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SISTEMA SOLAR PARA EXTRACCIÓN

DE AGUA

FZ4XP

energíasolar energíasostenible

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abril 2012

www.fabrez.es


SISTEMA SOLAR PARA EXTRACCIÓN

DE AGUA FZ4XP CONJUNTO PANELES SOLARES

CUADRO ELÉCTRICO DE CONTROL

ELECTROBOMBA SUMERGIDA E4XP

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DEPÓSITO


APLICACIONES FZ4XP SOLAR

FABREZ ingeniería sostenible

Las aplicaciones a las cuales está enfocado este tipo de instalación fotovoltaica es el sistema de bombeo de agua autónomo, tanto para uso doméstico como agrícola. El sistema FZ4XP solar está diseñado para proporcionar un suministro de agua basado en la energía del sol, tanto para lugares remotos donde no se dispone de red eléctrica, como para alternativa económica/ecológica en aquellas instalaciones que si disponen de ella.

El kit está compuesto de los siguientes elementos:

Dentro de ese grupo de aplicaciones, las más representativas para el uso del sistema FZ4XP solar serían: 1. Extracción de aguas subterráneas para consumo humano. 2. Extracción de aguas subterráneas para aplicaciones agrícolas y/o ganaderas. Para ello se han desarrollado varias opciones de sistemas de bombeo a utilizar en zonas sin red eléctrica basados en generadores fotovoltaicos. En todos los casos, se trata de sistemas de bombeo que presentan una fiabilidad eléctrica muy elevada, llegando a tener un funcionamiento totalmente automatizado. Este tipo de bombeo es especialmente útil para demandas medias de agua, y para necesidades agrícolas y/o ganaderas moderadas.

· Electrobomba sumergida CAPRARI serie E4XP · Cuadro eléctrico de control · Conjunto paneles solares - Depósito (Recomendable)

Principio de funcionamiento Los paneles solares captan la energía irradiada por el sol y la convierten en un voltaje de corriente continua que es aplicado a la entrada del variador de velocidad. Este último genera una tensión alterna trifásica de 230V o 380V (según placa del motor) que será aplicada a la electrobomba sumergida para su funcionamiento. El uso del variador con salida 230 Vac / 380 Vac nos permite utilizar motores estandar trifásicos. La tensión generada por los paneles depende de la cantidad de radiación recibida, la cual depende a su vez de la época del año, del estado de la atmósfera, etc.; el variador mide esta tensión y ajusta la velocidad de la electrobomba para adaptarse a la potencia entregada en cada momento por los paneles solares, obteniendo así el máximo aprovechamiento de la radiación disponible. Todo esto se consigue seleccionando un control tensión/frecuencia de par cuadrático, el cual incrementa el tiempo de bombeo a lo largo del día, con el consiguiente aumento del rendimiento diario del sistema. A bajas potencias de entrada (correspondientes a bajos niveles de radiación solar) se disminuye la frecuencia de salida. El par de la bomba disminuye permitiendo la rotación del motor, y en consecuencia, el bombeo de agua. La ventaja de este tipo de instalación es que con poca radiación solar (por ejemplo, al amanecer o atardecer) el sistema es capaz de hacer funcionar la bomba en un porcentaje de prestaciones proporcional a esas condiciones. Tanto los paneles solares como el cuadro eléctrico, sólo sirven para suministrar tensión a la electrobomba, bajo ningún concepto se conectarán otro tipo de receptores tales como bombillas, radios, tv, etc. salvo que se disponga del equipo FZ4XP SOLAR CON BATERÍAS.

RATIO POTENCIA EN PLACAS / MOTOR potencia en placas = potencia motor

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6 7 8 Horas de Sol por día

75 % CAUDAL REDUCIDO

75 % CAUDAL REDUCIDO

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100 % CAUDAL MÁXIMO

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FZ4XP solar bombeo directo Este sistema permite utilizar un generador fotovoltaico para alimentar un grupo de bombeo de agua. El conjunto bomba/motor sólo funciona en el caso de recibir los paneles radiación solar. Si la aplicación lo demanda, el sistema de acumulación se compone de un depósito convencional en el que se almacena la cantidad de agua necesaria para los periodos sin radiación solar.

FZ4XP solar con generador como fuente de energía alternativa Siguiendo la misma filosofía que el bombeo directo, se añade un elemento más que asegura el suministro de agua en cualquier momento en que se produzca una demanda. Cuando los paneles fotovoltaicos no son capaces de suministrar la potencia adecuada a la demanda de potencia del motor eléctrico de la bomba, se conectará mediante conmutación manual un generador que podrá ser de gasolina o diesel (bajo pedido se puede suministrar el equipo con conmutación automática). En ambos casos, el cuadro eléctrico además de incluir un variador de velocidad conectado directamente al generador fotovoltaico, dispone de sonda de nivel para el pozo y sonda de nivel para el depósito de almacenamiento de agua. Esto quiere decir que la bomba no va a trabajar bajo ningún concepto en seco, y a su vez, cuando el nivel del depósito alcance un mínimo predeterminado, la sonda de nivel instalada en su interior dará orden de marcha, y una vez que se haya llenado, esa misma sonda efectuará la correspondiente orden de paro del equipo de bombeo.

Ventajas de FZ4XP solar Las ventajas de este sistema FZ4XP solar se pueden enumerar como sigue: - Disponibilidad de un amplio espectro de electrobombas en cuanto a potencias, caudal y altura. - Elevado grado de fiabilidad. - Elementos de un alto grado de rendimiento. - Fácil instalación. - Mantenimiento sencillo, enfocado a la limpieza periódica de los paneles fotovoltaicos, así como la revisión de las condiciones de trabajo del resto de los equipos e inspección visual de la estructura soporte de los paneles. - En el caso del sistema FZ4XP solar con generador, gran versatilidad en lo concerniente al suministro de energía propiamente dicho. - El generador fotovoltaico es un sistema modular que puede aumentar de tamaño, colocando nuevos paneles, si es preciso captar más energía solar para otros usos (por ejemplo, para un grupo de presión que necesita bombear agua desde el depósito de almacenamiento a otro punto situado a mayor altura en un punto alejado). - Los paneles solares no tienen partes mecánicas en movimiento, ni sometidas a desgaste. Desde un punto de vista medioambiental son totalmente silenciosos. 6


MÓDULOS FOTOVOLTÁICOS

FZ4XP SOLAR Comercializamos módulos fotovoltaicos de potencias 50 - 80 - 185 - 280 WP con las correspondientes estructuras de soporte fabricadas en aleación de aluminio 6063, de fácil montaje y mantenimiento mínimo, óptimas para ambientes rurales e industriales, y con buen comportamiento en ambientes marinos. El rango de regulación de los paneles es de 10° a 70°.

Los paneles deben ser firmemente atornillados o remachados sobre una estructura metálica de soporte que esté anclada al suelo.

Orientación: Para obtener el máximo aprovechamiento del sol durante todo el año, en una instalación fija, y dado que la instalación va a estar en el hemisferio norte, hay que orientar los paneles al polo Sur. Hemisferio Norte: Orientación Sur Hemisferio Sur: Orientación Norte No obstante, si existe algún obstáculo (árboles, edificios, etc.) que hagan sombra a los paneles, sería preferible modificar ligeramente la orientación para tratar de evitar las sombras.

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CUADRO ELÉCTRICO

FZ4XP SOLAR El cuadro eléctrico para bombeo directo de agua del sistema FZ4XP solar consta de un armario metálico de chapa de acero con acabado de pintura gris con grado de protección IP44, rejillas de ventilación para facilitar la refrigeración del equipo, un variador de frecuencia que asegura el suministro eléctrico al motor de la bomba en corriente alterna trifásica (230V o 380V según modelo del motor), conjunto de protecciones para garantizar la seguridad de la maniobra de la máquina, y las señales de entrada para las sondas de nivel del pozo y el depósito, respectivamente. La gama de potencias va de 0,37 a 7,5 kW. Bajo pedido, se pueden instalar a la entrada varistores de protección contra sobretensiones de 40 kA / 400V.

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ELECTROBOMBAS SUMERGIDAS 4”

Características innovadoras

CAPRARI E4XP SOLAR

1

Etapas hidráulicas Un cuidadoso diseño, la elección de los mejores y más fiables materiales y una ejecución de altísimo nivel garantizan potencia, máximas prestaciones y fiabilidad sin parangón.

2

Soporte de aspiración y cuerpo de válvula en fusión de acero inoxidable. Las bombas E4XP, únicas por sus características, emplean componentes estructurales en fusión de acero inoxidable particularmente para el soporte de aspiración y el cuerpo de válvula de retención, con el fin de garantizar una gran fiabilidad incluso en las condiciones de servicio más críticas, como es el bombeo de aguas agresivas y/o abrasivas.

3

Sistema de cierre “EASY CHECK” La unión entre el cuerpo de válvula y la camisa externa se realiza mediante un sistema innovador de roscado “EASY-CHECK” cuyo particular perfil (acanalado) y cuya protección contra la entrada de arena garantizan una elevada fiabilidad evitando, principalmente, el bloqueo del cuerpo de válvula y de la hidráulica interna.

4

Protector galvánico “DEFENDER”. Todas las E4XP cuentan con el protector galvánico “DEFENDER” situado en la zona de acoplamiento bomba/motor. Realiza la función de ánodo de sacrificio con objeto de proteger tanto a la bomba como al motor de la corrosión y de las corrientes galvánicas. Esta solución, absolutamente innovadora, ha sido patentada internacionalmente.

Más pequeñas, más potentes, más robustas. La serie E4XP de Caprari, encierra en los pocos centímetros que abarca su volumen, las mejores prestaciones que se pueden exigir a una bomba sumergida. La disponibilidad de una amplia gama garantiza una total cobertura de todas las necesidades colocándose en el vértice de su categoría para cada demanda de caudal. El nuevo proyecto hidráulico ofrece elevadas prestaciones y permite optimizar las dimensiones para el empleo de las E4XP en cualquier circunstancia. Además, la estructura constructiva y la dotación de soluciones conceptuales únicas en el sector garantizan una resistencia sin igual al desgaste y a la corrosión. Todo ello avalado por la GARANTÍA CAPRARI.

Protección contra el desgaste por arenas. Para garantizar una larga duración en las zonas con alta densidad de arena, se han adoptado para la serie E4XP, además de los materiales de alta resistencia, soluciones únicas a la vanguardia de este tipo de productos.

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EQUIPO ESPECIAL

FZ4XP SOLAR CON BATERÍAS En algunos casos es necesario suministrar energía eléctrica a pequeños receptores tales como bombillas de pequeña potencia, etc. Para ello ofrecemos una solución que incluye: - Paneles solares. - Cargador de baterías (24V or 48V). - Baterías. - Inversor de onda senoidal (220Vac). - Cuadro eléctrico. Se ofrecen dos modelos de 800 y 1500 vatios, respectivamente, debiéndose tener en cuenta que este sistema NO está dimensionado para bombear con las baterías (el sistema de acumulación de baterías está calculado para suministrar energía única y exclusivamente a pequeños receptores).

CONJUNTO PANELES SOLARES

SALIDA USO DOMÉSTICO BAJO CONSUMO CUADRO ELÉCTRICO DE CONTROL CON BATERÍAS

DEPÓSITO

ELECTROBOMBA SUMERGIDA E4XP

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EQUIPO ESPECIAL

FZ4XP SOLAR CON BATERÍAS Las baterías utilizadas, son de gel de ciclo profundo, específicas para aplicación solar, estando preparadas para frecuentes ciclos de carga y descarga. La vida de estas baterías depende del número de ciclos, y la profundidad de la descarga (no debe ser superior al 70%). A modo de ejemplo, un 50% de nivel de descarga permite alrededor de 800 ciclos, y un 80% alrededor de 500 ciclos.

ESQUEMA AUXILIAR

PANELES SOLARES REGULADOR DE CARGA

BATERÍAS

INVERSOR

CUADRO ELÉCTRICO

CONTROL BOMBA

BOMBA

P

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NOTAS

NOTAS

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IngenierĂ­a AgrĂ­cola Sostenible

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