Manual de Capacitación Equipo Móvil de Bombeo Solar · 2019. 7. 23. · MANUAL DE CAPACITACIÓN 7...
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Equipo Móvil de Bombeo Solar
Manual de CapacitaciónManual de Capacitación
PLATAFORMA PRODUCCIÓN BAJO RIEGO
Programa NEXO Bolivia
Programa Diálogo Regional NEXO
Equipo Móvil de Bombeo Solar
Manual de Capacitación
PLATAFORMA PRODUCCIÓN BAJO RIEGO
Manual de Capacitación Equipo Móvil de Bombeo Solar
Publicado por el Programa de Diálogos Nexo
c/o Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH
Oficinas registradas: Bonn and Eschborn, Germany
Elaboración y redacción:
Eduardo Barea- Asesor técnico Programa NEXO - Bolivia
Revisión:
Ignacio Benavides – Asesor Técnico Programa NEXO - Bolivia
Melina Balderrama – Coordinadora Nacional de Proyectos Especiales de la Universidad Católica Boliviana “San Pablo”
Ministerio de Medio Ambiente y Agua
Edición, diseño y diagramación:
Unidad de Comunicación Programa NEXO - Bolivia
Primera edición: 2018
Global Nexus Secretariat (GNS)
Sector Programme Sustainable Water Policy
Division Climate Change, Environment & Infrastructure (G310)
Department Sector and Global Programmes
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH
Dag-Hammarskjöld-Weg 1-5
65760 Eschborn
Deutschland
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Programme
The Nexus Regional Dialogue Programme (NRD) is a programme funded by the European Union and the German Federal Ministry for Economic Cooperation and Development (BMZ).
GIZ is responsible for the content of this publication.
5MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Contenido
Presentación .......................................................................................................7
1. Introducción ....................................................................................................9
2. Objetivo .........................................................................................................11
3. Caja de Herramientas de Sistemas de Riego - SPIS
(Solar Powered Irrigation Systems) ................................................................11
PARTE I: ...........................................................................................................13
Especificaciones técnicas del Equipo Móvil de Bombeo Solar
para irrigación y otros usos ............................................................................13
1.1. Componentes del Equipo Móvil de Bombeo Solar según sus diferentes
configuraciones ................................................................................................14
1.1.1 Arreglo sumergible ..................................................................................14
• Panel fotovoltaico ........................................................................................14
• Controlador ..................................................................................................15
• Bombas hidráulicas a energía solar ............................................................15
• Bomba sumergible .......................................................................................16
• Estructura móvil ..........................................................................................16
1.1.2 Arreglo superficial ...................................................................................17
• Panel fotovoltaico ........................................................................................17
• Controlador ..................................................................................................18
• Bomba superficial ........................................................................................18
1.1.3 Módulos de riego .....................................................................................19
• Tanque .........................................................................................................19
• Cabezal de riego .........................................................................................19
• Módulo demostrativo ...................................................................................20
• Módulo para Hortalizas ................................................................................21
• Módulo para Frutales ...................................................................................22
1.1.4 Herramientas............................................................................................22
• Montaje ........................................................................................................22
• Monitoreo .....................................................................................................22
PARTE II: Ejercicios de capacitación ............................................................23
Ejercicio 1: Conociendo el Equipo Móvil de Bombeo Solar .........................23
Ejercicio 2: El montaje del componente fotovoltaico
(superficial y sumergible) ................................................................................24
Ejercicio 3: Diseño hidráulico para riego tecnificado ...................................25
Ejercicio 4: Cálculo de la altura de bombeo ..................................................26
Ejercicio 5: Pruebas de aceptación ................................................................27
Ejercicio 6: Mantenimiento .............................................................................28
Conclusiones ....................................................................................................29
Recomendaciones ............................................................................................29
Bibliografía .......................................................................................................30
Anexos...............................................................................................................31
Anexo 1..............................................................................................................31
Altura de Carga ..............................................................................................31
Anexo 2..............................................................................................................32
Aforo con Valde ..............................................................................................32
Anexo 3..............................................................................................................33
Cantidad de agua para el riego de una hectarea...........................................33
Anexo 4..............................................................................................................35
Prueba de aceptación ....................................................................................35
7MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Presentación
En el marco de las actividades de la Plataforma Producción Bajo Riego, siendo éste un espacio de análisis y reflexión sobre temas de producción bajo riego entre el Ministerio de Medio Ambiente y Agua, así como el Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras, se han desarrollado unos eventos a nivel nacional sobre “Sistemas de Bombeo Solar para Irrigación y otros usos”, con el apoyo de la Cooperación Alemana a través de la Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH y el Programa NEXO (Agua, Energía y Seguridad Alimentaria) y la Universidad Católica Boliviana “San Pablo”
Como resultado de las mismas, tenemos el agrado de poner a disposición de técnicos y productores el “Manual de Capacitación del Equipo Móvil de Bombeo Solar”.
9MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
El crecimiento poblacional del mundo y los cambios climáticos pone sobre la mesa desafíos tan importantes como la necesidad de producir alimentos con la mayor eficiencia posible y con la menor afectación al medio ambiente. Según estudios de la FAO (Organización para la Alimentación y la Agricultura de las Naciones Unidas), para el año 2050, la agricultura tendrá que producir un 60% más de alimentos a nivel mundial y un 100% más en los países en vías de desarrollo.
Conocedores acerca que la agricultura es la actividad económica productiva que consume mayor cantidad de agua a nivel mundial, alrededor del 70% de las extracciones de agua se destinan a este sector. En este sentido, se hace cada vez más imperiosa la necesidad del uso eficiente del agua para riego, en sistemas más optimizados, sustentables y que reduzcan la actual huella ecológica.
El riego aumenta la productividad agrícola al permitir más cosechas al año y que sean diver-sificadas. En el mundo tan sólo el 20% de las tierras agrícolas se riegan (y estas contribuyen al 40% de producción del alimento, pese a que no todos los sistemas de riego son eficientes o tecnificados), mientras que un porcentaje superior al 42% se abastece de agua de lluvia sin ninguna aplicación de sistemas o intervención del hombre.
Por otra parte, los países en desarrollo que requerirán duplicar su capacidad de producción agrícola de alimentos tienen una importante cantidad de tierras aptas para el cultivo sin ac-ceso a la energía eléctrica de red, por lo que un riego tecnificado, cuyos sistemas eléctricos sean alimentados por energías renovables (solar fotovoltaica, por ejemplo) son una verdadera oportunidad de desarrollo. Sin embargo, no podemos dejar de reconocer que gran parte de los países que cuentan con programas y políticas gubernamentales para promover el riego carecen de regulaciones específicas que limiten la extracción de agua subterránea con este fin. Son pocas las personas conscientes del potencial, pero también de los riesgos asociados al riego solar.
Por lo explicado anteriormente, el agua puede suponer un serio desafío para el desarrollo sostenible pero, gestionada de manera eficiente y equitativa, el agua puede jugar un papel facilitador clave en el fortalecimiento de la resiliencia de los sistemas sociales, económicos y ambientales a la luz de unos cambios rápidos e imprevisibles (Naciones Unidas, 2014).
En este sentido, el Programa NEXO Bolivia, ha desarrollado un Equipo Móvil de Bombeo Solar, con el objetivo que sea un medio didáctico para la capacitación teórica-práctica de formadores y/o de usuarios finales de sistemas de riego. El presente documento es un Ma-nual que facilitará el proceso de transferencia de conocimiento y fortalecerá la adquisición de competencias técnicas al personal técnico del sector público y privado, así como para familias campesinas.
1. Introducción
10MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
El Equipo Móvil de Bombeo Solar complementa a la caja de herramientas para el diseño de sistemas de riego solares planteada por el SPIS (Solar Powered Irrigation Systems). El SPIS ha sido desarrollado por PAEGC (Powering Agriculture: An Energy Grand Challenge for De-velopment, Energización Rural: Un gran desafío energético para el desarrollo) implementado por la GIZ, el Ministerio de Cooperación Internacional y Desarrollo (BMZ) y la Unión Europea. Este esfuerzo de las anteriores instituciones busca promover el uso de energías renovables para actividades productivas en comunidades rurales, bajo un enfoque de interrelación de los sectores de agua, energía y alimentos.
La energía solar puede ayudar a proporcionar acceso a un suministro de energía segura para el bombeo de agua para riego y otros usos. A comparación del bombeo tradicional mediante gasolina o diesel, que es común en zonas con baja cobertura de red eléctrica y posee desventajas económicas y medioambientales, requiere de un mantenimiento continuo y un suministro regular de combustible, además de la presencia física de personal para su operación. Por tanto, el sistema de bombeo solar que se presenta en este manual es considerado como una innovación para un uso más eficiente de los recursos hídricos y el aprovechamiento de energías renovables, donde la producción de alimentos bajo riego es posible. El Equipo Móvil de Bombeo Solar será útil para reforzar mediante ejercicios prácticos y demostraciones el uso de la tecnología. El diseño del equipo ha considerado la oferta actual de los proveedores existentes, con el fin de configurar una propuesta accesible, que sea funcional, rápida, móvil, flexible y fácil de usar. El Equipo Móvil de Bombeo Solar tiene los siguientes componentes:
1) Arreglo de bombeo solar superficial. Estructura de soporte metálica, panel solar, panel de control, conversor trifásico, bomba superficial y manguera.
2) Arreglo de bombeo solar sumergible. Estructura de soporte metálica, panel solar, panel de control, politubo, cuerdas de sujeción y bomba sumergible.
3) Módulos de riego. Para hortalizas y frutales; así como materiales demostrativos (muestrario, manguera, cintas de goteo, acoples y terminales de línea), tanque y cabezal de riego.
4) Herramientas. De medición y control (manómetros, balde, cronómetro y caudalímetro) y de montaje (perforadora para manguera, tarrajas, cierra mecánica, llave stilson y brocas).
Con la ayuda de este Manual se promoverá la tecnología de bombeo solar y se capacitará al personal técnico, profesionales y agricultores a hacer un uso adecuado de la tecnología, para lo que se consideraron seis ejercicios prácticos enunciados a continuación:
• Ejercicio 1: Conociendo el Equipo Móvil de Bombeo Solar
• Ejercicio 2: El montaje del componente fotovoltaico (superficial y sumergible)
• Ejercicio 3: Diseño hidráulico para riego tecnificado
• Ejercicio 4: Cálculo de la altura de bombeo
• Ejercicio 5: Pruebas de aceptación
• Ejercicio 6: Mantenimiento
11MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
2. Objetivo
Desarrollar y fortalecer capacidades de asesoramiento técnico y formulación de proyectos de agua, energía solar y producción de alimentos, en personal técnico del sector público y pri-vado, así como en familias campesinas mediante su formación práctica utilizando un Equipo Móvil de Bombeo Solar demostrativo
3. Caja de Herramientas de Sistemas de Riego - SPIS (Solar Powered Irrigation Systems)
Tal como se mencionó en la Introducción de este documento, el Manual del Equipo Móvil de Bombeo Solar es un material didáctico que se complementa a la Caja de Herramientas de Sistemas de Riego SPIS, en un contexto local de Bolivia, de tal forma que propone un sistema que ha considerado componentes que están disponibles en el mercado, siendo accesible su diseño, operación y mantenimiento.
La publicación1 de la Caja de herramientas de sistemas de riego solar ha sido posible gracias al apoyo brindado por la iniciativa mundial PAEGC. En 2012, la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID), la Agencia Sueca de Cooperación Internacional para el Desarrollo (SIDA), el Ministerio Federal de Cooperación Económica y Desarrollo (BMZ) de Alemania, la empresa de energía Duke Energy Corporation y la Corporación de Inversiones Privadas en el Extranjero (OPIC) juntaron recursos para crear la iniciativa PAEGC.
El objetivo de PAEGC es fomentar nuevos enfoques sostenibles, con el fin de acelerar el desarrollo y asegurar el establecimiento de energías limpias que incrementen la productividad y/o el valor de la agricultura en países en desarrollo y regiones emergentes sin acceso a fuentes de energía confiables y asequibles.
1 https://energypedia.info/wiki/Toolbox_on_SPIS
12MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Por tanto, la consulta de la publicación de la Caja de Herramientas SPIS, proporcionará elementos de análisis complementarios organizados en módulos dedicados al diseño, planificación, mercado, finanzas y tecnología, entre otros.
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13MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
PARTE I: Especificaciones técnicas del Equipo Móvil de Bombeo Solar para irrigación y otros usos
Figura 2. Descripción del Equipo Móvil de Bombeo Solar
3.4
3.5
Hortalizas
A continuación, se describirá todos los componentes que conforman el Equipo Móvil de Bom-beo Solar.
El equipo conforma 4 componentes (como se muestra en la Figura 2):
1. Arreglo Superficial (que a su vez tiene diferentes elementos a describirse más abajo)
2. Arreglo Sumergible (que a su vez tiene diferentes elementos a describirse más abajo)
3. Módulos de riego (para diferentes tipos de cultivos y modalidades)
4. Herramientas (de montaje y monitoreo)
Fuente: Elaboración propia, 2018
Equipo Movil
14MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
1.1. Componentes del Equipo Móvil de Bombeo Solar según sus diferentes configuraciones
A continuación, se describirá los dos tipos de configuraciones y sus respectivos componentes.
1.1.1 Arreglo sumergible
El arreglo de bombeo solar es una configuración de sistema de un solo panel (Ver Figura 3), es independiente y puede operar en cualquier lugar que tenga una fuente de agua subterránea o tanque con una capacidad dinámica con recarga suficiente para operar sistemas de riego y otros usos, como consumo humano o bebederos para ganadería. Consta de un panel solar, la estructura metálica, una bomba, un controlador, las válvulas y las mangueras de riego.
Figura 3. Arreglo sumergible
• Panel fotovoltaico
El panel fotovoltaico es un dispositivo de generación conformado por un conjunto de celdas fotovoltaicas2 que de forma conjunta generan energía eléctrica. El tipo de corriente generada es continua y sirve para alimentar una bomba.
En la Tabla 1 se muestran las especificaciones del panel fotovoltaico.
Panel solar
Rayos solares
Bomba de agua
2 Las células fotovoltaicas son las responsables de la conversión de la radiación solar en una corriente de electrones. Están formadas por una delgada placa de un material semiconductor tratado previamente. Suelen ser de silicio. Este tratamiento previo consta de varios procesos químicos en los que se “dopan”, insertando en su estructura impurezas (átomos de boro y fósforo) para generar un campo eléctrico y, posteriormente, poniendo a disposición las cargas necesarias para la formación de la corriente eléctrica.
Fuente: https://www.tiendasolar.mx/productos/bombas-solares.html
15MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Tabla 1: Especificaciones técnicas del panel
Tipo de módulo (panel) JKM270PPSTC NOCT
Potencia nominal (pmáx) 270 Wp 202WpTensión en el punto Pmáx-VMPP(V) 31.7V 29.0VCorriente en el punto Pmáx-IMPP (A) 8.52A 6.97ATensión en circuito abierto-VOC (V) 38.8V 35.6ACorriente de cortocircuito-ISC (A) 9.09A 7.35AEficiencia del módulo (%) 16.5%
Fuente: elaboración propia
• Controlador
El controlador es un dispositivo actuador que brinda protección contra el calor del sol. Se de-nomina actuador porque frente a un calentamiento excesivo, sus sensores emiten una señal para que éste se desconecte y así brinde una protección térmica. Asimismo, se desconecta cuando detecte operaciones en seco (es decir, cuando no hay agua que bombear). Esta me-dida es particularmente importante en emplazamientos calurosos.
• Bombas hidráulicas a energía solar
Son bombas que funcionan con energía solar pues se conectan a los paneles solares. Mien-tras mayor radiación solar reciben proporcionan más agua, lo que es interesante en las ins-talaciones de riego. Asimismo, es una opción muy atractiva para conseguir agua en lugares remotos en los que no se tiene acceso a la red eléctrica. Algunas personas utilizan para la irrigación por goteo. A pesar de ser un sistema que lleva muchos años en el mercado, recien-temente se ha comenzado a utilizar de manera notable, porque la gente se concientizó sobre los beneficios de su utilización, pues generan un ahorro considerable.
Las bombas de energía solar tienen una gran ventaja sobre las bombas de agua tradicionales, ya que utilizan la energía de manera gratuita. Pese a ello, cuentan con una gran desventaja: la energía solar sólo está disponible durante el día, aunque es cierto que la energía obtenida puede almacenarse en una batería para su posterior utilización. Las bombas solares suelen agruparse en dos categorías:
1. Bombas de superficie: se usan generalmente para mover el agua de un lugar a otro. Algunas están diseñadas para lograr grandes presiones, mientras que otras tienen como principal objetivo mover grandes volúmenes de agua a baja presión. Existen personas que utilizan estas bombas para conseguir mayor presión en el sistema de agua de sus casas.
2. Bombas sumergibles: se usan para sacar agua de los pozos más profundos, ya que pueden bajar o subir, dependiendo de la profundidad del mismo.
Estas bombas de energía solar también generan un ahorro considerable, tanto económica como energética. Existen bombas de diferentes tamaños, esto depende de la capacidad de almacenamiento que se quiera conseguir.
16MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
A continuación, se describirá solo las principales características de las bombas sumergibles que aplican a este tipo de configuración, más adelante, en el arreglo superficial se describirán las características de las bombas superficiales.
• Bomba sumergible
• Motor CD sin escobillas – libre de mantenimiento
• Llenada de agua
• Materiales premium, acero inoxidable: AISI 304/316
• Sin elementos electrónicos en el motor
Potencia nominal 0.4 HPEficiencia Máx 92 %Revoluciones motor 900…3300 rpmClase de aislamiento FModo de protección IP68Inmersión Máx
• Estructura móvil
La estructura metálica es construida de tubería metálica galvanizada de ½” a medida, según las dimensiones del panel fotovoltaico donde se coloca el controlador y la caja de conexiones (ver Figura 4).
Figura 4. Estructura metálica móvil
1.65m
2.07m
1m
0.33m
Fuente: GIZ-NEXO ( equipo fotovoltaico para la bomba sumergible)
17MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
1.1.2 Arreglo superficialEl arreglo superficial es una configuración (ver Figura 4) que consta de 2 paneles de 100W cada uno, una caja de conexiones, un controlador, una bomba superficial Lorentz PS150 Boost, un armazón metálico móvil, una manguera de 3 metros con su chupador y una manguera de 35 metros para llevar el agua hasta un tanque.
Figura 5. Arreglo superficial
• Panel fotovoltaico
El panel fotovoltaico es un dispositivo de generación conformado por un conjunto de celdas fotovoltaicas3 que de forma conjunta generan energía eléctrica. El tipo de corriente generada es continua y sirve para alimentar una bomba.
En la Tabla 2 se muestran las características de los paneles fotovoltaicos para este tipo de configuración.
Panel solar
Rayos solares
Tanque de almacenamiento
Zona de riego
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Fuente: https://www.tiendasolar.mx/productos/bombas-solares.html
3 Las células fotovoltaicas son las responsables de la conversión de la radiación solar en una corriente de electrones. Están formadas por una delgada placa de un material semiconductor tratado previamente. Suelen ser de silicio. Este tratamiento previo consta de varios procesos químicos en los que se “dopan”, insertando en su estructura impurezas (átomos de boro y fósforo) para generar un campo eléctrico y, posteriormente, poniendo a disposición las cargas necesarias para la formación de la corriente eléctrica.
18MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Tabla 2: Características de los paneles
Tensión carga para baterías: 12 voltiosDatos Eléctricos/Físicos:Potencia Nominal de la placa: 100 WattiosEficiencia de la placa solar: 15.29%
Tensión máxima potencia Vmpp: 18,4 Volts (Para cargar baterías de 12V)Corriente máxima potencia Impp: 5,43 AmperiosTensión circuito abierto Voc: 22.95 VoltsCorriente cortocircuito Isc: 5,85 AmperiosDimensiones y peso de la placa: 1.200 x 540 x 30 mm – 7.8kg
Fuente: elaboración propia
• Controlador
El controlador es un dispositivo actuador que brinda protección contra el calor del sol. Se de-nomina actuador porque frente a un calentamiento excesivo, sus sensores emiten una señal para que éste se desconecte y así brinde una protección térmica. Asimismo, se desconectará cuando detecte operaciones en seco (es decir, cuando no hay agua que bombear). Esta me-dida es particularmente importante en emplazamientos calurosos.
Para este tipo de configuración, el controlador deberá tener las siguientes características:
• Controlador PS2-150
• Entradas de control para protección contra operación en seco, control remoto, etc.
• Protegido contra polaridad reversa, sobre carga y temperatura excesiva
• MPPT (Maximum Power Point Tracking) integrado
• Funcionamiento con batería: protección integrada contra descarga total
Tabla 3: Características técnicas del controlador
Potencia Máx 0.3 kWVoltaje de entrada Máx 50 VÓptimo Vmp >17 VCorriente motor Máx 22 A
Eficiencia Máx 98%Temp. Del ambiente -40….50 °CModo de protección IP68
Fuente: elaboración propia
• Bomba superficial
A continuación, se describen las principales características de las bombas superficiales para el tipo de configuración de estudio:
• Motor CD sin escobillas – libre de mantenimiento
• Llenada de agua
• Materiales premium, acero inoxidable: AISI 304/316
• Sin elementos electrónicos en el motor
19MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Tabla 4. Características técnicas de las bombas superficiales
Potencia nominal 0.4 HPEficiencia Máx 92 %Revoluciones motor 900…3300 rpmClase de aislamiento FModo de protección IP68Inmersión Máx
Fuente: elaboración propia
1.1.3 Módulos de riegoOtro componente del Equipo Móvil de Bombeo Solar es el módulo de riego, el cual que se compone de los siguientes ítems: Tanque, cabezal de riego, módulo demostrativo, módulo de hortalizas, módulo de frutales.
• Tanque
Se trata de un reservorio destinado al almacenamiento del agua y responde a las siguientes características:
• Diseño estructural que ofrece gran resistencia, fabricación con materia prima 100% virgen.
• Capa externa negra, con protección UV, que impide el desarrollo de microorganis-mos.
• Capa interna celeste que impide la proliferación de bacterias, hongos y esporas.
• Tapa roscada que asegura un cierre perfecto.
• Material insípido, atóxico e higiénico.
• Garantía certificada de 10 años.
Tabla 5: Sugerencias de dimensiones de tanques
Tanques pequeños y medianosCapacidad (L)* 300 450 650 900 1000 2000 2500Diámetro (mm) 850 850 930 1040 1000 1400 1400Altura (mm) 730 930 1210 1200 1290 1530 1935Diámetro de tapa (mm) 550 550 550 550 550 550 550
Fuente: elaboración propia
• Cabezal de riego
El cabezal de riego es la parte del sistema de irrigación en que se gestionan la cantidad, la calidad y la presión del agua (Ver Figura 5). Es indispensable en los sistemas que funcionan bajo presión, como los de riego por aspersión y goteo.
20MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Figura 5: Cabeza de riego
Filtro malla
H
H1
L
Cabezal de riegoManometro
PVC 32 mm
Manometro
Válvula de compuerta
Válvula de Bola PVC Filtro de malla
Venturi
VenturiFiltro
Válvula de Bola PVC
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Fuente: http://www.chileagropecuario.cl
El cabezal de riego está compuesto por un filtro de discos o de malla de 2” de 120 mesh, dos manómetros, una válvula de compuerta de control de 2”, 2 válvulas de bola de ¾” un Venturi-metro y una manguera de aspiración para la fertiirrigación.
• Módulo demostrativo
La parcela demostrativa es para 30 m2 donde se puede ver las cintas de goteo, tubos ciegos y goteros de distintos tipos.
El material que se requiere para un módulo demostrativo es el siguiente:
21MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Sistema riego demostrativoCANTIDAD UNIDAD DESCRIPCIÓN DE MATERIAL
10 Metro Manguera de salida 2" sf-10 usa blue(azul) 4.0 Bar1 Pza Tee 2" rxr pvc2 Pza Acople de pvc - pp 2" tipo "d"1 Pza Acople de aluminio 2" tipo "f" - m2 Pza Acople de aluminio 3" tipo "e" - m2 Pza Acople de aluminio 2" tipo "c" - m1 Pza Acople de aluminio 2" "tipo "dp" - m1 Pza Acople de aluminio 2" tipo "dc" - m4 Pza Abrazadera reforzada 2" sf rebolt-single-tw
30 Metro Cinta de goteo tsx 505-20-500, 0.125 Mm(5 milec), 20 cm de 3658 metros31 Metro Eolo clásico ls 16 mm/15 mil/1.30Lph/0.30M/1500 m31 Metro Gotero pc rb 1,6 lt-30cm- 500m/0.900 Mm31 Metro Gotero integr. Pc 16 mm/30 cm/3.90 Lph/500 m/0.90 Mm30 Pza Gotero botón pc emiter 1 gph 30 Pza Gotero botón microflapers 2 lph marrón30 Pza Gotero botón r-70 regulable e inundador- pls/esp 30 Pza Gotero botón clicktif 4 lph pc nandajin 30 Pza Gotero desmontable 30 Pza Gotero botón corona pc 2l toro
190 Metro Politubo pemd 16 mm rain bird10 Pza Copla con enganche de 16 mm p/manguera lay flat t-tape10 Pza Terminal de línea 16 mm 10 Pza Unión univ ½" e40 rxr pvc10 Pza Adaptador m 16 mm x ½"r10 Pza Mini válvula 16 mm bxb - sab / celeste2 Pza Conector rápido para cinta 16 mm
10 Pza Teflón 3/4"
• Módulo para Hortalizas
El módulo de hortalizas es para 300 m2 con una cinta de goteo, con goteros integrados cada 0.3 m.
El material que se requiere para un módulo para hortalizas es el siguiente:
Sistema parcelario móvil- Goteo hortalizasCANTIDAD UNIDAD DESCRIPCIÓN DE MATERIAL
10 Metro Manguera de salida 2" sf-10 usa blue(azul) 4.0 Bar1 Pza TEE 2" RXR PVC2 Pza Acople de pvc - pp 2" tipo "d"1 Pza Acople de aluminio 2" tipo "f" - m2 Pza Acople de aluminio 3" tipo "e" - m2 Pza Acople de aluminio 2" tipo "c" - m1 Pza Acople de aluminio 2" tipo "dp" - m1 Pza Acople de aluminio 2" tipo "dc" - m4 Pza Abrazadera reforzada 2" sf rebolt-single-tw
620 Metro Eolo clásico ls 16 mm/15 mil/1.30 Lph/0.30M/1500 m20 Pza Copla 16 mm p/manguera lay flat 5/8 brb tipo cocodrilo20 Pza Terminal de línea 16 mm 10 Pza Teflón 3/4"
22MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
• Módulo para Frutales
El módulo de frutales es para 300 m2 con tubo ciego de 16 mm que se colocan los goteros cada 2 m con micro tubos para que el agua llegue a la planta con el caudal requerido.
El material que se requiere para un módulo para frutales es el siguiente:
Sistema parcelario móvil frutasCANTIDAD UNIDAD DESCRIPCIÓN DE MATERIAL
10 Metro Manguera de salida 2" sf-10 usa blue(azul) 4.0 Bar1 Pza Tee 2" rxr pvc2 Pza Acople de pvc - pp 2" tipo "d"1 Pza Acople de aluminio 2" tipo "f" - m2 Pza Acople de aluminio 3" tipo "e" - m2 Pza Acople de aluminio 2" tipo "c" - m1 Pza Acople de aluminio 2" "tipo "dp" - m1 Pza Acople de aluminio 2" tipo "dc" - m4 Pza Abrazadera reforzada 2" sf rebolt-single-tw
150 Metro Politubo pemd 16 mm rain bird300 Pza Gotero botón clicktif 4 lph pc nandajin 150 Metro Micro tubo 6 mm (ciego)
5 Pza Copla con enganche de 16 mm p/manguera lay flat t-tape5 Pza Terminal de línea 16 mm 5 Pza Unión univ ½" e40 rxr pvc5 Pza Adaptador m 16 mm x ½"r10 Pza Teflón 3/4"
1.1.4 Herramientas
• Montaje
Las herramientas son las que se necesitan para poder realizar la instalación de los distintos tipos de riego de este equipo.
Herramientas para armar el sistema de riegoCANTIDAD UNIDAD DESCRIPCIÓN DE MATERIAL
3 Pza Perforadora ch p/manguera lay flat dn151 Pza Cierra mecánica 40 cm2 Pza Llave stilson 1 a 2"1 Pza Tarraja 2"1 Pza Tarraja 3/4"4 Pza Perforadora azul 3-8 mm p41 Pza Brocas y perforador 15 mm
• Monitoreo- Medidor de irradiancia y ángulo vertical y azimut
- Balde de 10 litros
- Cronometro
23MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
PARTE II: Ejercicios de capacitación
Ejercicio 1: Conociendo el Equipo Móvil de Bombeo Solar
Información Básica
Objetivos mínimos que deben alcanzar los participantes
Conocer el panel fotovoltaicoConocer el inversor y la caja de control Conocer la bomba
Usos Riego tecnificado, agua segura y abrevaderos
Información General
Duración 60 minutosPreparación del lugar Ambiente amplio para el despliegue de todos los implementos del equi-
po. Se forman tres áreas de trabajo y se distribuye a los participantes en círculo.
RequerimientosFacilitadores/asistentes Uno o dosAyuda didáctica a preparar • Descripción del Equipo Móvil de Bombeo Solar
• Lista de materialesMateriales para los facilitadores • Equipo Móvil de Bombeo Solar
• Cajas con materiales rotuladosMateriales para los participantes • NingunoCondiciones del lugar Suficiente espacio para el despliegue de los distintos elementos
Organización del ejercicio
Pasos Tiempo Contenido Actividades Facilitador
Actividades Participantes Materiales Consejos
Introducción 2’ Motivación Explicar Escuchar
Recomen-daciones de cuidado y manejo de los equipos.
Preparación de grupos 8’
División de componentes:
1) elementos fotovoltai-cos y 2) riego y otros usos
Supervisar el traslado y divi-sión de equipos
Apoyar en el tras-lado de equipos
Equipo Móvil de bombeo solar
Formación de un círculo alrededor de los equipos.
Explicación de los com-ponentes
30’
Explicación de las caracte-rísticas de los componentes y equipos que los conforman
Explicar Escuchar Equipo
Asegurar que los participantes pueden ver y escuchar las explicaciones
Procesa-miento y generaliza-ción
20’
Preguntas de entendimien-to:
¿Cuántas celdas solares existen en un panel?
Preguntar alea-toriamente Responder
24MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Ejercicio 2: El montaje del componente fotovoltaico (superficial y sumergible)
Información Básica
Objetivos mínimos que deben alcanzar los participantes
Instalación del panel en la estructura metálica móvil
Ubicación del panel en el norte magnético
Inclinación del panel
Instalación de la bomba en el pozo
Encendido de la bombaUsos Riego tecnificado, agua segura y abrevaderos
Información General
Duración 1.42 horas (85´)Preparación del lugar Lugar con pozo y área para instalar el sistema de riegoRequerimientosFacilitadores/asistentes 2 facilitadores y 4 asistentesAyuda didáctica a prepararMateriales para los facilitadores Equipo de bombeo sumergible y superficial, brújula y
nivel Materiales para los participantes CuadernosCondiciones del lugar Lugar abierto y con espacio para que los estudiantes
puedan ver
Organización del ejercicio
Tiempo Contenido Actividades Facilitador Actividades Participantes Materiales Consejos
15´
Mostrar el panel y la estructura metálica
Mostrar, junto con un asistente, cómo se insta-la el panel en la estructu-ra metálica móvil
Ver y escucharPanel, bomba, caja de contro-lador y cables
Los estudiantes tienen que confor-mar grupos y repe-tir lo aprendido
15´
Ubicar el pa-nel al norte 0° y una inclina-ción de 30°
Mostrar cómo se ubica el panel al norte con la ayuda de una brújula y la inclinación de 30° del panel
20´
Mostrar los componentes electrónicos de la caja del controlador
Abrir la caja del contro-lador para ver cómo se instalaron los cables de tres fases y el cable que va a tierra
30´Montar la bomba en el pozo
Montar la bomba y mostrar cómo se ancla la misma para que quede totalmente vertical
5´ Encender la bomba
Encender la bomba y calcular el caudal que sale en boca de pozo
25MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Ejercicio 3: Diseño hidráulico para riego tecnificado
Información Básica
Objetivos mínimos que deben alcanzar los participantes
Conocer el volumen diario de la fuente de agua
Conocer el cabezal de riego
Conocer las cintas de goteo, tipos de goteros y tubos para el riego
Conocer el área a ser regada
Cálculo hidráulico de las pérdidas de carga en tube-rías y accesorios
Diseño hidráulico de un pequeño sistema de riego parcelario
Usos Irrigación
Información General
Duración 3.5 horasPreparación del lugar Aula con data y pizarraRequerimientosFacilitadores/asistentes Uno o dos Ayuda didáctica a preparar Presentaciones en PPT ejercicios en pizarraMateriales para los facilitadores Maletín Zoop, computadora, Data show y pizarraMateriales para los participantes Computadora, calculadora, cuaderno, lápices y
borradorCondiciones del lugar Ambiente con pupitres o mesas para conformar grupos
para la realización de los ejercicios
Organización del ejercicio
Pasos Tiempo Contenido Actividades Facilitador
Actividades Participantes Materiales Consejos
Introducción 45´
Conceptos bá-sicos del dise-ño agronómico e hidráulico
Presentación EscucharComputado-ra, data show y pizarra
Grupos de dos personas para el desarrollo de los ejercicios
Requeri-miento de agua del cultivo
45´
Cálculo agro-nómico del requerimiento de agua del cultivo diario
Dimensiona-miento del tanque
15´
Con Base en el cálculo anterior se puede definir el volumen del tanque
Diseño hidráulico de la parcela de riego
45´
Calculo del diseño del sis-tema de riego tecnificado por goteo
Práctica 60´
26MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Ejercicio 4: Cálculo de la altura de bombeo
Información Básica
Objetivos mínimos que deben alcanzar los participantes
Conocer las pérdidas de carga en tuberías de conduc-ción y la altura necesaria de bombeo
Usos Bombeo para irrigación, agua segura, bebederos y otros
Información General
Duración 1.5 horasPreparación del lugar Aula bien iluminadaRequerimientosFacilitadores/asistentes UnoAyuda didáctica a preparar Presentaciones y ejercicios en gruposMateriales para los facilitadores Data, computadora y pizarraMateriales para los participantes Computadoras y cuadernos Condiciones del lugar Ambiente con pupitres o mesas para conformar gru-
pos para la realización de los ejercicios
Organización del ejercicio
Pasos Tiempo Contenido Actividades Facilitador
Actividades Participantes Materiales Consejos
Introducción 15´ Hidráulica de tuberías
Presentación EscucharComputado-ra, data show y pizarra
Grupos de 2 personasEjercicio de
ejemplo 30´
Velocidad de flujo
Caudal en la tubería.
Pérdida de carga en tuberías y accesorios
Práctica 45´
27MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Ejercicio 5: Pruebas de aceptación
Información Básica
Objetivos mínimos que deben alcanzar los participantes
Conocer la inclinación y orientación del panel fotovol-taico
Medir la radiación solar
Calcular la potencia eléctrica de salida del Generador solar
Aforar en boca de pozo
Medir altura total de bombeo
Comprobar el valor medio de flujo teórico con el real (+/-15%)
Medir la inclinación de los paneles
Información General
Duración 2 horasPreparación del lugar Tener un pozo, río o tanque cerca, RequerimientosFacilitadores/asistentes Uno o dos facilitadoresAyuda didáctica a preparar Lista de materialesMateriales para los facilitadores Kit de bombeo, tuberías, flexo y winchaMateriales para los participantes Calculadora, flexo, winchaCondiciones del lugar Ambiente amplio en zona abierta
Organización del ejercicio
Tiempo Contenido Actividades Facilitador
Actividades Participantes Consejos
20´Instalación de la bom-ba en el pozo o río o tanque
Explica los pasos a seguir
Los demás alumnos miran y aprenden
2 o tres alumnos partici-pan
10´Instalación del ca-bleado de la bomba al controlador
Otros dos o tres alumnos participan
20´Medir la inclinación y la orientación del panel
Conformación de grupos y todos realizan la práctica
20´ Aforar el caudal en boca de pozo
20´ Medir la altura total de bombeo
30´ Obtener la potencia pic de la bomba
28MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Ejercicio 6: Mantenimiento
Información Básica
Objetivos mínimos que deben alcanzar los participantes
Para aumentar su vida útil, todo sistema requiere proteger y conservar sus obras y equipos mediante actividades de operación y mantenimiento. En siste-mas tradicionales, estas actividades suelen efectuar-se como procedimientos rutinarios, de acuerdo con reglas no escritas que todo usuario conoce y está de acuerdo en cumplir.
- Evaluar aspectos críticos de los equipos y compo-nentes de los sistemas, para planificar un completo plan de O y M
- Identificar las actividades de mantenimiento preven-tivo regulares
- Identificar fallas, llevar un registro de éstas y abor-darlas con un mantenimiento correctivo
- Diagnosticar los parámetros de funcionamiento del sistema fotovoltaico de manera de evitar fallas
Información General
Duración 30´Preparación del lugar Aula bien iluminadaRequerimientosFacilitadores/asistentes Un facilitadorAyuda didáctica a preparar Planillas en Excel Materiales para los facilitadores Data, computadora y presentación en ppt Materiales para los participantes Computadora y cuaderno de apuntesCondiciones del lugar Ambiente con pupitres o mesas para conformar gru-
pos para la realización de los ejercicios
Organización del ejercicio
Pasos Tiempo Actividades Facilitador Actividades Participantes Materiales
Aspectos generales
5´ Explica los pasos a seguir Escucha y aprenden Computadora, data y pizarra
Generador solarSistema de transporte (del pozo al reservo-rio)ReservorioCabezal de riego Sistema de riego
29MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Conclusiones
• Cuando las tecnologías tradicionales de bombeo alcanzan sus límites técnicos, los me-dios habituales para bombear agua para riego (bombas de gasolina o diésel) poseen la doble desventaja de requerir mucho mantenimiento y un suministro regular de com-bustible, además de la presencia física de personal para su operación. Por lo tanto, la energía solar puede ayudar a proporcionar acceso a un suministro de energía seguro y respetuoso con el medio ambiente.
• La tecnología del bombeo solar posee un gran potencial para fomentarse en zonas de alta pobreza, que al mismo tiempo considere una planificación y articulación integral de políticas y los sectores que trabajan en comunidades de pobreza extrema.
• Se pueda tomar en cuenta las alternativas tecnológicas en proyectos nuevos o vigentes de inversión pública de los distintos sectores relacionados.
Recomendaciones
• Establecer una propuesta de desarrollo de capacidades y formación para sistemas de bombeo solar, debido a la asistencia técnica limitada para el diseño, implementación y mantenimiento.
• Socializar experiencias exitosas de los sistemas de bombeo solar para múltiples usos.
• Garantizar que se considere esta alternativa tecnológica con recursos de inversión, me-diante los programas y proyectos.
• Fomentar los sistemas de bombeo solar en zonas donde no existe energía eléctrica de red.
• Aprovechar el potencial en el riego familiar. El bombeo solar se constituye en un meca-nismo de resiliencia al cambio climático
• Promover el uso de energías renovables. En Bolivia, la oferta de tecnología aún es re-ducida y los costos podrían ser más asequibles.
30MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Bibliografía
Acoples rápidos:
http://www.oleohidraulicamdp.com.ar/08---acoples-rapidos-acoples-con-levas_mid_326.html
Catálogo de riego Plasgot:
http://www.plasgot.com/recurso/pagina/archivo/plasgot_2017.pdf
Catálogo de riego Microflapper:
http://jisl.co.in/PDF/Catalogue_2015/drip/Drippers/Micro_Flapper.pdf
Catálogo de riego Rain Bird: http://www.aquatubo.com/tarifas/jardineria/»»%20Tarifas%20fabricantes/RAINBIRD%20Catalo-
go%20RIEGO%20Agrícola%202017.pdf
Catálogo de riego Durman:
https://durman.com/catalogos/catalogoriegocostarica.pdf
Catálogos de Riego Toro:
https://www.toro-ag.it/public/download_file/Catalogo%20Toro%20SPA%20low.pdf
Catálogos de bombas Lorentz:
http://pdf.archiexpo.es/pdf/lorentz-108665.html
Catálogos de bombas Franklin:
http://www.franklinagua.com/media/6565/m1705sp-subdrive_solarppak_catalog_09-13_web.pdf
http://franklinagua.com/media/53789/m1705sp_subdrive_solarpak_catalog_9-16_web.pdf
http://www.franklinagua.com/media/22798/LCO02003-Catalogo-de-Productos-COL_007SP.pdf
Página web de bombas Grundfos:
https://ar.grundfos.com/products/grupos-de-producto/bombas-solares.html
31MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Calcular la altura de carga y la velocidad que necesita para poder elevar el agua a 20 metros de altura 5 l/s con una tubería de 4" de diámetro, a una longitud de 500 metros.C=130
Resolución:
≔C 130 ≔L 500 m ≔H 20 m
≔ϕ 4 in ≔ϕ 100 mm =ϕ 0.1 m
≔A ⋅π ――ϕ2
4=A 0.008 m
2
≔Q 5 ―l
s=Q 0.005 ――
m3
s
≔v ―Q
A=v 0.64 ―
m
s
≔L 500 ≔ϕ 0.1 ≔Q 0.005
≔hf ⋅⋅―――10.679
C1.852
――L
ϕ4.87
Q1.852
=hf 2.636 m
pérdida de carga en accesorios
Asumimos un 15% de la pérdida de carga
≔hfac ⋅0.15 hf =hfac 0.395 m
Se necesita una altura de carga de:
≔∆h ++H hf hfac =∆h 23.032 m
Anexos
Anexo 1
Altura de Carga
32MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Anexo 2
Aforo con ValdeAforo con balde en boca de pozo:
≔D 0.30 m≔d 0.20 m≔h 0.40 m
≔V ⋅――――――
⎛⎜⎝
+⋅π ――D2
4⋅π ―d2
4
⎞⎟⎠
2h
=V 0.02 m3
≔tprom 15 s
≔Q ―――V
tprom
=Q 0.001 ――m3
s=Q 1.361 ―
Ls
se necesita saber la cantidad de agua que se necesita para regar con un sistema de riego por goteo 1 ha. sabiendo que el caudal que da el pozo durante 7 horas solares es de 1.5 l/s. conociendo los parámetros del suelo a regar, la evapotranspiración y el porcentaje del área a regar.
Tipo de suelo: Franco arenosoDensidad aparente:1.5Capacidad de campo: 14Punto de marchitez permanente: 6Criterio de riego: 40%Porcentaje de área a regar: 60%Eficiencia de riego 95%evapotranspiración: 4.5mm/d
33MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Anexo 3
Cantidad de agua para el riego de una hectarea
se necesita saber la cantidad de agua que se necesita para regar con un sistema de riego por goteo 1 ha. sabiendo que el caudal que da el pozo durante 7 horas solares es de 1.5 l/s. conociendo los parámetros del suelo a regar, la evapotranspiración y el porcentaje del área a regar.
Tipo de suelo: Franco arenosoDensidad aparente:1.5Capacidad de campo: 14Punto de marchitez permanente: 6Criterio de riego: 40%Porcentaje de área a regar: 60%Eficiencia de riego 95%evapotranspiración: 4.5mm/d
34MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Humedad del suelo:≔CC 14 ≔Efa 95
≔PMP 6 ≔CR 40
≔Da 1.5 ≔PAR 60
≔ZR 40 ≔ETm 4.5
≔LR ――――――――(( ⋅⋅(( −CC PMP)) ZR Da))
10=LR 48 mm
Lamina neta a aplicar:
≔Ln ⋅⋅――CR
100LR ――
PAR
100=Ln 11.52 mm
Lamina bruta:
≔Lb ――Ln
――Efa
100
=Lb 12.126 mm
Frecuencia de riego:
≔Fr ――Ln
ETm=Fr 3 días
Volumen que se necesita almacenar:
El 60% del área es 6000 m2
≔A 6000 m2
≔V ⋅A ―――⋅Lb m
1000=V 72.758 m
3
el caudal de la fuente es constante y puede dar agua durante las 7 horas de sol en las que funciona la bomba fotovoltaica.
≔T 7 hr
≔Q 1.5 ―L
s=Q 5.4 ――
m3
hr
≔V ⋅Q T =V 37.8 m3
Como la frecuencia de riego es cada 3 días entonces se debe hacer un almacenamiento que permita almacenar el volumen requerido.Como el volumen almacenado por día es de 37.8 entonces en 2 días se puede almacenar:
≔Valmacenado ⋅V 2 day =Valmacenado 75.6 ⋅m3day
Prueba de aceptación
1.- se debe conocer la inclinación de los paneles y para que capte la mayor cantidad de energía del sol tiene que estar orientado al Norte si estamos en el hemisferio sur y al Sur si estamos en el hemisferio Norte
para el ejemplo tomaremos la inclinación 30° que corresponde para la latitud en la que se encuentra Bolivia (la inclinación suele variar donde nos encontremos pero se fijó para toda Bolivia la inclinación de los 30° con un azimut 0° al Norte para poder captar la mayor cantidad de energía)
2.- se debe medir la radiación solar en el sitio. para eso se debe conocer la latitud y la longitud del lugar
En la herramienta diseña del SPIS se encuentra un link donde se puede encontrar por medio del puntero en el mapa exactamente el GD del lugar (radiación en kW/ )m
2
35MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
Anexo 4
Prueba de aceptaciónPrueba de aceptación
1.- se debe conocer la inclinación de los paneles y para que capte la mayor cantidad de energía del sol tiene que estar orientado al Norte si estamos en el hemisferio sur y al Sur si estamos en el hemisferio Norte
para el ejemplo tomaremos la inclinación 30° que corresponde para la latitud en la que se encuentra Bolivia (la inclinación suele variar donde nos encontremos pero se fijó para toda Bolivia la inclinación de los 30° con un azimut 0° al Norte para poder captar la mayor cantidad de energía)
2.- se debe medir la radiación solar en el sitio. para eso se debe conocer la latitud y la longitud del lugar
En la herramienta diseña del SPIS se encuentra un link donde se puede encontrar por medio del puntero en el mapa exactamente el GD del lugar (radiación en kW/ )m
2
36MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
≔Gd 6 ――kW
m2
3.- Se debe calcular la altura del pozo desde la altura dinámica hasta la altura de descarga sin considerar las pérdidas de carga y calcular la longitud de la tubería total
Para nuestro ejemplo:Hd=4mHt=15mLong tubería= 400mDiámetro= 4"=100mmC=140Caudal= 5l/s
Se debe calcular las pérdidas de carga en la tubería y los accesorios
≔C 140 ≔L 400 m ≔H 19 m
≔ϕ 4 in ≔ϕ 100 mm =ϕ 0.1 m
≔A ⋅π ――ϕ2
4=A 0.008 m
2
≔Q 5 ―l
s=Q 0.005 ――
m3
s
≔v ―Q
A=v 0.64 ―
m
s
≔L 400 ≔ϕ 0.1 ≔Q 0.005
≔hf ⋅⋅―――10.679
C1.852
――L
ϕ4.87
Q1.852
=hf 1.838 m
pérdida de carga en accesorios
Asumimos un 15% de la pérdida de carga
≔hfac ⋅0.15 hf =hfac 0.276 m
Se necesita una altura de carga de:
≔∆h ++H hf hfac =∆h 21.114 m
4.- Calcular la potencia Ppek de la bomba
≔Gd 6 ――kW
m2
≔Vdiario 37.8 m3
≔hd 4
≔Ppek 8 ―――――(( ⋅hd Vdiario))
Gd=Ppek 201.6 ――
kW
――m
2
―h
d
se debe sacar el área del panel que en este caso es de 1mx1.6m
≔Apanel ⋅1 m 1.6 m =Apanel 1.6 m2
≔Apanel 1.6
se halla la potencia eléctria que llega a la Bomba
Fcp varia segun la temperatura
37MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
≔Gd 6 ――kW
m2
3.- Se debe calcular la altura del pozo desde la altura dinámica hasta la altura de descarga sin considerar las pérdidas de carga y calcular la longitud de la tubería total
Para nuestro ejemplo:Hd=4mHt=15mLong tubería= 400mDiámetro= 4"=100mmC=140Caudal= 5l/s
Se debe calcular las pérdidas de carga en la tubería y los accesorios
≔C 140 ≔L 400 m ≔H 19 m
≔ϕ 4 in ≔ϕ 100 mm =ϕ 0.1 m
≔A ⋅π ――ϕ2
4=A 0.008 m
2
≔Q 5 ―l
s=Q 0.005 ――
m3
s
≔v ―Q
A=v 0.64 ―
m
s
≔L 400 ≔ϕ 0.1 ≔Q 0.005
≔hf ⋅⋅―――10.679
C1.852
――L
ϕ4.87
Q1.852
=hf 1.838 m
pérdida de carga en accesorios
Asumimos un 15% de la pérdida de carga
≔hfac ⋅0.15 hf =hfac 0.276 m
Se necesita una altura de carga de:
≔∆h ++H hf hfac =∆h 21.114 m
4.- Calcular la potencia Ppek de la bomba
≔Gd 6 ――kW
m2
≔Vdiario 37.8 m3
≔hd 4
≔Ppek 8 ―――――(( ⋅hd Vdiario))
Gd=Ppek 201.6 ――
kW
――m
2
―h
d
se debe sacar el área del panel que en este caso es de 1mx1.6m
≔Apanel ⋅1 m 1.6 m =Apanel 1.6 m2
≔Apanel 1.6
se halla la potencia eléctria que llega a la Bomba
Fcp varia segun la temperatura
38MANUAL DE CAPACITACIÓN EQUIPO MÓVIL DE BOMBEO SOLAR
≔Fcp 0.90
≔Pel ⋅⋅Fcp ――Ppek
1000Apanel =Pel 0.29 kW
5.- aforar en boca de pozo
≔D 0.30 m≔d 0.20 m≔h 0.40 m
≔V ⋅――――――
⎛⎜⎝
+⋅π ――D
2
4⋅π ―d2
4
⎞⎟⎠
2h
=V 0.02 m3
≔tprom 18 s
≔Q ―――V
tprom
=Q 0.001 ――m
3
s=Q 1.134 ―
L
s
6.- comprobar el valor medio con el flujo de agua teórico (+/-)15%
Aproximadamente estamos en el valor teórico. por tanto esta bien
≔Fcp 0.90
≔Pel ⋅⋅Fcp ――Ppek
1000Apanel =Pel 0.29 kW
5.- aforar en boca de pozo
≔D 0.30 m≔d 0.20 m≔h 0.40 m
≔V ⋅――――――
⎛⎜⎝
+⋅π ――D
2
4⋅π ―d2
4
⎞⎟⎠
2h
=V 0.02 m3
≔tprom 18 s
≔Q ―――V
tprom
=Q 0.001 ――m
3
s=Q 1.134 ―
L
s
6.- comprobar el valor medio con el flujo de agua teórico (+/-)15%
Aproximadamente estamos en el valor teórico. por tanto esta bien