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Sistemas de Bombeo

Luis Arminio Lorente

[email protected]

Dpto. Comercial Latinoamérica www.atersa.com

Contenido

1. Presentación de ATERSA

2. Tipos de Bombeo FV Directo

3. Descripción del Sistema EasySun Pump

4. Programa web Cálculo de Sistemas, Control y Monitorización

5. Instalaciones

Presentación de ATERSA

• Pionera en España con más de 30 años de experiencia.

• Empresa de Energía Solar Fotovoltaica constituida en 1979.

• Perteneciente a Elecnor, sólido grupo empresarial español con más de 10.000 empleados.

• Fabricantes de todos los productos para configurar un sistema de energía solar fotovoltaica.

• Sistemas aislados desde 1979.

• Centrales de conexión a red desde 1993.

• Sistema de Gestión de la Calidad y Medio Ambiente conforme a los requisitos de la Norma UNE-EN-ISO 9001:2008 y 14001:2004.

• Fábrica de 20.000m² en Almussafes – Valencia (España).

• Cinco líneas de producción automatizadas para módulos y electrónica y una semiautomatizada para equipos especiales.

• Capacidad productiva máxima en 2011= 154 MWp.

• Centro logístico en Almussafes.

• Oficinas comerciales en Valencia y Madrid.


Proceso de enmarcado y simulación


• Módulos fotovoltaicos estándar,

especiales y constructivos.

• Reguladores.

• Inversores.

• Caja de conexiones.

• Convertidores.

• Iluminación (pública y CC).

• Sistemas de bombeo.

• Equipos especiales.

• Baterías.

• Estructuras.


Tipos de Bombeos Fotovoltaicos

En un sistema de bombeo es posible combinar diferentes generadores: Fotovoltaico, Grupo Electrógeno y Red Eléctrica.

Su acoplamiento es sencillo, tan solo el modo de funcionamiento autónomo directo con un generador fotovoltaico requiere de un control específico.

Los esquemas más frecuentes para este tipo de sistemas son los siguientes:

• Autónomo con Generador FV

• Asistido con FV y Grupo

• Asistido con FV y Red

• Híbrido con FV y Grupo

• Híbrido con FV y Red

A continuación, se describe cada uno de ellos.

Tipos de Bombeos FV Directo

Esquemas de Alimentación de Energía Eléctrica

Esquema Autónomo: Funcionamiento con FV como única fuente

de energía.

Tipos de Bombeo FV Directo

Esquema Híbrido:La FV en paralelo con la red/grupo, o solo

red/grupo. La FV no funciona sola .

Esquema Asistido: Funciona con FV o con red de forma

alterna, nunca simultáneamente.

Clasificación por potencias de bombeo

Gran Potencia 50…800 kW

Media Potencia 5…50kW

Pequeña Potencia 0,1…5kW

• Comunidades de regantes

• Piscifactorías

• Tratamiento de Aguas

• Riegos localizados

• Agua potable

• Ganadería

• Aplicaciones domésticas

• Pequeños cultivos

• Aplicaciones aisladas

Pequeña Potencia: Desde 100W hasta 2 kW disponemos dediferentes sistemas como Lorentz, Shurflo y Grundfos quepueden cubrir una extensa gama de alturas y caudales.

Mediana Potencia: A partir de 2kW los sistemas permitenalcanzar las tensiones para los variadores trifásicos a 230V.

Este es el segmento donde comienza la aplicación competitivadel sistema EasySun Pump. Variadores industriales con bombastrifásicas de 230 y 400V comerciales.

Gran Potencia: Desde 100kW y hasta 1MW. Sistemas paragrandes sistemas en aplicaciones agrícolas y ganaderas.

Este es el segmento de mercado objetivo del desarrollo delproyecto del control EasySun ESP.

Clasificación por potencias de bombeo

Sistemas de Bombeo de Mediana y Gran Potencia

Detalles del sistema de comunicaciones BT, elmicroprocesador y la fuente de alimentación dealta tensión.

El control ESP incluye diferentes funciones quefacilitan la gestión del sistema, como el control depresión o de sistemas con más de una bomba.

Descripción del sistema

Circuito de Control ESP

Descripción del Sistema

Sistema de Control de Bombeo ESP ATERSA

Diseño y Dimensionado

del Sistema

Sistema de prevención activa DPA

Monitorización de Series PV

Monitor de Datos en tiempo

real

Comunicación con sistemas de Control Externos

Funciones Especiales

Control de Presión

Sistemas Multi-bomba

Gestión de Inicio y Fin del día

Módulo de Sensores Externos

Núcleo de Control

Seguimiento de Punto de Máxima Potencia del Campo FV

Algoritmos de Regulación y Estabilización del Sistema

• Gama de 10 modelos estándar, desde 2 hasta 22kW.

• Seguimiento del Punto de Máxima Potencia MPPT, hasta un +25% de

prestaciones.

• Gestión de los arranques y paradas que aumentan la vida útil de la bomba.

• Cuadro de Conexión, Protección y Maniobra incluido en el equipo.

• Interruptor general de seguridad que permite conectar y desconectar la

potencia.

• Valido para cualquier fabricante de bombas, lo que permite seleccionar los

equipos del mercado de mejor calidad precio y asistencia.

• Es posible utilizar la bomba existente en el pozo.

• Con grupo electrógeno, permite el trabajo de forma híbrida con el grupo o la

sustitución por el sistema fotovoltaico.

• Posibilidad de configuración de equipos especiales a medida de potencias

hasta 1 MW.

Características Generales

Características Generales

Cuadro de Conexión y Control ESP

• Conexión, Seccionador, Protecciones y Control ESP

• Desde 2 a 22kW para bombas trifásicas de 230 y 400 Vac

• Cuadros para 3 o 5 entradas con fusible en cada línea

• Display de información del funcionamiento y alarmas

Variador y Bomba de Agua

• Variador industrial estándar externo

• Bombas de agua trifásicas estándar

Con un solo control, podemos utilizar toda la gama de

Variadores Industriales y Bombas de agua del mercado.

Componentes del Sistema


Variadores Power Electronics (2-22 kw)

Compacto

Inteligente

Fácil manejo

Soporte Técnico


Variadores Power Electronics (>22 kw)

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

kWW/m2

Día Solar 6-9-2013

Radiación Solar y Potencia en Bomba

G (W/m2) Pac (kW)

Monitorización

En la siguiente gráfica se amplía una zona que permite observar el paso de grandes nubes,pasando la radiación solar de 900 a 300 W/m2 .

• El sistema copia fielmente la potencia disponible al motor de la bomba sin oscilaciones niparadas no deseadas. Es el aspecto más robusto del control ESP de Atersa.

Seguimiento con Paso de Nubes

Monitorización

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

kW

W/m

2

Seguimiento con Paso de Nubes

G (W/m2) Pac (kW)

Nube de 880 a

200 W/m2

El arranque del sistema se realiza de forma automática cuando se detecta tensión en elgenerador FV. La siguiente gráfica permite observar el primer intento de arranque.

• La radiación es 25 W/m2 y el generador proporciona 250W. La bomba gira pero noalcanza el mínimo para bombear agua. El sistema se para y tras una temporizaciónvolverá a intentarlo más tarde.

• El segundo arranque consigue alcanzar la velocidad mínima y se mantiene enfuncionamiento con la potencia disponible.

Inicio al amanecer

Monitorización

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0

5

10

15

20

25

30

kW

W/m

2

Primer intento de Arranque al Amanecer

G (W/m2) Pac (kW)

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0

50

100

150

200

250

300

kW

W/m

2

Arranque estable al Amanecer

G (W/m2) Pac (kW)

Programa Web

Software de Cálculo del Sistema

El EasySun Calc es el programa de PC para realizar los cálculos de dimensionado yselección de bombas con el fin de resolver un problema.

Aplicación Software


Hoja de toma de datos


Aplicación Software

Software de Cálculo Bombeo FV Directo

Datos de los sistemas resultantes según el caso:

• Datos del Panel FV elegido

• Configuración campo FV

• Modelo del Variador

• Bomba con curvas para diferentes frecuencias.

• Gráfico mensual comparativo entre el agua deseada y el agua obtenida.

• Gráfico horario de producción de agua para un día en el peor mes.

• Tabla de datos de radiación y temperatura utilizados y agua extraída.

Datos de resultados Generales

Software de Cálculo Bombeo FV Directo

Informe PDF

Control de Usuario EasySun ESP

Puesta en Marcha y Paro manual

Orden de Arranque Bombeo en Marcha Orden de Paro

Sistema Autónomo extracción de agua

• Sistema mono-bomba de 1.5 kW marca Ideal

• Caudal de agua: 6 m3/hora

• Profundidad 40 m

• Lugar: Fuente de Pedro Narro (Cuenca)

Instalaciones


• Sistema mono-bomba de 2,2 kW

• Caudal de agua: 36 m3/día

• Profundidad 70 m

• Balsa: 1000 m3

• Lugar: Hellín (Albacete)

Instalaciones


• Sistema mono-bomba Caprari de 16 kW

• Lugar: Comunidad de Regantes del alto Vinalopo

Instalaciones

Instalaciones

Sistema Autónomo Riego por Goteo

• Bombas de impulsión 2 x 50kW

• Potencia FV 125 kWp ATERSA

• Caudal de 400 m3/hora a 5 kg/cm2

• Comunidad de Regantes La Punta en Vall d’Uxò (Castellón)

Instalaciones

Instalaciones

Sistema Autónomo Riego a balsa Chile

• Bombas 2 x 18 kW

• Totoral (Chile)

Instalaciones

Gracias por su Atención

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