Energía solar en el bombeo de agua con aplicaciones en la agricultura. En BlueGold, apostamos por la sostenibilidad, por ello, el presente artículo técnico versa sobre la aplicación de la energía solar en el riego. Guillermo Martínez García, ingeniero eléctrico en BlueGold, ha elaborado un artículo donde analiza qué es el bombeo solar, sus aplicaciones y ventajas. Una visión integral sobre una tecnología que puede ser una solución idónea para disponer de bombeo de agua en zonas aisladas.

Problemática del riego en España

Bombear agua a través de energía fotovoltaica, una solución para la agricultura. El bombeo solar se ha convertido en una solución sostenible para muchos agricultores, ante las constantes subidas del precio de la luz. Produciendo energía y ahorro para familias y empresas, convirtiendo así las explotaciones agrícolas y ganaderas en fincas eficientes y respetuosas con el medio ambiente.

España afronta un reto en materia de gestión de recursos hídricos. España es uno de los países más secos de Europa, con un estrés hídrico que aumenta con el cambio climático trayendo consigo un tiempo más seco y cálido. Prueba de ello es que actualmente cae aproximadamente un 25% menos de lluvia que hace 50 años y las temperaturas han aumentado hasta 8ºC en algunas regiones. Haciendo con ello. que aumente la escasez de agua.

La precipitación de lluvia en España ha disminuido un 25% en los últimos 50 años.

El coste de la luz se suma a la escasa disponibilidad de recursos hídricos. Esto sumado a las constantes subidas de luz, que tan sólo en el mes pasado de septiembre aumentó un 47% su precio con respecto al mismo mes de septiembre del año anterior. Hacen del bombeo de agua con energía fotovoltaica, la mejor solución ante las adversidades del hoy y del mañana. Una solución que implica un modelo de producción y consumo, que lucha contra el cambio climático, la pérdida de biodiversidad, los desechos y la contaminación, desarrollando así economía circular.

Qué es el bombeo solar

El bombeo solar permite reducir los costes por consumo energético. Un sistema de bombeo solar consiste en una bomba hidráulica alimentada de manera directa por paneles solares fotovoltaicos. Evitando así ser abastecida mediante electricidad convencional o diesel, con el fin de reducir nuestra factura de la luz. También hace posible la extracción de agua y su distribución sin la utilización de combustibles y en lugares remotos donde no llega el tendido eléctrico. Y todo ello, sin coste energético que liquidar.

Imagen 1. Sistema de bombeo solar

Bombeo solar para el riego agrícola

Las ventajas del bombeo solar, son múltiples. Además es de fácil instalación, tiene un bajo mantenimiento, no requiere de baterías ni de combustible para llevarlo a cabo. Es ecológico y silencioso, es independiente, por lo que funciona de manera autónoma. Además con Blue Gold conseguirás la mejor solución técnica y económica del mercado

Aplicaciones de los sistemas de riego fotovoltaicos

Es posible la alimentación fotovoltaica en sistemas de riego. Las aplicaciones de los sistemas de riego fotovoltaicos son válidas para cualquier tipo de distribución de agua, tanto para cultivo como para ganado. Esto crea la posibilidad de la instalación de nuevas granjas donde llevar un punto de conexión a la red eléctrica, supondría una gran inversión. Y para aquellas que cuentan con conexión a la red, supondrá un gran ahorro.

Una inversión que permite ahorrar. Disponiendo de un sistema de placas solares para el riego agrícola, evitamos los costes adicionales de conexión a red. En zonas aisladas, el suministro eléctrico a través de la red, depende de la instalación de una infraestructura. La instalación de los postes eléctricos supondría un coste elevado en mano de obra y materiales. Además, se debería contar con los permisos pertinentes.

En áreas aisladas, disponer de conexión a la red eléctrica requiere de una infraestructura y permisos

Una batería permite satisfacer las necesidades de riego nocturno. Para las aplicaciones de riego solar, existe la posibilidad de realizar las tareas de bombeo dependiendo de la irradiación solar, en la que se bombea agua según la luz generada por las placas solares. O bien dependiendo de la demanda de agua que se tenga en cada momento, para la cual deberemos instalar baterías para cubrir las necesidades de energía eléctrica de la bomba por la noche, y así ajustar el suministro a la demanda.

Ahorro con una instalación de riego solar

Un sistema de riego fotovoltaico es una puerta al ahorro. En cuanto al coste económico puede suponer un ahorro de hasta 950€ al mes por hectárea. Pudiendo además regular el caudal de agua a través de un variador de frecuencia, lo que conlleva un gran ahorro de agua. Además el mantenimiento de la instalación es casi inexistente.

Los sistemas ofrecen una larga durabilidad. La duración de este sistema de riego solar es de más de 20 años, pudiendo alcanzar los 40 años de durabilidad, según los estudios de durabilidad de los materiales.

La durabilidad para los materiales puede ser hasta 40 años

El sistema no excluye la disposición de sistemas alternativos. Por otro lado, el riego solar es compatible con otros sistemas de suministro de energía como es un motor diesel o un generador de gas.

Componentes para la instalación de riego solar

Módulos fotovoltaicos

A partir de los cuales podemos conseguir energía eléctrica y generar la potencia necesaria para el sistema de bombeo, evitando la adquisición y mantenimiento de motores, así como el transporte y almacenamiento de combustibles.

Inversor

Se encarga de transformar la corriente continua producida por los módulos fotovoltaicos, en corriente alterna apta para ser utilizada por la bomba. Además es capaz de regular la velocidad de giro en función de la potencia de la bomba para maximizar la extracción de agua.

Bomba de agua

Son las encargadas de realizar la impulsión de agua, bien para la extracción a la superficie, o bien para su distribución presurizada desde depósitos. 

Monitorización y seguimiento

Existen soluciones para controlar de forma remota en nuestro móvil el funcionamiento de la instalación. Entre otras funciones podemos ver en tiempo real el estado del sistema, permite configurar y automatizar la instalación, además de acceder a datos históricos´de funcionamiento

Red de distribución de agua

Red de distribución de agua desde el pozo, balsa o depósito hasta el lugar de consumo.

Cálculo de un sistema de bombeo solar

Una simulación hipotética nos ayudará a comprender mejor las necesidades y el coste. Para ello, recreamos un ejemplo sobre el que realizaremos las estimaciones oportunas. De esta forma, podremos tener un referente de cuántas placas solares necesito para una bomba de agua. 

El cálculo de un sistema de bombeo solar, consta de tres partes:

Eliminación de sólidos de gran tamaño

El cálculo de la bomba. Para el cálculo de la bomba que habría que instalar debemos tener en cuenta diversos factores, los principales serían:

  • Altura desde donde se tiene que elevar el agua.
  • Recorrido del agua
  • Caudal de agua.
  • Pérdidas por fricción.

El cálculo del número de placas fotovoltaicas. Es necesario calcular las placas acorde a nuestras necesidades. Para el cálculo del número de placas fotovoltaicas que debemos de instalar, para nuestro bombeo, se puede calcular fácilmente con esta aproximación:

Nº de placas = (Potencia bomba x 1.30) / Potencia placa fotovoltaica

Un ejemplo hipotético nos ayudará a una mejor representación. Por ejemplo, escogiendo una placa de 340 W, que es la que tiene el ratio de €/kwh más barato actualmente, y una potencia de la bomba de 1.7 CV, que son 1250 W, para una altura máxima de instalación de 101 metros, que daría un caudal de salida de 4.98m3/h para una altura de 50 metros de profundidad, nos daría:

Nº de placas = (1250 x 1.30) / 340 = 5 placas fotovoltaicas

Eliminación de partículas en suspensión y coloidales
Eliminación de sólidos disueltos

El cálculo del inversor. Es necesario estimar la potencia necesaria del inversor. En cuanto al cálculo del inversor, habría que consultar las fichas técnicas de las placas fotovoltaicas a instalar y del inversor. Pero aproximadamente sería un 20% superior la potencia del total de las placas como máximo, que la potencia del inversor.

Aplicamos el cálculo a nuestro ejemplo anterior para una mejor comprensión. Para nuestro ejemplo, utilizaremos microinversores debido al número de paneles que estamos utilizando o bien un inversor pequeño de 1 kW de potencia, pero para ver el ejemplo del cálculo del inversor para 12 placas de 410 W serían 4920 W en total, podríamos utilizar un inversor de 4200 W

1.2 x Potencia inversor > Potencia total placas fotovoltaicas

1.2 x 4200 W > 4920 W

5040 W < 4920 W

En este ejemplo, el inversor de 4200 W, nos valdría para un total de 4920 W que hemos puesto de ejemplo.

Finalmente, se obtiene el importe total. En total, el coste de esta instalación es de unos 4000€ + IVA + el coste de la obra civil, que dependerá de cada caso concreto.

Conclusión

El bombeo solar nos permite ahorrar y ser independientes energéticamente. Como hemos visto a lo largo del artículo, son múltiples las dificultades asociadas al bombeo en la agricultura, especialmente el acceso al suministro eléctrico. Por ello, disfrutar de placas solares para el riego agrícola, nos permite disponer de un bombeo que no necesita conexión a la red. Además, al consumir energía solar, repercute en un mayor rendimiento de la actividad. 

Blue Gold se sitúa entre los referentes del sector. Esto es debido a que es una empresa con más de 20 años de experiencia en el sector, trabajando para las mejores empresas del sector eléctrico, como son Iberdrola o Naturgy, es la mejor solución para dar respuesta a todas tus necesidades de agua, a través de nuestro bombeo solar fotovoltaico.

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