Diseno bombeo solar

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  • 1. XX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna CURSO: Bombeo Solar y RiegoDiseo de sistemas de bombeo solarReinhold SchmidtXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013

2. Etapas del diseo: - Demanda de agua - Caractersticas del pozo - Altura total de bombeo - Clculo de la potencia peak del generador solar - Seleccin de la motobomba - Diseo del sistema de riego - Accesorios - Especificaciones tcnicas XX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 3. Demanda de agua Proyecto de agua potable: Consumo humano: Consumo animales:aprox. 100 litros / da y persona aprox. 20 litros / da y animalProyecto de riego: ETC = ET0 x Kc con: ETC ET0 Kc= = =evapotranspiracin real del cultivo. evapotranspiracin del cultivo de referencia. factor que corrige el cultivo segn su fase vegetativaDemanda de agua: Etc x Pc Pc: porcentaje de cubrimiento DA = ---------------nriego: eficienica de riego XX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 nriego 4. Capacidad del pozo - Prueba de bombeo Nivel esttico Nivel dinmico, Q = ? Rebajamiento Recuperacin Profundidad total Construccin pozo, cabezalXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 5. Ejemplo: Pruebas de bombeo, Chacay Alto, La SerenaXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 6. Ejemplo: Pruebas de bombeo Prueba de bombeo - Andacollo 01 0306090120150180210240270300330360Nivel dinmico en metros0Tiempo en minutos-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7Qpromedio = 6,96 m3/hFondo del pozoXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 7. Ejemplo: Pruebas de bombeo Prueba de bombeo - La Serena 09 0306090 120 150 180 210 240 270 300 330 360Nivel dinmico metros0Tiempo en minutos-1 -2 -3 -4 3Qpromedio = 7,7 m /hFondo del pozoXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 8. Clculo de la altura total, con estanque de acumulacin:Ht Medidor caudalFiltro Hriego LtHsHeHd DTubo de elevacinTubo de conduccinHbHpXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 9. Altura total con estanque de acumulacin: Nivel esttico de agua Rebajamiento Nivel dinmico de aguaHs D Hd = Hs + DDif. altura pozo- base estanqueHeAltura estanqueHt6,4 mPerdidas medidor caudal y filtroHm0,5 mLongitud tubo cabezal-estanqueLt20 mDimetro tubo de conduccin Material tubo de conduccin Perdidas tubo de conduccinDt Hc1,5 mVolumen estanque de agua Dimetro tubo de elevacin Tubo de elevacin bomba-cabezal Profundidad bombaV Dt15 m3 1,5 inchHb26,3 mProfundidad del pozoHp26,8 mDimetro del pozoDp1,5 mAltura salida del estanqueHriego24 m 0,5 m 24,5 m2 inch PVCHtotal = Hs + D + He + Ht + Hm + HcPVCmin 3 m 32,9 mXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 10. Clculo de la altura total, con riego directo:Hriego Medidor caudalFiltro LtHsHeHd DTubo de elevacinTubo de conduccinHbHpXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 11. Altura total, sistema directo:Nivel esttico de agua Rebajamiento Nivel dinmico de aguaHs D Hd = Hs + DDif. altura pozo- base estanqueHePerdidas medidor caudal y filtroHm0,5 mLongitud tubo cabezal-estanqueLt20 mDimetro tubo de conduccin Material tubo de conduccin Perdidas tubo de conduccinDt Hc1,5 mDimetro tubo de elevacin Tubo de elevacin bomba-cabezal Profundidad bombaDt1,5 inchHb26,3 mProfundidad del pozoHp26,8 mDimetro del pozoDp1,5 mPresin en sistema de riegoHriegoHtotal = Hs + D + He + Hm + Hc + Hriego24 m 0,5 m 24,5 m2 inch PVCPVC5 m 31,5 mXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 12. Seleccin de la motobomba solar y clculo de la potencia peak del generador solarGenerador solar PpeakMotobomba sumergible Control InversorS en Watt/m2Pel.ccXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013Phidraulica ~ H Q 13. Clculo de la potencia peak del generador solar y seleccin de la motobombaXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 14. Hora solar peakIntensidad de la radiacin solar y hora solar peak 2 Gd = 7.8 kWh/m da 1200 1000600 400hpeak200hpeak =Gd 1000 W/m2XX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 201320:0019:0018:0017:0016:0015:0014:0013:0012:0011:0010:009:008:007:000 6:00Watt/m 2800 15. Clculo de la potencia peak del generador solar y seleccin de la motobomba Curva caracterstica de la motobomba: Q = f ( Pel. )Caudal en m3/h H = const. Q nominalPel. nominalVda = Q dtVda = QnominalPel. en Wattx hpeakXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 16. Ejemplo IV. Regin: Radiacin global, horizontal e inclinada, IV. ReginRadiacin global, horizontal e inclinada 45 Promedio IV. Regin 8,0 Gd en kWh/m2da7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 EneFebMarAbrMayJunJulAgoSepOctNovDatos horizontales medidos XX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013Dic 17. Clculo de la potencia peak del generador solar y seleccin de la motobombaPpeak =Pel. nominal ------------------FCpXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 18. Diseo del sistema de riego: - Riego con estanques por gravedad - Riego directoXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 19. Riego con cinta, hortalizas:Cinta de riegoTubo matriz PVC 2 " Conector Gromit con PE 1/2 " y conector cintaXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 20. Caractersticas de goteros y cintas, Q = f ( p ):Caudal en l / h mRelacin caudal vs. Presin Cinta Chapin8 7 6 5 4 3 2 1 0 020406080100120140presin en kPaXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013160 21. Caractersticas de goteros y cintas, Q = f ( p ): Relacin caudal vs. presin estaciones de 50 m largo 20.00050 lin18.000Ltros / hora16.000 14.000 12.00030 lin10.000 8.000 6.000 4.00010 lin2.000 0 0246810121416Presin en metrosXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 201318 22. Uniformidad de riegoXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 23. Riego para rboles: Microtubo con estaca y minisprinklerManguera PE 1/2 "Tubo matriz PVC 2 "Conector Gromit con PE 1/2 "XX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 24. Caractersticas Q = f ( p ):Caudal en litros / horaMini Sprinkler Palaplast, botn verde 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 05101520Presin en metrosXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 201325 25. Riego con estanqueEstanque de agua Estacin de riego #1Hest Hriego HeHtubXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 26. Riego directo con cintas: Motobomba solar: Sistema de riego: Caudal de bomba/riego: Presin en sistema de riego:Grundfos, SQF5A-7, 1000 Watt peak 24 lneas de cinta Chapin, 50 metros c/u 4,56 m 3 / hora = 3,8 ltros/ hora y metro 0,4 bar 50 m24 lneas de cintas de riegoXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 27. Accesorios: - Filtro Filtro de anillos, disco malla - Tuberas PVC, PE - Fittings, llaves - Flotador estanque, sensor pozoXX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 2013 28. Perdidas tuberas: Prdidas en metros por cada 100 metros de tubera:3/4" 251" 32Dimetro exterior 1 1/4" 1 1/2" 2" 40 50 632 1/2" 753" 90Caudal Ltros / hora 500 800 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000 5.500 6.000 6.500 7.000 8.000 9.000 10.000 12.000 15.000 18.000 20.0002,1 4,7 7,0 14,2 23,50,6 1,3 1,9 3,9 6,4 9,4 13,0 17,0 21,50,4 0,6 1,2 2,0 2,9 4,0 5,3 6,6 8,2 9,8 11,6 13,5 15,5 17,7 22,40,5 0,9 1,3 1,8 2,3 2,9 3,6 4,3 5,1 6,0 6,9 7,8 9,9 12,1 14,6 20,1 29,70,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,9 2,1 2,7 3,3 4,0 5,5 8,1 11,1 13,30,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 1,3 1,8 2,7 3,7 4,5XX Simposio Peruano de Energa Solar, Tacna 20130,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,2 1,6 1,9