pozo de abastecimiento de agua. Los motores de ambas bombas son de 3 kW 400 V.

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CAMPO FOTOVOLTAICO

Noventa paneles con una potencia total de 25.650 W.

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BOMBA CON MOTOR DE IMANES PERMANENTES

Motor de la bomba de 3 kW 400 V.

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CUADRO DE MANIOBRA

Controla el riego intensivo de los olivares y el llenado del pozo de abastecimiento de agua.  

Requerimientos de la aplicación

Para esta instalación se requerían variadores capaces de controlar motores síncronos de imanes permanentes, como es el caso de los FRENIC-Ace para Bombeo Solar. Además, era necesario que los variadores contaran con, al menos, una entrada analógica para conectar un sensor de presión, y poder trabajar a presión constante.

Solución Fuji Electric

Control de motores síncronos de imanes permanentes (PMSM).

El FRENIC-Ace para Bombeo Solar incorpora el control de motores síncronos de imanes permanentes (PMSM), motores más eficientes energéticamente que los motores asíncronos convencionales.

Dos entradas analógicas disponibles para la conexión del transductor de presión.

Cuenta con dos entradas analógicas que se pueden dedicar a conectar sensores externos tales cómo transductores de presión (para control de presión) o PTC para una protección adicional del motor. 

Equipos instalados

2 ud. FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 3 kW 400 V (FRN0007E2E-4GA-CLI-SOL).   

Bombeo Solar con motor síncrono de imanes permanentes

Ventajas de la solución

El software de Bombeo Solar está integrado en el equipo.

No son necesarios módulos externos de programación.

No es necesario un sensor de irradiancia para el control del sistema.

El mismo equipo permite controlar motores síncronos de imanes permanentes (PMSM), además de motores asíncronos.

El variador FRENIC-Ace permite controlar, con el mismo equipo, tanto bombas con motores de inducción convencionales de jaula de ardilla (IM), como bombas con motores síncronos de imanes permanentes (PMSM).

Bombeo solar híbrido sin necesidad de módulos adicionales.

Es posible alimentar el variador en modo híbrido simultáneo (alimentado al mismo tiempo por paneles FV, y red eléctrica/grupo electrógeno), sin necesidad de accesorios ni de módulos adicionales. Muy útil para aplicaciones de riegos intensivos.

3 años de garantía.

Resultado obtenido

Gracias a que el FRENIC-Ace para Bombeo Solar incorpora el control de motores de imanes permanentes, el binomio variador / motor ha permitido obtener un mayor rendimiento de la instalación. Al tratarse de motores energéticamente más eficientes, permiten obtener una mejora importante respecto a un motor asíncrono (en mismas condiciones de carga): con la misma energía disponible, hay un aumento del tiempo de bombeo, lo que se traduce en mayor cantidad de agua bombeada.

Por otro lado, y con el fin de conseguir un mayor aprovechamiento del campo fotovoltaico disponible, la instalación se ha ejecutado de la siguiente forma: los ochenta paneles dedicados al bombeo solar están divididos en dos grupos, cuarenta de ellos se utilizan de forma continuada para la bomba de 3 kW dedicada al llenado del pozo, y los cuarenta paneles restantes se utilizan para la segunda bomba de 3 kW encargada del riego de los olivares cuando se requiere dicho uso y, cuando no, se suman a los otros cuarenta paneles para el llenado de pozo. Por ejemplo: de 8 a 10 h de la mañana, los ochenta paneles se usan al completo para el llenado del pozo, y de 10 a 12 h de la mañana, cuarenta de ellos se usan para la bomba de riego y los otros cuarenta siguen dedicándose al llenado del pozo. A partir de las 12 h se vuelven a utilizar los ochenta paneles al completo para el llenado del  pozo. La automatización de estas maniobras (reparto del generador fotovoltaico por franja horaria) se llevan a cabo gracias al sistema realizado por el instalador y mediante el control de un programador de riego.

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