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Cómo diseñar un sistema de riego con caudal y presión constante utilizando soluciones híbridas


Las necesidades energéticas en aplicaciones de riego están experimentando un crecimiento sostenido en los últimos años.

La tecnificación creciente en este tipo de instalaciones está demandando soluciones cada vez más avanzadas que permitan automatizar sistemas, a la vez que realizar una gestión eficiente de la energía y una monitorización remota tanto de las necesidades hídricas como de los sistemas de riego.

Las soluciones de bombeo solar directo empiezan a estar muy extendidas en nuestro país, siendo, en muchos casos, pioneros a nivel mundial en el uso de energías renovables para esta aplicación.

El reto actual es dotar a los sistemas de riego solar de la tecnología, la fiabilidad, la automatización y la gestión de la demanda que el sector y la aplicación requiere.

LORENTZ, como líder mundial en soluciones de bombeo solar directo, vuelve a estar un paso por delante en soluciones de tecnificación y automatización, presentando la LORENTZ Smart Solution para instalaciones híbridas fotovoltaica- diésel.

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Aplicaciones:

  • Agrícolas o de procesos industriales donde se necesita un número alto de horas/día de funcionamiento con requerimiento de caudal/presión constante.
  • Sistema de riego con pívot con necesidades de presión constante.

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En ambos ejemplos la bomba se controla por presión de trabajo, manteniendo valores óptimos a lo largo del día y definiendo el punto de arranque del sistema híbrido en función de caudal, presión o irradiación.

Equipamientos LORENTZ utilizados

  • Controlador Lorentz PSk2-x
  • SmartPSUk2
  • Lorentz pressure sensor (necesario para control de niveles de presión)
  • Lorentz water meter (caudalímetro de pulsos para programación de bombeo por caudal)
  • Lorentz SmartStart (para arranque programable de grupo electrógeno en las soluciones SMART )
  • Aplicación LORENTZ PumpScanner para Android para la programación del controlador.

 

Caso Práctico

  • Caudal máximo 85 m3/h
  • Presión constante 2.5 bar
  • Volumen diario durante los meses de mayo a septiembre 830 m3/día

Tomando la herramienta de dimensionado COMPASS, se obtiene un informe para operación solar (sin hibridación):

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COMPASS informe de producción solar directa diaria

Proceso de cálculo de caudal y presión constante

Se necesitará instalar sensores de presión y caudal para la programación del bombeo con dichos parámetros.

Se calcula nuevamente en COMPASS con caudal y presión constante para comprobar el número de horas que estará funcionando de forma autónoma (sólo solar) y el punto de irradiación en el que programaremos el arranque de grupo electrógeno (funcionamiento híbrido). Las condiciones de trabajo son de un funcionamiento diario de 9 h/día con 85 m3/h y 2.5 bar.

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Funcionamiento solar en Septiembre con caudal constante de 85 m3/h

Como se aprecia en el informe COMPASS, se necesitará el arranque de grupo electrógeno en la primera y última hora del día, pudiendo realizar la programación por caudal o por irradiación.

Para realizar la programación del bombeo, se utilizará la app de LORENZ Pumpscanner.

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Programación de control por volumen total de agua bombeada diaria

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Programación de control horario y de tiempo de retardo de grupo

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Programación de control por presión con elección de ventana presión mínima/máxima

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Dado que la energía solar no es constante a lo largo del día, el PSk2 cambia constantemente los parámetros de la bomba para optimizar la cantidad de agua disponible. Al ser diseñado como un sistema de bombeo con energía solar desconectado de la red eléctrica, el PSk2 posee todas las entradas y salidas necesarias en un sistema integrado de autogestión.

En los casos en los que no pueda satisfacerse la demanda de agua mediante únicamente energía solar, el híbrido PSk2 SmartSolution combina de manera simultánea fuentes de alimentación externas en función de la demanda.

Para mayor información sobre el sistema LORENTZ Smart Solution, https://partnernet.lorentz.de/pdf/lorentz_psk2_product-brochure_es.pdf

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