Soluciones Fuji Electric para el control de bombas

Soluciones Fuji Electric para el control de bombas

Soluciones Fuji Electric para el control de bombas

 

Si quieres conocer las diferentes estrategias que ofrece Fuji Electric para la gestión de un control de bombas, no te pierdas este webinar.

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Bombeo solar de 75 kW y 22 kW para riego de árboles frutales

Bombeo solar de 75 kW y 22 kW para riego de árboles frutales

RIEGO

Resumen de la aplicación

Se trata de una aplicación de bombeo solar para el bombeo de agua desde un cauce y para el riego de unos cultivos de árboles frutales, principalmente ciruela y melocotón.

La instalación consta de dos bombas, una de 75 kW y otra de 22 kW, ambas a una tensión nominal de 400 V. La bomba de 75 kW es la encargada de elevar agua desde un cauce cercano hasta una balsa donde se almacena agua para riego por gravedad en los terrenos colindantes. La bomba de 22 kW se utiliza para regar en aquellos cultivos donde no es posible regar por gravedad.

Para ello se han instalado sendos variadores de la familia FRENIC-Ace para Bombeo solar, uno para cada una de las bombas.

Así mismo, se ha instalado en cada variador la Solución Fuji Electric para la monitorización remota del bombeo solar, por tratarse de una instalación crítica, dada su importancia para la comunidad de regantes.

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CAMPO FOTOVOLTAICO

Cada bomba es alimentada por un campo FV independiente.

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CASETA DE RIEGO

Caseta donde se hayan los cuadros y sistema de control de riego.

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Cuadro para la monitorización remota de la bomba de 75 kW

Cuadro con la pantalla V9 de 7”, que incorpora la aplicación de monitorización remota.

Requerimientos de la aplicación

La principal preocupación de la propiedad era tener monitorizado el correcto funcionamiento de la instalación las 24h del día, dada la importancia de dicha instalación, y lo remota que se encuentra dicha localización. Por lo tanto, se propuso la instalación de la Solución Fuji Electric de monitorización remota del bombeo solar, la cual permite una monitorización continua de las posibles alarmas del variador, así como la configuración remota de las funciones específicas del bombeo solar (cambio de consigna de presión, detección de balsa llena, detección de tubería rota, etc.).

Por otro lado, para evitar un posible desborde de la balsa, era necesaria alguna función que permitiera anticiparse gracias a la señal transmitida por un sensor de nivel. Este punto queda resuelto gracias a la función de detección de balsa llena que incluye el FRENIC-Ace para Bombeo Solar.

A modo anecdótico, el instalador decidió montar una talla superior de variador para cada bomba, es decir, para el caso de la bomba de 75 CV se instaló un variador FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 75 kW, y para la bomba de 22 CV se instaló un variador de 22 kW. Esto no tiene por qué ser necesario, salvo decisión expresa, ya que el variador FRENIC-Ace para Bombeo Solar, en su modo HND puede trabajar con temperatura ambientes de hasta 50 ºC sin derating de corriente a la salida.

Solución Fuji Electric

Solución para la monitorización remota del bombeo solar.

Compuesta por nuestra pantalla V9 disponible en tres tamaños, y nuestra aplicación V9-APP-SP, la solución permite una serie de funcionalidades muy interesantes para la gestión y  monitorización remota de la instalación.

Función detección de tanque o balsa llena.

Esta función permite anticiparse un posible desborde de nuestro depósito, gracias a la señal de un detector de nivel y al algoritmo de control que permite modificar el tiempo y la histéresis para un control seguro del llenado de la balsa.

Equipos instalados

1 ud. FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 75 kW – 400 V (FRN0168E2E-4E-CLI-SOL)

1 ud. FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 22 kW – 400 V (FRN0059E2E-4E-CLI-SOL) 

2 uds. Pantalla HMI V9070IWLD + Aplicación de Monitorización remota V9-APP-SP

Instalación de Bombeo Solar en Lidonero

Ventajas de la solución

El software de Bombeo Solar está integrado en el equipo.

No son necesarios módulos externos de programación.

Gran cantidad de opciones de ampliación disponibles.

Teclado avanzado, filtros de salida, opciones comunicaciones, ampliación de entradas y salidas, pantallas HMI, solución para la monitorización remota del bombeo solar, entre muchas más.

Funciones específicas para el control del bombeo solar incorporadas en el variador.

El variador FRENIC-Ace para Bombeo Solar incorpora una serie de funciones específicas para la protección de la bomba, para el control del riego, y otras específicas de bombeo solar (como por ejemplo la Función Grupo Electrógeno/Red Eléctrica, y el MPPT).

Solución para monitorización remota del bombeo solar.

Ofrece una gran tranquilidad, tanto para el usuario final como para el instalador y mantenedor, gracias a las funcionalidades que ofrece: Monitorización de la instalación. Estadísticas de funcionamiento por correo electrónico. Acceso remoto a la pantalla mediante túnel VPN. Puesta en marcha por pasos, acceso a parámetros de variador, ajuste de funciones especiales, control de grupo electrógeno, gestión de alarmas del variador, y muchas más!

Resultado obtenido

Gracias a la combinación del FRENIC-Ace para Bombeo Solar, junto con la solución para monitorización remota, compuesta por la pantalla V9 y la aplicación V9-APP-SP, se han conseguido solventar satisfactoriamente los requerimientos del cliente.

Por un lado, el variador ofrece la protección necesaria para mantener la instalación a salvo de un posible rebose en la balsa, gracias a la función de detección de tanque o balsa llena que incorpora.

Así mismo, se ofrece una seguridad extra, gracias a la solución de monitorización remota. Ya que permite, tanto al cliente final como al instalador y mantenedor de la instalación, estar seguros de que la instalación está funcionando perfectamente, y  que en caso contrario serán avisados por correo electrónico de cualquier alarma que salte en el variador, y además tener la posibilidad de resetearlas.

 

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Bombeo solar de 50 CV (37 kW) para riego de finca de almendro

Bombeo solar de 50 CV (37 kW) para riego de finca de almendro

RIEGO

Resumen de la aplicación

Esta instalación consiste en un re-bombeo desde una estación hasta un campo de cultivo de almendros. El agua viene de una balsa de una comunidad de regantes y riega una finca de almendro en el Donadío (Jaén), muy cerca del término municipal de Úbeda.

Se trata de un montaje aislado, es decir se alimenta exclusivamente de un campo solar fotovoltaico.

El sistema cuenta con los medios de protección pertinentes, como es el caso de un seccionador en la parte de CC del generador fotovoltaico.

El sistema de bombeo cuenta con una bomba de superficie de 50 CV, y de un motor AEG de 37 kW – 400 V – 63 A.

Se han instalado 255 módulos fotovoltaicos de 340 W, lo que hace un total de unos 87 kW, lo que conforma un gran generador fotovoltaico para la instalación.

Por último, el variador seleccionado ha sido un FRENIC-Ace para Bombeo Solar de Fuji Electric, de 37 kW – 400 V, adecuado para las aplicaciones de bombeo solar. La referencia exacta del equipo seleccionado es FRN0085E2E-4E-CLI-SOL, que oferece una corriente nominal de salida de 75 A en su modo HND.

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 Campo fotovoltaico.

Texto 2: 255 paneles con una potencia total de 87 kW.

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Seccionador de CC.

Sistema de protección para aislar el generador fotovoltaico del variador.

3

Cuadro de maniobra con el FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 37 kW – 400 V

Controla el bombeo de agua para el riego de un campo de almendros.

Requerimientos de la aplicación

Una de las peculiaridades de esta aplicación es que el cliente necesita regar puntualmente de noche, o en momentos del día con poca irradiancia.

Por lo tanto, requiere de un variador capaz de ser alimentado indistintamente por fuente de alimentación en CC (campo fotovoltaico), o grupo electrógeno (CA).

Por otro lado, la tubería principal transcurre enterrada en la totalidad de su recorrido, por lo que en caso es prácticamente imposible, identificar una posible fuga o rotura. Por lo que el cliente requería de alguna función específica que detectara un fallo.

Solución Fuji Electric

Posibilidad de alimentar el variador con CC y/o con CA.

El FRENIC-Ace para Bombeo Solar permite distintas configuraciones de alimentación: alimentación fotovoltaica aislada, alimentación conmutada, e incluso alimentación híbrida (fotovoltaica con apoyo de red eléctrica o generador diésel).

Función especifica para la detección de pérdida de presión.

Esta útil función incorporada en el FRENIC-Ace ara Bombeo solar, permite identificar una posible rotura de tunería, con lo que es fácil parar el sistema para evitar desperdiciar agua y, así mismo, proteger nuestra instalación.

Equipos instalados

1 ud. FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 37 kW – 400 V (FRN0085E2E-4E-CLI-SOL).

Instalación de Bombeo Solar en Lidonero

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

Funciones específicas para el control del bombeo solar incorporadas en el variador.

El variador FRENIC-Ace para Bombeo Solar incorpora una serie de funciones específicas para la protección de la bomba, para el control del riego, y otras específicas de bombeo solar (como por ejemplo la Función Grupo Electrógeno/Red Eléctrica, y el MPPT).

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.

Resultado obtenido

Gracias a la utilización del FRENIC-Ace para Bombeo Solar el cliente ha podido solventar las peculiaridades de la instalación solicitadas.

El equipo permite ser alimentado, no solo con el campo solar fotovoltaico, si no que puntualmente se utiliza un grupo electrógeno con alimentación trifásica 400 V para poder regar de noche, o cuando las condiciones climáticas no sean adecuadas.

Así mismo, el variador FRENIC-Ace para bombeo solar ha ofrecido solución a la inquietud del cliente por detectar a tiempo una posible rotura en la tubería enterrada. La función de “detección de pérdida presión” permite detectar rápida y fácilmente una posible rotura de la tubería, incluso aunque esta no es visible.

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Bombeo solar para riego intensivo de olivo

Bombeo solar para riego intensivo de olivo

RIEGO

Bombeo solar para riego intensivo de olivo con 3 bombas de 15 CV

Resumen de la aplicación

Se plantea una instalación de bombeo solar para el llenado de balsa y posterior riego de un campo de olivar de 25 hectáreas de la variedad de oliva “Arbequina”.

El sistema consta de 3 bombas de 15 CV, con motores asíncronos de 11 kW 400 V. Dos de las bombas se utilizan para el llenado de una balsa desde dos pozos independientes. La tercera restante se usa para el riego del campo de olivos.

Para alimentar toda la instalación se cuenta exclusivamente con un generador fotovoltaico formado por 256 paneles de 340 Wp, de los cuales se usan de forma aislada: 80 paneles para la bomba del Pozo 1 , 80 paneles para la bomba del Pozo 2, y los 96 restantes para la bomba de riego.

Existen 3 sectores de riego dentro del campo de olivar, y siempre se debe de mantener la presión de riego constante a 3.5 Bar.

Por otro lado, es necesario mantener los niveles, tanto de los pozos como de la balsa, dentro de los límites máximos permitidos.

Se utilizan 2 programadores de riego, tanto para el control de riego como para el del llenado de la balsa.

1

CAMPO FOTOVOLTAICO

256 paneles con una potencia total de 87.040 W.

2

BALSA DE AGUA PARA RIEGO

Se llena con agua de 2 pozos, mediante 2 bombas de 15 CV.

3

CASETA DE CONTROL

Contiene los depóstitos de fertizantes, cabezal de riego y los cuadros de control.

Requerimientos de la aplicación

En esta instalación se requiere el uso de algunas funciones específicas de aplicaciones de bombeo y bombeo solar: el control de nivel para los pozos y el embalse, así como el control de presión constante.

Para evitar posibles reboses y garantizar el correcto funcionamiento del sistema de llenado de balsa, es necesario realizar un control de nivel de los pozos y de la balsa. Para ello, se utilizan boyas de nivel que proporcionan una señal al variador en caso de alcanzar el nivel máximo del depósito.

En cuanto al control de presión constante, es necesario que éste mantenga la presión dentro de los límites de la presión de consigna, independientemente del sector o sectores que se estén regando. Se usa un transductor de presión para obtener la medida real de la presión de riego.

El variador debe de permitir la conexión tanto de las boyas de nivel como del transductor de presión, mediante el uso de entradas digitales y analógicas, respectivamente.

Solución Fuji Electric

Detección del nivel del tanque para prevenir rebose.

Gracias a este sencilla y útil función, es posible detener la bomba mediante el uso de una boya de nivel conectada a una de las entradas digitales del variador FRENIC-Ace para Bombeo Solar. Además, cuenta con retardo a la conexión y a la desconexión para evitar arranques y paros indeseados, debidos a las oscilaciones del agua.

Función control de presión (hasta 3 consignas diferentes)

Resumen del titular o punto resuelto 2: Mediante la conexión de un transductor de presión 4-20 mA es posible mantener la presión de la instalación dentro de un margen establecido. Si se reduce la irradiancia de forma brusca, el variador reduce automáticamente la frecuencia para adaptarse a las nuevas condiciones.

Equipos instalados

3 ud. FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 11 kW 400 V (FRN0029E2E-4E-CLI-SOL).

Interior del cuadro de control, con los 3 variadores FRENIC-Ace para Bombeo Solar de 11 kW 400 V.

Bombeo solar para riego intensivo de olivo con 3 bombas de 15 CV

Ventajas de la solución

Fácil puesta en marcha.

La programación el equipo se realiza de forma sencilla en solo 6 pasos.

Equipos de gran robustez y 3 años de garantía.

El FRENIC-Ace para Bombeo Solar se ofrece con 3 años de garantía, gracias a la calidad de los componentes utilizados en su fabricación.

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).

Resultado obtenido

Gracias a todas las funciones específicas para bombeo solar que incluye el FRENIC-Ace para Bombeo Solar, éste se adapta a cualquier tipo de instalación, desde la más sencilla, hasta la más exigente. Como en este caso, en el que las decisiones de riego se toman en función de los datos que se intercambian entre el variador FRENIC-Ace para Bombeo Solar y el resto de dispositivos de la aplicación.

El variador responsable de la bomba de riego es comandado por un programador de riego, el cual toma las decisiones de cantidad y tiempo de riego, en función de las señales obtenidas desde una estación meteorológica que cuenta con pluviómetro y sensores de humedad, entre otros, y conectados por analógica al programador. Además, gracias al variador FRENIC-Ace para Bombeo Solar se garantiza una presión de riego dentro de los límites admisibles.

Por otro lado, se realiza el aporte de fertilizante al agua de riego mediante otra pequeña bomba alimentada, en este caso, por un sistema de autoconsumo formado por un inversor solar y otros 9 paneles fotovoltaicos.

Los variadores de las bombas para los pozos 1 y 2 se controlan con otro programador de riego. Éste intercambia con el FRENIC-Ace para Bombeo Solar las señales de nivel de los pozos y del embalse, y añade además funciones de control de caudal instantáneo (l/s), así como programación horaria y diaria. Esta sección se puede monitorizar remotamente, gracias al uso de un SCADA propio, desarrollado sobre una pantalla HMI.

El programador para el llenado de balsa está conectado a los variadores FRENIC-Ace para Bombeo Solar mediante la entrada digital FWD, como orden de marcha. Así mismo, obtiene de los variadores la señal de cualquier posible alarma mediante la salida a relé programada para tal efecto.

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Cómo seleccionar el variador adecuado para tu aplicación. Casos prácticos 2: Aplicaciones de gran potencia.

Cómo seleccionar el variador adecuado para tu aplicación. Casos prácticos 2: Aplicaciones de gran potencia.

Cómo seleccionar el variador adecuado para tu aplicación.

CASOS PRÁCTICOS II. APLICACIONES DE GRAN POTENCIA

En este webinar, te explicamos como seleccionar el variador adecuado en aplicaciones de gran potencia. Para ello, nos centramos en dos ejemplos prácticos reales: un ventilador para horno de fundición y un triturador de residuos metálicos.

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