UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGAFACULTATEA DE INGINERIE HERMMAN OBERTH PROIECT DE AN SURSE REGENERABILE DE ENERGIE Instalaie automat de extragere ap i irigaie cu pomp solar Coordonator de Lucrare: Prof. Univ. Dr. ing. Horea FalotStudent: Grosu ConstantinAnulIV;EM-FR;gr.2/1 SIBIU 2010-2011 Proiect de anSREInstalaie automat extragere ap i irigaie cu pomp solar 1 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1 Nr. crt. Denumire Numr desenNr. file FormatObservaii DOCUMENTAIE SCRIS 1Memoriu de prezentarePR SRE 2011.012A4pag. 2 2Breviar de calculPR SRE 2011.024A4pag. 4 DOCUMENTAIE DESENAT 3Ansamblul generalPR SRE 2011.031A4pag. 8 4Baterie de acumulatori i instalaie de ncrcarePR SRE 2011.041A4pag. 9 5Schema desfurataPR SRE 2011.051A4pag. 10 6Specificaie de aparatePR SRE 2011.061A4pag. 11 ProiectatStd. Grosu C. VerificatProf. Falot H. Data:25.01.2012 Facultatea de Inginerie SIBIU Borderou DocumentaiePR SRE 2011.00 I/1 Fac. de Inginerie Sibiu MEMORIU DE PREZENTAREPR SRE 2011.01 Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Fila Total file 2 2 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/11. DESTINAIA I DOMENIUL DE UTILIZARE A. Motivaie: -nlocuireasistemuluidealimentarecuenergieelectricdela reea,cuenergieelectricprodusprinsistemeregenerabile,acest lucrufcndposibilalimentareaconsumatorilorcasnicisauaunor instalaii electrice, n locuri izolate fr reea. B. Destinaie:- Prezentul proiect se refer la execuia unui sistem de extragere apdinpnzafreaticutilizndopompsubmersibilalimentatn curentcontinuucuenergiecaptat,convertitistocatcuajutorul unui sistem fotovoltaic. C. Domeniul de utilizare: -Extragereaapeipentruirigaredinpnzafreatic.Instalaia poate fi utilizat i pentru sisteme de circulaia apei din ruri i lacuri. 2. CARACTERISTICIPRINCIPALE 20 m3 ap/zi; Motopomp submersibil solar de curent continuu; Diametru pu = 100 mm; Volum rezervor 50 m3. 3. DATESUPLIMENTARE Sistemuldepomparefuncioneaznregimautomatdararei comand manual (voit). n cazul scderii sub nivelul minim al apei din rezervor pompa pornete automat.4. RECOMANDRIPRIVINDUNITATEAEXECUTANT. Instalaiavafiexecutatdectrepersonalautorizatn construciadeinstalaiielectrice,forajeiechipamentedecaptarea energiei solare . 5. MSURI CONSTRUCTIVE DE TSM I PSI Pentru evitarea accidentelor, de orice natur,n timpul exploatrii instalaiei am legat la pmnt prile metalice ale instalaiei iar bateria de acumulatori am amplasat-o ntr-un spaiu nchis i ncuiat, unde nu exist riscul de scurgeri n exterior de substane periculoase n caz de fisurare accidental a unui acumulator.Suporiiicarcaselemetalicealepanourilor,acumulatorilori instalaiilor electrice vor fi legate la pmnt. 1 Fac. de Inginerie Sibiu MEMORIU DE PREZENTAREPR SRE 2011.01 Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Fila Total file 2 3 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/16. PARAMETRIIDEEFICIENENERGETICIDE COMPATIBILITATE ECOLOGICFiind pompe solare nu avem poluare. Acumulatorii sunt cu electrolit sub form de gel depozitai ntr-un panou special pentru echipamente electrice cu IP minim57.7. COSTESTIMATIV 63 450 lei 14 461euro. 8. PRODUCTIVITATE 20 m3 /zi. ntocmit la data de:20.01.2012 Semnturi VERIFICATNTOCMIT Prof. dr. ing. Horea Falot StudentGrosu Constantin 2 Fac. de Inginerie Sibiu Breviar de calculPR SRE 2011.02 Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Fila Total file 4 4 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1Dimensionarea unei pompe fotovoltaice 9. DATE DE PROIECTARE(plana 1) Apa necesar:20 [m3/zi]; pu= 100 mmHr = 5 [m]; D = 150 m; Nivelul static:Ns=20 m;Nivelul dinamic: Nd=25 m; Scufundare;Rm=Nd Ns=5 m; Pas 1 Estimarea sarcinii Pentru un cost ct mai mic al instalaiei de pompare ap cu pomp solar i pentru ca apa din pu s fie suficient, pompa trebuie s fie cu debit i putere ct mai mici. Construiesc unrezervorcircularde25m3,cuh coloanap=2midiametrude4mdintabldeoel inoxidabil. Avndnvederedateleiniialedeproiectare20m3ap/zi,nseamncdebitul minim al pompei alese trebuie s fie minim:

la nlime total a coloanei de ap de 30 m. Aleg pentru alimentare o pomp Lorentz PS 200-HR-07; cod LPP 00029 de la LP Electric. Este o pomp submersibil cu rotor elicoidal din oel inoxidabil. Caracteristici pomp solar (dup catalog)Dimensiuni de gabarit nlime de refulare 0 30 m; Debit maxim la H= 30 m, Q = 1,2 [m3/h]; Eficien maxim 61%;U alimentare = 48 V; 160 W, 14,2 l/min;Alimentare acumulator 48 V. =96 mm;L = 771 mm; Ieire filet Gazz de 1 i ; 11,5 kg. http://www.lpelectric.ro/ro/products/pumps/pumps_ro.html CalculezHMT nlimea manometric total. Scufundare Rs[m] Nivel static Ns[m] Nivel dinamic Nd[m] Rezerva pe nlime Hr[m] Pierderi pe tubulatura Pc[%] HMT (Nd+Hr)x(1+Pc) 5 2025510120 HMT = (Nd+Hr)*(1+Pc)=(25+5)*(1+3)=120 Pas 2 Calculul necesarului zilnic de energie Constanta hidraulic - Ch Energia electric necesar pe zi Puterea hidraulic necesar 1 Fac. de Inginerie Sibiu Breviar de calculPR SRE 2011.02 Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Fila Total file 4 5 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1 Pas 3 Calculpanourifotovoltaice i baterie de acumulatori Se definesc datele geografice si climatice ale amplasamentului Luna din an Temperatura [0C] Insolaia pe orizontal [kWh/m2] Insolaia sub un unghi de inclinare (lat+00) [kWh/m2] /zi Ore cu insolaie maxima [h] Iunie251,49la 450 1 [kWh/m2]8 Nota: Se alege luna cu insolaia cea mai mare din an. Se recomanda insolaia maxim de 1 kW/m2 pe durata 1h nprivinaradiaieisolare,ecartullunaralvalorilordepeteritoriulRomnieiatingevalori maximenlunaiunie(1.49kWh/m2/zi)ivaloriminimenlunafebruarie(0.34kWh/ m2/zi).Panourilesolarefotovoltaiceproducenergieelectric9h/ziiarnacndesteziuacea maimic. (http://www.minind.ro/domenii_sectoare/energie/studii/potential_energetic.pdf) Dimensionarea panoului captator si a condiionerului. Puterea captatorului Aleg panouri fotovoltaice monocristaline Bauer tip BS-170-5M6.1 de la lpelectric Caracteristici electriceDimensiuni de gabarit Pmax = 190 W +3% Vmax=37 V Imax=5 A La ISc=5,49 A, se decupleaz circuitul Produciede90%nprimii10anii 80 % pn la 25 de ani Testat la 1 kW/m2 i 250C. L= 1580 mm l = 808 mms = 46 mm G = 15,5 kg Garanie 5 ani. Durata de via 30 ani. http://www.lpelectric.ro/ro/products/solar/panels_bauer_ro.html; http://customer.lpelectric.ro/doc/bauer/5M6.1_ro.pdf Pentru a obine tensiunea de 48 V pentruncrcarea bateriei de acumulatori nseriem doupanouri,iarpentruaobineputereanecesaravemnevoiedeN=1675/340=4,92module 5 module a 48 V, 340 W (plana 2 , N nr. de module a cte 2 panouri nseriate) Eel [Wh] Durata insolaie [h] Pierderi Pc [%] Putere generator Ppanou[Wc] Tensiune [V] Curent [A] Configuraie numr module Serie x Paralel 1072183516754812,54 serie Nota: Se recomanda insolaia maxima de 1 kW/m2 pe durata de 1h Calculul capacitii bateriei (C) Autonomie baterie: R=72 h; Ciclu descrcare profund Pd = 2. Am nevoie de 4 acumulatori de 12 V/100 Ah nseriai (plana 2). 2 Fac. de Inginerie Sibiu Breviar de calculPR SRE 2011.02 Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Fila Total file 4 6 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1AlegacumulatoriitipHoppecke SolarBlockdelalpelectriccaresuntfiabilipentru aplicaiiincondiiidure, fabricaintehnologieAGM.Aplicaiiletipiceincludariidefolosire diversificat destinainspecialaplicaiilorsolare.Suntconcepuipentruasuportamaxim 600 de cicluri cu descarcare 80% cu o durat de via de 15 ani. Pas 4 Instalaia electricSchema electric de comand i control o avem n plana 3 a)Instalaia electric de ncrcare baterie de acumulatori este alctuit din: - 10 panouri fotovoltaice 24 V, 170 W interconectate cte 2 n serie, apoi cele 5 module sunt legate n paralel pentru a obine tensiunea i puterea necesar acumulatorilor; -regulator solar de ncrcare; -circuiteelectricedeinterconectarepanourifotovoltaiceformatedincutiedeconexiunii cabluri rezistente la radiaiile ultraviolete; - cablu de legtur CYABY 2X4 mm ntre cutia de conexiuni i regulator de ncrcare solar. b)Instalaia electric de alimentare i comand pomp solar este format din:- pomp submersibil Lorentz tip PS200 HR 07 ; - acumulatori 48 V, 100 Ah; - cablu de alimentare MYYM 2 X 4 mm2; - echipament de comand i control conform schemei electrice; -senzoridenivel2pentrunivelminimnrezervorinpuiunulpentrunivelmaxim rezervor; - conductori de legtur. c)Instalaia electric de alimentare electroventile:- 5 electrovalve ap, pe fiecare circuit de irigaie cte unul ; - releu analizor de umiditate 8 intrri, 8 ieiri (Nd sau NI n funcie de informaia primit); - 5 senzori de umiditate, montai ngropat n zona de irigaie. Pas 5 Distribuia apei Apadinbazinvafidistribuit,prin5benziperforatecupicurarepusengropati alimentateprinintermediultuurilorderacordmontatepeconductadedistribuiede2 legate n paralel pe zone de culturi. Cantitatea de ap picurat la un orificiu este ntre 0-1,4l. Pefiecaretubmontmcteunrobinetmanualioelectrovalvcomandatdeun analizor de umiditate care la rndul ei este comandat de un umidometru cu sond pe fiecare circuit (plana 1). Pas6 Analiza economicCostuliniial Materiale pentru confecionare i montare bazin i suport MaterialCantitate Pre unitarTotal Lei Euro Lei Euro1Tabl inox 1,5 mm40 m2130/m2 30/m252001200 2Electrozi inox10 kg55/kg13/kg550130 3tu inox filetat G 12 buc.45/buc10/buc9020 4Cot inox 900 2 buc.60/buc14/buc12028 5tu inox5 buc35 /buc8/buc17540 6eav inox 16 m26 /m6 /m15636 7eav inox 212 m57 /m13 /m684156 8eav polietilen alim. rezervor180 m1,4/m0,3/m25254 9Profil U 110 mm100 m(1100 kg)4,5 /kg1/kg49501100 10Electrozi SB 3,5 mm2 20 kg22 /kg5/kg11025 11Betonb-1504 m3 235/m3 54/m3940216 3 Fac. de Inginerie Sibiu Breviar de calculPR SRE 2011.02 Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Fila Total file 4 7 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1 Total 1132273005 Materiale realizare irigaii http://www.listpicurare.ro/Picurare.htm 12Band de picurare perforat1000 m1,5 /m0,35/m1500350 13Robinet 5 buc25/buc6/buc12530 14tu racord band5 buc4,5/buc1/buc235 15Total 21648385 Materiale pentru realizarea instalaiilor electrice http://www.klyos.ro, http://www.bizoo.ro/ 16Cutie de conexiuni GCB 41 buc.119/buc27/buc.11927 17Cablu CYABY3X4 mm2 20 m8,6/m2/m17240 18Cabluri de conexiuni cu conectori unidirecionali10 buc. a 7m79/buc18/buc.790180 5 buc. a 1,5m31/buc7/m15535 19Panou electric de ext. IP 581 buc640/buc.150/buc640150 20Echipamente electricede comand (plana 4)244695599 Total 3263456031 Execuie foraj i montare conducte 21Foraj pu(3 x30m)90m220/m50/m198004500 22eavint =110 mm90m27/m6/m2430540 23Total 4222305040 24Total general (Total 1 + Total 2 + Total 3 + Total 4)6345014461 Duratadeviaasistemuluiestede15ani,singureleinvestiiicetrebuiefcuten aceast perioad sunt n consumabile cca. 100 euro/an. Valoarea de amortizare este de 4667 lei/an sau 1065 euro/an. 10. DATE CENTRALIZATE NrParametrulRezultat 1.DebitnecesarQ=833,(3)[l/h] 2.nlimeamanometrictotalHMT= 120 3.Energiaelectricnecesar pe ziEel= 10,7 [kWh] 4.PutereahidraulicobinutPh= 6540 [W] 5.PuterecaptatorsolarWC= 1675 [Wp] 6.CapacitatebateriedeacumulatoriC= 98,1 [Ah]

ntocmit la data de:11.01.2012 Semnturi VERIFICATNTOCMIT Prof. dr. ing. Horea Falot StudentGrosu Constantin 4 8 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1PR SRE 2011.03 ProiectatStudent Grosu Constantin VerificatProf. dr. ingFalot HoreaData:20.01.2012 Fac. Inginerie Sibiu Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Desen de ansamblu Instalaie ap Pl. 1/1 Scara1:1020.01.2012Desen de ansambluInstalatie apaInstalatie automata de extragere apa si irigatie cu pompa solara1/1ULB Sibiu1 2543Put ? =110mmPompa apaMaterial DenumireSenzor nivelConducta alim apaSuport rezervorRezervor6Tabla inoxMaterialPozprofil U 110PVC ? =114"submersibilaTub PVCInox ? =2"DenumireConducta refulareStuturi alim. banda7 8 Inox ? =1/2"B1B2B3B1,B2,B3RmNSNdHR123436758D 9 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1PR SRE 2011.04 ProiectatStudent Grosu Constantin VerificatProf. dr. ingFalot HoreaData:21.01.2012 Fac. Inginerie Sibiu Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Baterie de acumulatori i inst. de ncrcare Pl. 1/1 48 V; 100 A Dioda antiretur 77220 V;63 A;100 V; 100A48 V; 100 Ah Modul baterie de acumulatori 6Regulator solar de incarcare654 321Q1p2-+ fotovoltaiceN1+-+--+-+acumulatori cu panouriInstalatie incarcare Instalatie automata de extragere apa si irigatie cu pompa solara1/1ULB Sibiu1 2543Modul 10 panouri fotovoltaiceCablu CYABYDenumireIntrerupatorDioda antireturParametriiPoz48 V; 1700W 2 X 4 mm 10 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1PR SRE 2011.05 ProiectatStudent Grosu Constantin VerificatProf. dr. ingFalot HoreaData:22.01.2012 Fac. Inginerie Sibiu Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Schema electric desfurat Pl. 1/1 B3B2B101 10KM1N2N2N2B3B1B2S2S1=M1F312V/100Ah 12V/100Ah12V/100Ah 12V/100Ah48 V100 Ah- + - +- + - +N1D1G2G4G6G8G10 G9G7G5G3G1ULB SibiuSchema electrica Instalatie automata de extragereapa si irigatii cu pompa solara23.01.2012F110F2Q1N2B4B5B6B7B812 V; DCN3L1L2L3L4L51 01 01 01 01 0KM1+++++-----KM1 Alimentare general instalaie de pompare i ncrctor baterie de acumulatori cu panouri fotovoltaice48 V;100 Ah; DC. Alimentare electropompde curent continuu 48 V; DC; 200W. Comand pomp Msur nivel ap i comand pomp pentru reglaj nivel Msur umiditate i comandelectroventile deschidere ap 11 Grosu ConstantinEM-FR; an IV;gr 2/1PR SRE 2011.06 ProiectatStudent Grosu Constantin VerificatProf. dr. ing.Falot Horea Data:22.01.2012 Fac. Inginerie Sibiu Instalaie automat de extragere ap iirigaie cu pomp solar Specificaia de aparatePl. 1/1 ntocmit la data de:22.01.2012 Semnturi VERIFICAT NTOCMIT Prof. dr. ing. Horea Falot StudentGrosu Constantin Nr. crt Simbol aparat Denumire aparat Caracteristicitehnice Tip - CodFurnizorUM Pre Lei Pre Euro 1.M1 Electropompa Lorentz48 V; DC; 200 WPS 200 HR-07L.P.Electric1 buc.48501110 2.B1, B2, B3Senzori nivel ap0...20 mAMCPLS-031-Awww.klyos.ro3 buc.13230 3.N2Releu nivel lichide 4 intrri;contact 16 A HRN-4 www.lotuselectronic.bizoo.ro 1 buc.22050 4.G1,..., G10Panouri fotovoltaice Bauer24 V; 170WBS-170-5M6.1L.P.Electric10 buc.140003200 5.N1Regulator solar de ncrcare0-72 V; 40 APRC 0480L.P.Electric1 buc.696159 6.Q1Siguran automatCC72 V; 40 A; PLS6-C40-DCEaton1 buc287 7.E1Acumulatori12V/100 Ah Hoppecke Solar Block L.P.Electric4 buc.3232740 8.B1, ..., B5Senzori de umiditateInox, 0...20mA;12 VSM 300www.echipot.ro5 buc.33580 9.N3 Analizor umiditate12V;DCLogger DL 6www.echipot.ro1 buc.678155 10.L1, ...,L5Electrovalve apa 12 V ; DC; normal nchis VSO 84 www.primabt.ro/produs/ electroventile/ 5 buc.15535 11.F1, F2, F3 Sigurane fuzibile200 V; DC; 1-40ADO-1Siemens3 buc.399 12.KM1 Contactor48 V; DC;7 ADILM 7Eaton1 buc.4210 13.H1Lampa semnalizareLED 48 VBA 72 L-WEaton1 buc164 14.S1Buton pornire10AM 22 D-GEaton1 buc.235 15.S2Buton oprire10AM 22 PVLEaton1 buc.235 16.Total244695599