bombeo con renovables

BOMBEO DE AGUA CON RENOVABLES

CPR MRIDA FEBRERO 2012 ngel Ayala Rodrigo

CONSUMOS DE AGUA I

CONSUMOS DE AGUA II

CONSUMOS DE AGUA III

200 l / per./ da

.Ducha: 40 a 80 l

.Lavadora: 100 l / ciclo

.Lavavajillas: 20 a 40 l / ciclo

.Grifo abierto: 5 l / min.

.Grifo goteando: 40 l / da.

-Segn la OMS: 80 l / per./ da ( 300 l en pases desarrollados 25 l en subd.)

.ACS: 30 l /per / da a 60C 40 l / per / da a 45C

.Agua fra: 100 l / per / da

.rbol frutal: 10 l / da

.Planta : 0,5 l / da

.Vid: 5 l / da ( 4000 vides en 2,5 Ha)

-1800 l / per./ da gasto agrcola/ganadero (75%) y el industrial (8%)

17% consumo domstico = 306 l / per / da

-Segn la ONG WWF/Adena: 171 l / per./ da

TIPOS DE BOMBAS I

TIPOS DE BOMBAS II

TIPOS DE BOMBAS III

TIPOS DE BOMBAS IV

BOMBEO CON FOTOVOLTAICA

SISTEMAS DE BOMBEO CON BOMBA SQFlex

1 - SISTEMA SQFlex con GE

2 - SISTEMA SQFlex Solar

3 - SISTEMA SQFlex Solar con UC

4 - SISTEMA SQFlex Solar con GE

5 - SISTEMA SQFlex Wind

6 - SISTEMA SQFlex Wind con UC

7 - SISTEMA SQFlex Combi

8 - SISTEMA SQFlex Combi con UC

9 - SISTEMA SQFlex Solar con bateras de reserva

Distintos SISTEMA SQFlex

ELEMENTOS DEL SISTEMA I

Precio: 1.600

AC


SQF0.6-2: Hasta aprox. 3.575 l /d (verano) 1375 l /d (invierno) a 10m con 140wp (Extremadura) 3.250 l /d (verano) 1250 l /d (invierno) a 120m con 360wp

SQF14A-3: Hasta aprox. 110.500 l /d (verano) 42.500 l /d (invierno) a 2m con 900wp (Extremadura) 58.500 l /d (verano) 22.500 l /d (invierno) a 15m con 900wp

ELEMENTOS DEL SISTEMA I-Calcular la bomba y el panel necesarios para abastecer una vivienda con 4 personas con una pequea granja y jardn formado por:

.1 caballo, 1 perro, 3 gatos, 2 cabras, 10 gallinas y 2 gallos.

.10 rboles frutales y 50 plantas.

*Consideramos que la vivienda se encuentra situada en Arroyo de la Luz y el pozo se considera a una profundidad de 5m, ms otros 3m de depsito y 2m de trazado horizontal y prdidas de carga, adems se trata de un pozo rico.

-Calcular el mismo ejercicio anterior para viviendas situada en las siguientes localidades:

-Avils: (HSP=4,5) ( Q=0,22m3/h)

-Las Palmas: (HSP=6,2)( Q=0,16m3/h) -Quito: (HSP=5,3)( Q=0,19m3/h)

-Mendoza: (HSP=6,8)( Q=0,15m3/h)

-Reykjavic: (HSP= 5,2)( Q=0,19m3/h)

-Arroyo de la Luz (HSP=6,5)( Q=0,15m3/h) -Bomba: SQFlex 0,6-2 -Ppaneles: 45w

*Caudal diario: 1,004 m3/d *Caudal por hora: Q = Qd/HSP

-Bomba: SQFlex 0,6-2 -Ppaneles:60W

-Bomba: SQFlex 0,6-2 -Ppaneles:46W

-Bomba: SQFlex 0,6-2 -Ppaneles:53w



ELEMENTOS DEL SISTEMA II

Precio: 300

ELEMENTOS DEL SISTEMA III

Precio: 326

ELEMENTOS DEL SISTEMA III

ELEMENTOS DEL SISTEMA IV

Precio: 146

Precio: 410

ELEMENTOS DEL SISTEMA IV

Precio: 310

ELEMENTOS DEL SISTEMA VLISTA DE PRECIOS SISTEMA SQFLEX:

NPT

Rp

ELEMENTOS DEL SISTEMA VLISTA DE PRECIOS SISTEMA SQFLEX:

PRECIOS BOMBEO SOLAR

10.000 L/d desde 20m 1600 L/d desde 120m5.000

24.000 L/d desde 20m 4.500 L/d desde 120m..8.000

107.000 L/d desde 5m 6.400 L/d desde 120m..8.700

ALTURA MANOMTRICA I

Hm = Hg + Pc

Hm = Ha + Hi + Pca + Pci

Ha: Altura de aspiracin (m)

H = 10 m.c.a (m) 1 atmsfera 1 Kg/cm2 de presin 1 bar 100.000 Pa

Hi: Altura de impulsin (m)

Pca: Prdidas de carga en aspiracin (m.c.a)

Hm: Altura manomtrica (m.c.a)(m)

Pci: Prdidas de carga en impulsin (m.c.a)

ALTURA MANOMTRICA II

-CLCULO DE LAS PRDIDAS DE CARGA I:

1 Calculamos la longitud equivalente de tubera; para ello sumamos la longitud real de tubera con los metros equivalentes de prdida de los accesorios.

ALTURA MANOMTRICA III-CLCULO DE LAS PRDIDAS DE CARGA II:

2 Sobre la tabla o el diagrama de prdidas de carga obtendremos el porcentaje de prdidas de carga por cada 100m, valor que depender del caudal (m3 /h), el interior de la tubera en mm y el tipo de material. A continuacin calculamos la prdida de carga equivalente a ese tramo de circuito en m.c.a. al multiplicar la longitud equivalente por dicho porcentaje.

*Este clculo tambin se puede hacer con el baco de la siguiente diapositiva.

Prdidas de carga en la aspiracin para Fe:

Q = 100 m3 /h (1667 l/min) ; = 150 mm

Pca = 20mmca/m = 2%m/100m

Prdidas de carga en la impulsin:

Q = 100 m3 /h (1667 l/min)

= 125 mm

Pci = 52mmca/m =

5,2%m/100m

-CLCULO DE LAS PRDIDAS DE CARGA III: USO DE BACOS

ALTURA MANOMTRICA IV

ALTURA MANOMTRICA V-CLCULO DE LAS PRDIDAS DE CARGA IV:

3 A continuacin, sumamos este valor obtenido de prdidas de carga a la altura geomtrica total (Ha + Hi) y tendremos la altura manomtrica total en m.c.a. (m).

4 Por ltimo, sobre las tablas o grficas del fabricante, ya podemos seleccionar la bomba en funcin de dicha altura manomtrica (m) y del caudal (m3 /h).

Hm = Ha + Hi + Pca + Pci

ALTURA MANOMTRICA VI-EJEMPLO I: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

1/3

*Consideramos tubera de Fe

ALTURA MANOMTRICA VII-EJEMPLO I: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

Prdidas de carga en la aspiracin:

Q = 100 m3 /h

= 150 mm

Pca = 2%


Q = 100 m3 /h

= 125 mm

Pci = 5,2%

2/3

ALTURA MANOMTRICA VIII-EJEMPLO I: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

5,2%

3/3

ALTURA MANOMTRICA IX-EJEMPLO II: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

1/6

ALTURA MANOMTRICA X-EJEMPLO II: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

.Clculo del dimetro de las tuberas:

2/6

ALTURA MANOMTRICA XI-EJEMPLO II: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

.Clculo de las prdidas de carga en las tuberas (hierro fundido):Prdidas de carga en la aspiracin:

Q = 150 m3 /h

= 200 mm


Q = 150 m3 /h

= 150 mm

Pca = 1,2%.0,6

Pci = 4,5%.0,6

3/6

ALTURA MANOMTRICA XII-EJEMPLO II: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

8 m 35 m 12 m (3x4) 5 m

60 m 60 m x 0,72%........................................................0,43 m

3,43 m

4/6

ALTURA MANOMTRICA XIII-EJEMPLO II: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

240 m 5 m 25 1 m

21 m (7x3)

292 m292 m x 2,7%........................................................7,88 m

41,88 m

5/6

ALTURA MANOMTRICA XIV-EJEMPLO II: CLCULO DE LA ALTURA MANOMTRICA

3,43 + 41,88 = 45,31

2,27 47,58 m

* Vemos como de los 37 m de altura geomtrica (Ha + Hi) pasamos a los 47,58 m de altura manomtrica total por efecto de las prdidas de carga del propio circuito hidrulico.

6/6

DETERMINACIN DE LA BOMBA I:-EJEMPLO I: BOMBA DE SUPERFICIE

1/6

DETERMINACIN DE LA BOMBA II:

2/6

-EJEMPLO I: BOMBA DE SUPERFICIE

DETERMINACIN DE LA BOMBA III:

200M (Ver diapositiva siguiente).3/6


DETERMINACIN DE LA BOMBA IV:

4/6


DETERMINACIN DE LA BOMBA V:-EJEMPLO I: BOMBA DE SUPERFICIE

5/6

.CONSUMO DE LA BOMBA (MH-200M 2,5CV) I: Para Q = 6m3/h y Hm = 39,8 m.c.a

* Para Q = 6m3/h y Hm = 39,8 m.c.a I = 9A a 230v Cons/h = 2070wh

( Pmec = 2,5CV = 1837w debido al = Pmec/ Pact ~ 0,88)

Si solo necesitamos 6m3/h, como la bomba da 6,3m3/h, significa que el consumo ser algo menor de 2070wh y estar funcionando menos de 1h ( Consumo real = 1971wh y un Tf = 57). As por ejemplo, si solo se necesitarn 5m3/h, desde la misma Hm, habra que usar la misma bomba, pero su consumo real y tiempo de funcionamiento seran menores: ?

*Consumo real = 1643wh y un Tf = 48

DETERMINACIN DE LA BOMBA VI:-EJEMPLO I: BOMBA DE SUPERFICIE

.CONSUMO DE LA BOMBA (MH-200M 2,5CV) II:

6/6

*Con este dato del consumo real (Consumo real = 1971wh), podemos determinar el sistema generador necesario para alimentar la bomba. As por ejemplo si empleamos paneles FV + inversor (230v) y suponiendo los 6m3/h como caudal total diario en verano (Vol. = 6m3), necesitaramos un campo de paneles de: ?

*Pcp = Consumo real / HSP = 1971wh / 6,5HSP = 303wp

*As la instalacin quedara aproximadamente de la siguiente forma:

- 2 paneles de 150wp/12v/ 9A, en paralelo.

- 1 regulador de ~ 20A.

- Un sistema acumulador de 562A/12v.

- 1 inversor de 2xPact. Bomba(por el arranque) = 2x2070w ~ 4Kw/12v

DETERMINACIN DE LA BOMBA VII:-EJEMPLO II: BOMBEO DIRECTO

1/6

*El bombeo directo con bombas sumergibles alimentadas directamente desde el generador ( grupo electrgeno, paneles solares, aerogenerador o bateras), es decir sin usar bateras, es la mejor solucin por sencillez y flexibilidad de la instalacin, para aplicaciones que lo permitan, como es el caso de abrevaderos, riego por goteo, pozos con poco abatimiento (pozos ricos) y sistemas con depsito acumulador, es decir que el bombeo directo no se puede emplear en caso de pozos pobres o en casos en que hay que bombear en horas sin radiacin solar.

DETERMINACIN DE LA BOMBA VIII:-EJEMPLO II: BOMBEO DIRECTO

.Basa su funcionamiento en el uso de una bomba sumergible que puede trabajar con DC (30 a 300v) o con AC (90 a 240v), por lo que puede ser atacada directamente por un campo de paneles, con lo que el sistema funcionar nicamente durante las HSP.

2/6

.Otra caracterstica importante de este sistema es la flexibilidad que ofrece, ya que con la misma bomba podemos ir aumentando el caudal al aumentar la potencia del campo de paneles, as por ejemplo para la SQF 0.6-2 y para una Hm = 50m, podemos tener desde 50l/h con 50wp de paneles, hasta 525l/h con 208wp.

DETERMINACIN DE LA BOMBA IX:-EJEMPLO II: BOMBEO DIRECTO

3/6

DETERMINACIN DE LA BOMBA X:

4/6

-EJEMPLO II: BOMBEO DIRECTO .As para el ejemplo anterior de Q = 6m3/h como caudal total diario (Vol. = 6000l), esto es, 6000l/6,5HSP = 923l/h en verano, y una Hm = 39,8 m.c.a., tendramos la siguiente instalacin:

.Vemos que con la bomba SQF 1.2-2, tenemos el caudal deseado con un campo de paneles de 220wp.

DETERMINACIN DE LA BOMBA XI:

5/6

-EJEMPLO II: BOMBEO DIRECTO .Lo cual lo podemos tener con 220wp/ 43wp = 5 paneles del tipo GF 43, atacando directamente a la bomba.

DETERMINACIN DE LA BOMBA XII:

6/6

-EJEMPLO II: BOMBEO DIRECTO

.En cuanto al montaje del campo de paneles, puede ser el de los 5 paneles en paralelo, con lo que las caractersticas elctricas de la instalacin ser: ?

Vs = 140v

Is = 1,55A

DIMENSIONAMIENTO SQFLEX I

DIMENSIONAMIENTO SQFLEX II

BOMBEO DIRECTO CON SQFLEX: EJEMPLO I

Verano (enero) Zona K

1/2

BOMBEO DIRECTO CON SQFLEX: EJEMPLO I

2/2

BOMBEO DIRECTO CON SQFLEX: EJEMPLO II

-Pozo en Mrida con el agua a 50m de altura manomtrica (h aspiracin + h impulsin + Prdidas de carga), para abastecer las necesidades de 5 personas (200 l / d * 5 per. = 1m3 / d ):

.Sobre el mapa de verano vemos que Mrida pertenece a la zona M y un ngulo de inclinacin del panel de aprox. 45

.Al tratarse de un sistema de suministro ininterrumpido debemos disponer un depsito y por lo tanto una CU.

1/6


.Sobre la tabla correspondiente obtenemos la bomba SQF 0,6-2 (para la altura de 50m y con un caudal mximo de 3,1 m3 / d).

.Tambin sobre dicha tabla obtenemos el nmero y tipo de paneles a emplear: 4 paneles de 43 wp haciendo una potencia total de 172 wp.

2/6


.Ahora repetimos el clculo para invierno (enero). As sobre el mapa de enero vemos que Mrida pertenece a la zona B y un ngulo de inclinacin del panel de aprox. 45

.En este caso hubiese bastado con estudiar el invierno, pues se trata de un servicio de suministro aproximadamente constante en toda estacin.

3/6

ENERO


*Vemos que el generador fotovoltaico es el mismo para verano e invierno, al igual que la bomba, sin embargo observemos que el caudal disponible es mayor en verano (3,1 m3 /d frente a los 1,9 m3 /d del invierno),debido al mayor nmero de HSP.

.Igualmente sobre dicha tabla obtenemos el nmero y tipo de paneles a emplear: 4 paneles de 43 wp haciendo una potencia total de 172 wp.

.Sobre la tabla correspondiente obtenemos la misma bomba SQF 0,6-2 (para la altura de 50m y con un caudal mximo de 1,9 m3 / d).

4/6


- Depsito 2.000 l ~ 800-Presupuesto de la instalacin I:

- Bomba SQFlex 0,6-2 ~ 1.500

- Sistema completo SQFlex Solar:

5/6

BOMBEO DIRECTO CON SQFLEX: EJEMPLO II-Presupuesto de la instalacin II:

- 4 Paneles de 43wp ~ 275x4 = 1.100

- 1CU 200(con interruptor de nivel) ~ 400

- Cableado ~ 100

- Total .~ 3.900 (Sin IVA)

(Habra que sumar la estructura, la mano de obra y el IVA)6/6

EJERCICIO I-Disear el sistema de bombeo con FV del esquema siguiente:

a) Con bomba de superficie y bateras:

Ha = 4m

Hi = 10m

Li= 15m

-CONSUMO diario:

.5 Personas: 5x200 l/p/d = 1000l

.20 rboles: 20x10 l/d = 200l

.40 plantas: 40x0,5 l/d = 20l

Total: VER1220 l /d

INV 1000 l /d

-CONSUMO diario:

.5 Personas:

.20 rboles:

.40 plantas:

Instalacin situada en Mrida

(Pozo rico)

1- Clculo del consumo diario :

La = 6m

*Vemos que al existir un consumo continuo, tenemos que usar depsito.

1/8

EJERCICIO I2- Clculo del caudal de la bomba y estimacin del de la tubera:-Sabiendo que el consumo en verano es de 1220 l /d y en invierno de 1000 l /d, estimaremos el Q (en m3/h) en base a la capacidad del pozo, la potencia de la bomba y la disponibilidad energtica.

-En nuestro ejemplo, dado el pequeo consumo, cogeremos la bomba ms pequea del tipo MH de Veneto, esto es, la MH-80M de 0,75CV, con un caudal de 2,7 m3/h para una altura manomtrica de 22m (pues nuestra Hm debe ser menor de este valor, dados los datos de la instalacin) y un consumo de 3,8 A trabajando en 230v (segn tabla adjunta).

-De aqu tambin podemos definir el de la tubera, en nuestro caso 25mm y polietileno, tanto para aspiracin, como para impulsin.

2/8

EJERCICIO I3- Clculo de la prdida de carga (Pc):-Conocido el Q (en m3/h) y el dimetro de la tubera podremos obtener las prdidas de carga:

-Vemos que para este de tubera y el caudal de 2,7 m3/h, tenenos un 18% de prdidas de carga, para hierro fundido. Este valor hay que corregirlo para el polietileno (igual coeficiente que el PVC = 0,6), por lo que la Pct = 18%x0,6 = 10,8%

3/8

EJERCICIO I4- Clculo de la altura manomtrica:

Hmt = Hma + Hmi = Ha + Pca + Hi + Pci

Hma: Tubera de = 25mm de polietileno

Ha = . 4m

L. equivalente de aspiracin:

- L. tubera asp. =. 6m

- 1 codo de 90 1m

Total:.7m

Pca = 7 x 10,8% = ..0,76m

Hma = 4,76m

Hmi: Tubera de = 25mm de polietileno

Hi = . 10m

L. equivalente de impulsin:

- L. tubera imp. =. 15m

- 2 codo de 90 .. 2m

Total:..17m

Pci = 17 x 10,8% = ..1,84m

Hmi = ..11,84m

Hmt = Hma + Hmi = 4,76 + 11,84 = 16,6m

Margen de seguridad (+5%) .0,83m

Total.. 17,43m

4/8

EJERCICIO I5- Clculo del campo de paneles:

-Conocidos los datos elctricos de la bomba (0,75CV / 230v / 3,8 A / 2,7m3 /h), podemos establecer el consumo real de la bomba para bombear el caudal diario (1.000 l/d en invierno y 1.200 l/d en verano). Lgicamente, para este ejemplo, calculamos solo para invierno, pues de cumplir aqu, en verano sobrar, dado el mayor nmero de HSP.

Pcbomba =3,8 A x 230v = 874w Consumo-bomba(1h) = 874 wh

Cbomba(1h) = 874 wh Q = 2,7 m3 /h

Q = 1 m3 /h Cbomba = 324 wh Tfuncion. Bomba = 22

*Por lo tanto, la potencia del campo de paneles para invierno, que lgicamente cumplir en verano, ser:

Pcpaneles = 324 wh / 2,5 HSP = 129,6 wp ~130wp

-La comprobacin para verano, ser:

Q = 1,2 m3 /h Cbomba = 388 wh Tfuncion. Bomba = 27

Pcpaneles = 388 wh / 6,5 HSP = 59,7 wp ~60wp

5/8

130wp / 12v y 7,6A

EJERCICIO I6- Clculo de las bateras (necesarias en el caso de emplear inversor y cuando el pozo tiene un gran abatimiento, agotndose temporalmente, o cuando hay que bombear sin radiacin solar, en caso contrario es preferible recurrir al bombeo directo, donde se sustituyen las bateras por el depsito de acumulacin, con el que ganamos autonoma) :

Cbat = 1,25 x 25 x Icp = 1,25 x 25 x 7,6A = 237,5 Ah

6/8

7- Clculo del regulador:

Ireg = 1,25 x Icp = 1,25 x 7,6A = 9,5 A Ireg = 10A/12v

8- Clculo del inversor:

*Las bombas en el arranque absorben aproximadamente 2 x Pbomba Pinv = 2 x 874w =1.748w Pinv = 2kw/12v

(* comprobar si el inversor de 1kw aguanta el arranque)

Batera de 238 Ah / 12v

EJERCICIO Ib) Con bombeo directo: aqu sustituimos las bateras por un depsito de mayor autonoma y empleamos una bomba sumergible. Este sistema solo se puede emplear si el pozo lo permite (su abatimiento no es grande).

-El Qcinv = 1 m3 /d Qbomba = 1000 l / 2,5h = 400 l/h -La Hmt = 17,43m

-Sobre la grfica de la bomba SQFlex, tenemos: -La potencia del campo de paneles ha de ser de 105wp

*Si empleamos el panel SG43 (43wp/34v/1,26A): 105wp / 43wp = 2,44 3 paneles de 43wp en serie 112v y 1,26A

*Por lo que realmente tendremos una Pcp= 129wp, lo cual hace una Q = 470 l/h Qtinv = 1175 l/d, por lo que podemos poner un depsito de 2.000 l, por supuesto con boya y CU.

7/8

EJERCICIO I* Comparativa entre bombeo con batera y bombeo directo:

8/8

Bombeo directo

-3 Mdulos de 43wp/34v3x275. 825

-1 bomba sumergible SQFlex 0,6-21.600

-1 CU + boya.400

Total.2.825

Bombeo con batera

-1 Mdulo de 130wp/12v650

-1 Regulador 10 A/12v65

-1 Batera 238Ah (250Ah/12v)..392

-1 Inversor 2kw/12v..1312

1 Bomba de superficie 0,75CV/230v200

Total..2.619

*El material comn (depsito, tuberas y accesorios de montaje), as como la mano de obra y el IVA, sera aproximadamente el mismo para ambos casos.

*Por lo que resulta evidente la conveniencia de emplear el sistema de bombeo directo, siempre que el pozo lo permita, pues para un coste similar o menor, se suma la posibilidad de aumentar el caudal bombeado, aumentando la potencia de los paneles sin ms (de 50l/h con 40w a 530l/h con 150w, con la misma bomba). Adems, el bombeo directo posee una menor complejidad de montaje y mantenimiento, lo cual redunda en un abaratamiento de costes.

EJERCICIO II

1/7

-Disear el sistema de bombeo con FV para la siguiente aplicacin:

.Se trata de una explotacin agraria situada en la zona de Montijo, que tiene un pozo con el que se pretende regar la siguiente plantacin:

. 1 Ha de viedo.

.El pozo tiene el nivel del agua situado a 20m de profundidad y se trata de un pozo rico, en el que el nivel no baja hasta que se superan los 20m3 de agua extrada de golpe.

.El riego lo queremos realizar durante el atardecer y el amanecer para no daar las plantas.

. 500 rboles frutales.

.El sistema de bombeo queremos que se alimente con energa FV.

EJERCICIO II

2/7


0- Eleccin del sistema de bombeo:

- Tipo de bomba: de superficie, sumergible, tensin de alimentacin,.

- Uso de bateras.

- Uso de depsito.

- Estructura auxiliar.

- Sistema de generador.

- Circuito hidrulico.

- 500 rboles frutales:... 500x10l/d = 5000l/d

- 1 Ha de viedo( ~ 4000 vides en 2,5Ha): 1600x5l/d = 8000l/d

- Consumo total:.. 13.000l/d

- En nuestro caso, elegiremos una bomba sumergible, situada a 22m de profundidad, con uso de depsito a 5m de altura y a 3m del pozo.

EJERCICIO II

3/7

2- Clculo del caudal de la bomba:

- Por lo tanto tendremos: Consumo total: 13.000l/d Q = 13000l / 6,5 = 2000l/h = 2m3/h

Q = Consumo total / HSP

- El clculo lo haremos para la estacin de uso de la instalacin y en base a la disponibilidad energtica, lo cual depender de la zona geogrfica fundamentalmente.

- En nuestro caso, ser verano y al emplear energa FV, y dada la latitud de la instalacin, tendremos 6,5HSP.

EJERCICIO II

4/7

3- Clculo de la prdida de carga (Pc):-Conocido el Q (en m3/h) y el dimetro de la tubera podremos obtener las prdidas de carga:

-Para el Q de 2m3/h, supondremos un de tubera de 25mm, con lo que tenenos un 10% de prdidas de carga, para hierro fundido. Este valor hay que corregirlo para el polietileno (igual coeficiente que el PVC = 0,6), por lo que:

Pct = 10%x0,6 = 6%

EJERCICIO II4- Clculo de la altura manomtrica:


Hm: Tubera de = 25mm de polietileno

Hgt = . 25m

L. equivalente:

- L. tubera =. 30m

- 4 codo de 90 (1m.c.a) 4m

Total:34m

Pc = 34 x 6% = .......2,04m

Hm = 27,04m

Seg. 5% =. 1,35m

Hmt =...28,39m

-Esta altura depender del circuito hidrulico que hayamos previsto ( altura geomtrica a salvar y longitud total equivalente de tubera , con sus prdidas de carga):

-En nuestro caso, al haber elegido bomba sumergible, calcularemos la Hm total, sin diferenciar la aspiracin de la impulsin, como se debe hacer en bombas de superficie.

5/7

EJERCICIO II5- Eleccin de la bomba I:

6/7

-Teniendo la Hm (28,39m) y el Q (2m3/h), ya podremos elegir la bomba y su alimentacin:

-Sobre la grfica de la bomba SQFlex 2.5-2, tenemos: -La potencia del campo de paneles ha de ser de 325wp.

-Si empleamos el panel SG43 (43wp/34v/1,26A): 325wp / 43wp = 7,55 8 paneles de 43wp en serie 272v y 1,26A mejor 2 ramas en paralelo de 4 paneles en serie cada una 136v y 2,52A *Por lo que realmente tendremos una Pcp= 344wp, lo cual hace una Q = 2100 l/h Qtver = 13650 l/d, por lo que podemos poner un depsito de 15.000 l, por supuesto con boya y CU, ms un sistema programador de riego.

EJERCICIO II5- Eleccin de la bomba II:

Con el fin de dotar al sistema de mayor flexibilidad, vamos a analizar la bomba superior a la SQFlex 2.5-2, con el fin de tener un mayor margen para ampliar el caudal en el futuro, sin tener que cambiar la bomba y solo aumentando el nmero de paneles.

-La potencia del campo de paneles ha de ser de 410wp.

-Si empleamos el panel SG43 (43wp/34v/1,26A): 410wp / 43wp = 9,53 10 paneles de 43wp en serie 340v y 1,26A, debemos hacer 2 ramas en paralelo de 5 paneles en serie cada una 170v y 2,52A

EJERCICIO II

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6-Presupuesto de la instalacin :

- 10 Paneles de 43wp 275x10 = 2.750


- Bomba SQFlex 3A-10 ~ 1.500

- Cableado ~ 100

- Total .~ 4.750 (Sin IVA) +3.000 depsito

- Depsito 15.000 l ....~ 3.000

(Habra que sumar la estructura, la mano de obra y el IVA)

EJERCICIO III

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-Disear el sistema de bombeo con FV para la siguiente aplicacin:

.Se trata de una explotacin agraria situada en la zona de Valdelacalzada, que tiene un pozo con el que se pretende regar la siguiente plantacin:

-1000 rboles frutales, repartidos en 6 sectores, con el siguiente tiempo de riego por goteo:

- 150 goteros4l/h..1,5h..900l/d

- 882 goteros....4l/h..1,5h5292l/d

- 1263 goteros...4l/h.1,5h7578l/d

- 1523 goteros2,3l/h.1,5h5254l/d

- 233 goteros..2,3l/h.1,5h..803l/d

- 1512 goteros...2,3l/h..1,5h5216l/d

.El sistema de bombeo queremos que se alimente con energa FV.

.El pozo tiene el nivel del agua situado a 2m de profundidad y se trata de un pozo sin abatimiento apreciable y con una profundidad total de 10m.

.El sistema lo complementaremos con un depsito, para garantizar el riego en das de poca radiacin o en horas sin sol.

EJERCICIO III0- Eleccin del sistema de bombeo:

- En nuestro caso, elegiremos una bomba sumergible, situada a 2 + 5m de profundidad (con estos 5m compensamos los posibles abatimiento estacionales) , con uso de un depsito a 5m de altura y a 20m del pozo.


- 900l/d +5292l/d + 7578l/d + 5254l/d + 803l/d + 5216l/d = 25043 l/d

- Consumo total:..25.043 l/d

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EJERCICIO III2- Clculo del caudal de la bomba I:

- Por lo tanto tendremos: Consumo total: 25.043 l/d Q = 25.043 l / 6,5 = 3.853 l/h = 3,9 m3/h

Q = Consumo total / HSP

- El clculo lo haremos para la estacin de uso de la instalacin y en base a la disponibilidad energtica, lo cual depender de la zona geogrfica fundamentalmente.

- En nuestro caso, ser verano y al emplear energa FV, y dada la latitud de la instalacin, tendremos 6,5HSP.

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- Caudal de la bomba (Q):..~ 4 m3/h

EJERCICIO III

*Para este caudal nos iremos a la bomba SQF 5A-6, pues nos ofrece un mayor margen de altura y caudal.

2- Clculo del caudal de la bomba II:

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*Para esta bomba tenemos un dimetro:

= 11/2 ~ 40mm

EJERCICIO III

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3- Clculo de la prdida de carga (Pc):-Conocido el Q (en m3/h) y el dimetro de la tubera podremos obtener las prdidas de carga:

-Para el Q de 4m3/h, y un de tubera de 40mm, con lo que tenenos un 3% de prdidas de carga, para hierro fundido. Este valor hay que corregirlo para el polietileno (igual coeficiente que el PVC = 0,6), por lo que:

Pct = 3%x0,6 = 1,8%

EJERCICIO III

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4- Clculo de la altura manomtrica:


-Esta altura depender del circuito hidrulico que hayamos previsto ( altura geomtrica a salvar y longitud total equivalente de tubera , con sus prdidas de carga:

-En nuestro caso, al haber elegido bomba sumergible, calcularemos la Hm total, sin diferenciar la aspiracin de la impulsin, como se debe hacer en bombas de superficie.

Tubera de = 40mm de polietileno

Hg = . 7m

L. equivalente:

- L. tubera =... 32m

- 4 codo de 90 (1,5m.c.a) 6m

Total: 38m

Pc = 38 x 1,8% = .......0,68m

Hmt = 7,68m

Hmt = Hg + Pc

EJERCICIO III

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5- Eleccin de la bomba:-Teniendo la Hmt (7,68m) y el Q (4m3/h), ya podremos elegir la bomba y su alimentacin:

-Sobre la grfica de la bomba SQFlex 5A-6, tenemos: -La potencia del campo de paneles ha de ser de 290wp.

-Si empleamos el panel SG43 (43wp/34v/1,26A): 290wp / 43wp = 6,74 7 paneles de 43wp en serie 238v y 1,26A.

*Por lo que tendremos una Pcp= 301wp, lo cual hace una Q = 4100 l/h Qtver = 26.000 l/d, por lo que podemos poner un depsito de 26.000 l, por supuesto con boya y CU, ms un sistema programador de riego.

EJERCICIO III

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6-Presupuesto de la instalacin I:

- 7 Paneles de 43wp . 275x7 = 1.925


- Bomba SQFlex 5A-6 ~ 1.500

- Cableado ~ 100

- Total .~ 3.925 + Depsito (Sin IVA)

- Depsito 26.000 l ....~ 5.000

(Habra que sumar la estructura, la mano de obra y el IVA)

EJERCICIO III

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6-Presupuesto de la instalacin II:

RIEGO CON PROGRAMADOR

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-PROGRAMADOR:


2/5

-ELECTROVLVULAS:


3/5

-DIFUSORES:


4/5

-GOTEROS:

RIEGO CON PROGRAMADOR-ESQUEMA FUNCIONAL:

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A SACAR AGUA DE FORMA SOSTENIBLE!!
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bombeo con renovables

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