En Colombia las actividades asociadas a la agricultura, ganadería, caza, silvicultura y pesca representan cerca del 7% del Producto interno Bruto (DANE, 2020), convirtiéndose en uno de los sectores más importantes para la economía del país. No obstante, esta importancia contrasta con las necesidades que adolece este sector, pues por su naturaleza son actividades que se desarrollan en las zonas rurales del país, alejados en muchos casos de los centros urbanos y por ende carentes de servicios básicos como la energía eléctrica, situación que dificulta el desarrollo y tecnificación de sus actividades.

Para el desarrollo de las actividades de agricultura, el recurso principal que se utiliza es el agua. De hecho las actividades de extracción hídrica del sector agrícola representan el 54% del uso de este recurso a nivel nacional (FAO, 2015). Para poder llevar a acabo la extracción hídrica y el uso del agua, se requieren de equipos de bombeo que permitan tomar el agua de su fuente para llevarla y utilizarla en la actividad agrícola, tarea que al darse en locaciones sin energía se tiene que desarrollar a través de sistemas manuales, mecánicos o motobombas alimentadas por diésel, siendo esta última alternativa muy costosa, tanto por el precio del combustible en sí como por el proceso logístico para llevarlo al sitio de utilización.

Gracias al desarrollo tecnológico, surge una nueva alternativa para la extracción de agua con el uso de sistemas de bombeo alimentados con energía solar. Tecnología que básicamente puede ser de dos tipos: Sistemas de bombeo solar con electrobombas con motores en corriente directa (DC) y Sistemas de bombeo solar con inversor variador para trabajar con motores en (AC).

Sistemas de bombeo solar con electrobombas con motores en corriente directa (DC)

En esta aplicación el motor se puede alimentar directamente de la energía generada por el panel solar a través de un controlador que regula la intermitencia de la energía dada la variabilidad de la radiación solar.

Sistemas de bombeo solar con inversor variador para trabajar con motores en (AC)

En este tipo de tecnología se utilizan electrobombas convencionales y un inversor variador que convierte la energía eléctrica generada por los paneles en Corriente Directa (DC) a corriente alterna que es la requerida por la electrobomba para operar. Adicionalmente el inversor variador ajusta la frecuencia de trabajo del motor de la electrobomba en función de la radiación solar, variando el caudal.

Desde la Compañía Energía y Potencia hemos venido implementando estos dos tipos te tecnología, encontrando a grandes rasgos las siguientes ventajas y desventajas para cada tipo:

La principal ventaja de las electrobombas en DC con controlador es que son muy eficientes. Otra ventaja de esta tecnología es que en el caso de las electrobombas solares en DC, no se requiere inversor. No obstante, es un mercado incipiente en Colombia, por lo que se encuentra una oferta reducida de estos equipos, principalmente orientada a pequeñas aplicaciones. De este modo el mantenimiento o reparación de una electrobomba de este tipo es más costosa y demorada.

Por otro lado, las soluciones con inversores variadores aunque son menos eficientes y por ende requieren una mayor cantidad de paneles, en la mayoría de los casos la solución en su conjunto, es más económica que la alternativa de trabajar con electrobombas en DC. Adicionalmente, el aumento de la cantidad de paneles no es un inconveniente, dado que la mayoría de proyectos de este tipo se desarrollan en zonas rurales con disponibilidad de espacio para la instalación de los mismos.

Estos equipos adicionalmente presentan una mayor flexibilidad, ya que un inversor variador para una bomba de una potencia puede trabajar con diferentes tipos de bombas (superficial, sumergible, etc.). Finalmente, esta solución es ideal para aplicaciones que cuentan ya con un sistema de bombeo instalado, pues no hay necesidad de cambiar la bomba, por lo que no es necesario extraer la tubería para insertar una nueva, simplemente se cambia la conexión de la bomba actual hacia un inversor variador.

Para el caso de las soluciones con electrobombas en AC, los inversores variadores tienen una relación de 1 a 1 con la potencia de la bomba, al contrario de un sistema aislado con inversores convencionales, donde la relación entre el inversor y la potencia de la bomba debe ser de al menos 3 a 1 para soportar el pico de arranque de la electrobomba. Es importante en este punto tener en cuenta que los variadores son una tecnología ampliamente usada para reducir los picos de arranque del motor de la electrobomba y algunos de estos equipos cuentan con posibilidad de alimentación en DC, pero no son tan eficientes como los inversores-variadores diseñados desde fábrica para trabajar con paneles solares que cuentan con un algoritmo MPPT para hacer más eficiente el funcionamiento del sistema solar.

En resumen, el uso de sistemas solares en sistemas de bombeo de agua es la mejor aplicación para la energía solar, ya que se pueden desarrollar sistemas aislados, desconectados de la red sin necesidad de baterías, pues el sistema simplemente bombea agua a lo largo del día en función de la radiación solar, entregando en promedio un caudal equivalente al que daría una electrobomba convencional de las mismas características trabajando 4 horas conectados a la red.

A continuación se presenta un análisis de las diferentes alternativas que se pueden contemplar para un proyecto de bombeo utilizando el concepto de TCO (Total Cost Ownership) que significa Costo total de la propiedad y se calcula sumando la inversión inicial más los costos anuales de operación, que para este caso corresponde principalmente al uso del combustible o al pago del recibo de energía.

Como lo muestran los anteriores resultados, las soluciones de bombeo son altamente competitivas cuando se están evaluando proyectos en zonas aisladas, donde la inversión en un proyecto solar es la tercera parte de lo que cuesta un proyecto con una motobomba si se contempla el costo de operación del diésel. De igual forma, la solución de bombeo solar es competitiva comparada con una electrobomba trabajando con energía solar.

Fuente:http://www.mundoelectrico.com/index.php/component/k2/item/784-bombeo-solar-con-inversores-variadores-una-aplicacion-ganadora-para-el-campo-colombiano

Contáctanos

Teléfono:
320 2325800

Email:
comercial
@certecnica.com

DIAGNÓSTICO PARA QUE TENGAS TU
CERTIFICADO
CHECK IN

SELLO DE
BIOSEGURIDAD

Reactiva tu negocio y aumenta tu competitividad, al minimizar el riesgo y prevenir el contagio de COVID 19.
DIAGNOSTICO GRATUITO 
close-link