
Principio de funcionamiento de una bomba de agua solar
El principio de funcionamiento de las bombas de agua solares es conciso e ingenioso, ya que bombean agua convirtiendo directamente la luz solar en energía mecánica. El sistema consta principalmente de dos componentes clave: paneles solares y la bomba de agua. El flujo de trabajo es el siguiente:
1. Captura de energía: Los paneles solares absorben la energía de la luz solar, generando corriente continua (CC).
2. Transmisión de potencia: La electricidad de corriente continua producida por los paneles solares se transmite mediante cables a una unidad de control o inversor, donde se convierte en energía para accionar el motor de la bomba.
3. Funcionamiento de la bomba: Las bombas se dividen principalmente en dos tipos:
Bombas de superficie: Instalado sobre el suelo, es adecuado para extraer agua de fuentes como estanques o pozos poco profundos y transportarla a depósitos de almacenamiento.
Bombas sumergibles: Sumergidos en agua, generalmente ubicados en lo profundo de pozos o perforaciones, están diseñados para bombear agua desde acuíferos profundos hasta la superficie.
Una característica clave de este sistema es que su velocidad de bombeo se ajusta según la intensidad de la luz solar. Durante las horas de máxima luz solar (por ejemplo, al mediodía), el bombeo es más rápido, mientras que por la noche o en días nublados, la velocidad disminuye o incluso se detiene. Por lo tanto, el tanque de almacenamiento de agua se convierte en un componente fundamental, ya que garantiza un suministro continuo de agua incluso durante períodos de luz solar insuficiente.
Consejos: ¿Cómo calcular la elevación/altura?
Altura total (elevación total):
Altura total de elevación = Altura vertical de elevación + Pérdida por fricción
Altura de elevación vertical:
La altura vertical desde el nivel del agua impulsada hasta el punto más alto de la salida. Esta es la parte más importante.
Pérdida por fricción en tuberías (pérdida por fricción):
La presión que pierde el agua al fluir por una tubería debido a la fricción. Cuanto menor sea el diámetro, más larga la tubería y mayor sea el número de codos, mayor será la pérdida. Normalmente, se añade una altura de carga adicional del 10 % al 20 % para compensar esta pérdida.h1: Elevación bajo el agua (la distancia vertical entre la bomba de agua y la superficie del agua)
h2: Elevación sobre el nivel del agua (la distancia vertical entre la superficie del agua y la boca del pozo)
h3: La distancia horizontal entre el pozo y el tanque de agua.
h4: Altura del tanque
Elevador real necesario: H = h1 + h2 + h3 / 10 + h4

Cómo elegir
El modelo adecuado de bomba de agua solar
Antes de diseñar un sistema de bombeo de agua solar, es necesario aclarar las siguientes preguntas clave:
1. ¿Qué tipo de fuente de agua utiliza?
¿Es un pozo perforado, un río, un lago o un estanque?
2. Si la fuente de agua es un pozo, ¿cuál es el diámetro de su pozo?
Esto se utilizará para analizar y seleccionar una bomba sumergible del tamaño adecuado.
3. ¿Cuál es la profundidad de su pozo (perforación)? ¿Cuál es la distancia entre el tanque de almacenamiento y el pozo, así como la altura del tanque de almacenamiento?
Esta información se utilizará para calcular la "altura de elevación real necesaria" y así identificar la bomba adecuada.
4. ¿Cuáles son sus requisitos específicos para el caudal (litros/hora)?
En función de la altura de elevación nominal calculada y la demanda horaria de agua, seleccione el modelo de bomba más adecuado.
5. ¿Existe algún requisito especial para el material de la bomba?
Los diferentes estándares de los materiales afectarán el precio de la bomba.
6. ¿Se requiere una fuente de alimentación de batería suplementaria o una entrada de CA como fuente de energía adicional?
¿Fuente para uso nocturno?
¿Fuente para uso nocturno?
Esto determina si recomendamos la bomba de agua solar de CC o la bomba de agua solar de CA/CC.
7. ¿Existen otros requisitos suplementarios?
En ese caso, es necesaria una comunicación detallada y la confirmación por parte del ingeniero de fábrica.
Ejemplo de tamaño de producto:
Un cliente keniano nos informó que posee un pozo profundo con un diámetro de 120 mm. El nivel del agua en el pozo se encuentra a una profundidad de h1 = 50 m desde la superficie del suelo, la altura del tanque de agua es h2 = 10 m y la distancia entre el tanque de agua y el pozo es h3 = 40 m. Su consumo de agua deseado es Q = 6 m³/h. El cliente espera que la bomba de agua funcione continuamente durante la noche y dispone de una fuente de alimentación de 220 V CA para alimentar la bomba.
Con base en la información básica proporcionada por el cliente, realizamos el siguiente análisis:
El requisito de altura nominal del cliente es 50 + 10 + 40/10 = 64 m, y el requisito de caudal nominal es 6 m³/h.
Según esta información, calculamos y recomendamos la bomba de agua modelo Z4PC9-125-300-2200-A/D.
Esta bomba tiene un diámetro de 95 mm y una salida de 2 pulgadas, con los siguientes parámetros de rendimiento específicos:
| Z4PC9-125-300-2200-ZSAD | Cabeza(m) | 120.0 | 110.0 | 100.0 | 80.0 | 60.0 | 40.0 | 20.0 | 10.0 |
| Z4PC9-125-300-2200-ZSAD | Caudal (m³/h) | 2.5 | 3.9 | 4.6 | 5.8 | 6.9 | 7.9 | 8.6 | 8.9 |

¿Cómo calcular el panel solar?
Se recomienda que la potencia del conjunto de paneles solares fotovoltaicos sea entre 1,3 y 1,5 veces mayor o igual que la potencia de la bomba de agua. Además, el voltaje del conjunto de paneles solares fotovoltaicos debe coincidir con el rango de voltaje requerido por la bomba de agua.
Ejemplo:
Basándonos en los modelos de bombas que recomendamos anteriormente para el cliente keniano,
Bomba sumergible solar con impulsor de plástico de 4 pulgadas. Modelo: 4PC9-125-300-2200-A/D
Potencia de la bomba: 2200 vatios. Rango óptimo de voltaje de entrada: 80-430 V CC / 80-285 V CA. Voltaje máximo en circuito abierto: 430 V CC.
Requisitos para el conjunto de paneles solares fotovoltaicos:
- La potencia debe ser de al menos 2200 vatios multiplicados por 1,3 (lo que equivale a un mínimo de 2860 vatios).
- La tensión en el punto de máxima potencia (VMP) debe superar los 300 voltios.
- La tensión en circuito abierto (VOC) debe ser inferior a 430 voltios.
Especificaciones del panel solar: ZRI450W-36MH
- Potencia: 450 vatios - Voltaje VMP: 41,5 voltios - Voltaje VOC: 49,3 voltios
8 paneles solares conectados en serie:
- Potencia total: 450 vatios x 8 = 3600 vatios
- Voltaje VMP combinado: 41,5 voltios x 8 = 332 voltios
- Voltaje VOC combinado: 49,3 voltios x 8 = 394,4 voltios
En este caso, se cumplen los requisitos de potencia y voltaje de la bomba, lo que hace que esta configuración de paneles solares fotovoltaicos sea adecuada.

Cómo seleccionar cables de extensión
¿Para bomba de agua solar?
La bomba de agua está equipada con un cable de 2 metros. La longitud se puede personalizar para satisfacer sus necesidades específicas. Los clientes también tienen la opción de extender el cable por sí mismos.
Pautas para la selección de cables:
- Elija cables impermeables.
- Optar por De 3 o 4 cables cables.
- Para longitudes inferiores a 50 metros, 2,5 milímetros cuadrados (sq) Se recomienda el uso de cables;
Para distancias de 50 a 100 metros, 4 cables cuadrados;
y para distancias de 100 a 200 metros, 6 cables cuadrados.
Si la longitud del cable requerida supera los 200 metros, es recomendable seleccionar una bomba sumergible solar ZRI con controlador integrado.
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BOMBA SUMERGIBLE SOLAR DE CC
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