Sistemas fotovoltaicos para suministro de agua y ventilación. Esquema, descripción

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Sistemas fotovoltaicos para suministro de agua y ventilación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Mediante sistemas fotovoltaicos se puede realizar bombeo de agua y ventilación. Los módulos fotovoltaicos producen la mayor cantidad de energía en días claros y soleados. Los sistemas fotovoltaicos simples utilizan inmediatamente la corriente continua generada para operar una bomba o un ventilador. Estos sistemas tienen ventajas para resolver problemas simples. La energía se produce donde y cuando se necesita, por lo que no se requieren sistemas de cableado, almacenamiento o control. Los sistemas pequeños (hasta 500 vatios) pesan menos de 70 kg, por lo que son fáciles de transportar e instalar. La instalación tarda sólo unas pocas horas. Y aunque las bombas y los ventiladores requieren mantenimiento, los módulos fotovoltaicos solo requieren inspección y limpieza ocasionales.

Las unidades de bombeo fotovoltaicas son una buena alternativa a los generadores diésel y las bombas manuales. Bombean agua exactamente cuando más se necesita: en un día claro y soleado. Las bombas solares son fáciles de instalar y operar. Una sola persona puede instalar una bomba pequeña en un par de horas y no se necesita experiencia ni equipo especial.

Ventajas de las bombas solares:

mantenimiento y reparación mínimos;
facilidad de instalación;
confiabilidad;
Posibilidad de ampliación modular del sistema.

El uso de la energía solar es fundamentalmente diferente de los sistemas eléctricos y de combustible tradicionales. Por este motivo, las bombas solares también se diferencian de las convencionales. Funcionan con corriente continua. La cantidad de energía depende de la intensidad de la radiación solar. Debido a que es más barato almacenar agua (en tanques) que energía (en baterías), las bombas solares son de baja eficiencia y bombean agua lentamente durante todo el día.

Utilizar sistemas simples y eficientes es clave para utilizar el sol para elevar el agua. Para ello se utilizan bombas CC especiales de bajo consumo, sin baterías y sin convertidores de corriente. Los motores de CC modernos funcionan bien con potencia y velocidad variables. Necesitan reparaciones menores (reemplazo de piezas desgastadas) no antes de 5 años después de su instalación. La mayoría de las bombas solares utilizadas para pequeñas aplicaciones (edificios residenciales, pequeños sistemas de riego, ganadería) son bombas de pistón. Se diferencian de las bombas centrífugas más rápidas (incluidas las bombas de chorro y sumergibles).

Las bombas se dividen en bombas de pistón, de diafragma, rotativas y de palanca. Son más adecuados para trabajos pequeños, especialmente cuando se requieren velocidades de operación variables. En sistemas de mayor volumen se utilizan bombas centrífugas, de chorro y turbo. Los dispositivos electrónicos de adaptación permiten que las bombas solares se enciendan y funcionen en condiciones de poca luz. Esto permite utilizar la energía del sol directamente, sin pilas. Se puede utilizar un dispositivo de seguimiento solar para mantener los paneles apuntando al sol durante todo el día, desde el amanecer hasta el atardecer, lo que permite tener más horas de luz utilizables. Los tanques de batería suelen almacenar un suministro de agua de 3 a 10 días en caso de tiempo nublado. Las bombas solares utilizan una pequeña cantidad de electricidad. Para aumentar el volumen de agua producida, se utiliza una bomba más eficiente y más horas de luz, en lugar de más electricidad o mayor velocidad.

Cuando las bombas fotovoltaicas han entrado en competencia con las bombas diésel, su costo inicial relativamente alto se ve compensado por el ahorro de combustible y la reducción de los costos de mantenimiento. Los estudios de rentabilidad de los sistemas de bombeo fotovoltaicos confirman que, dependiendo de las condiciones específicas, suelen ser más rentables que las bombas diésel.

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