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Bombeo hídrico para industria
y zonas rurales mediante energía fotovoltaica

La sequía que afecta a gran parte de las zonas norte y centro ha impulsado el uso de pozos para obtener agua, recurso esencial para las actividades industriales, agrícolas y ganaderas. Por esta razón, y considerando el aumento en los costos de la energía, los sistemas de bombeo solar están popularizándose en Chile.

Según Waterfootprint. com, se requieren 40 litros de agua para producir una rebanada de pan; 70, para una manzana, y 2.400, para una hamburguesa, cifras que dan cuenta de la relevancia de este recurso para todos los procesos industriales.

En Chile, la escasez del recurso hídrico en los últimos años, ha conducido a usar pozos para obtener agua, donde antes se aprovechaba el aporte proveniente de canales y precipitación en forma de lluvia, incluso en zonas al sur del país. A su vez, los crecientes costos de la energía eléctrica o fósil impulsan que los sistemas de bombeo hídrico mediante energía fotovoltaica estén ganando terreno en el territorio nacional.


Principales usos del bombeo solar

Riego directo: la bomba alimenta la línea directamente al sistema de riego tecnificado.

Impulsión: la bomba alimenta un reservorio temporal para después usar el agua por gravedad.

Agua para consumo humano o animal.

Recirculación industrial.


Componentes de un sistema fotovoltaico de bombeo moderno

La bomba solar: Una bomba solar moderna está diseñada para funcionar tanto con corriente alterna o continua, en amplios rangos de tensión, para asegurar su uso bajo cualquier circunstancia y para que pueda ser escalable (idealmente de 30 a 300 VDC).

Debe incorporar un variador de frecuencia y un MPPT (Maximum Power Point Tracker, sistema de seguimiento que permite usar la radiación de manera constante durante el día solar), para funcionar directamente desde los paneles sin inversores externos. Además, debe incluir sistemas de protección térmica de sobrevoltaje y de corrida en seco.

Los paneles solares: La oferta nacional e internacional hace que a estas alturas, se consideren como un “commodity”. Por lo tanto, más que su marca, el factor diferenciador entre estos son las certificaciones de seguridad eléctrica y protecciones que el proyecto requiera (como resistencia mecánica o a ambientes salinos). Los paneles se fabrican con silicio (policristalino o monocristallino) y con tecnología de thin-film. Cada uno de estos materiales posee características particulares que deben ser consideradas.

La unidad de control: Permite controlar la parada y partida de la bomba, así como entregar información de funcionamiento y fallas.

La línea hidráulica: Conduce el agua de la fuente al punto de consumo.

La línea eléctrica: Conduce la electricidad desde los paneles a la bomba.

Reservorio: De ser necesario, puede ir en el sistema y puede estar provisto de un flotador que activa la bomba.

Sistemas de protección eléctrica: Para la seguridad del mantenimiento y operación.


Diseño y dimensionamiento

La etapa de diseño y dimensionamiento del sistema de bombeo solar es crítica, pues durante ella se debe seleccionar y dimensionar cada componente para asegurar el agua necesaria para una época del año determinada, dadas las variables propias de la fuente de agua, región geográfica, clima y requerimientos hídricos. Chile es un país con un recurso solar importante y único que debemos aprovechar. Dadas todas las ventajas que estos sistemas otorgan, la tecnología fotovoltaica cada vez es más económica y diversa, y debido a los niveles de sequía que enfrentamos, está siendo utilizada como parte de los lineamientos de país. En ese sentido, es importante que cada vez más empresarios la consideren en sus procesos, no solo como parte de un plan de disminución de costos e independencia energética, sino como una carta importante a la hora de presentar planes de mitigación en la huella de carbono y como imagen corporativa.

Ventajas del riego fotovoltaico

Dentro de las principales ventajas del riego solar, se destaca su insensibilidad a los costos de la energía. Una vez en funcionamiento, se transforma en un “sistema-isla” que no depende de los precios de los combustibles fósiles ni de las redes de distribución eléctrica. Por ende, este sistema autónomo no se ve afectado por caídas en la tensión ni por cortes de suministro.

Asimismo, la oferta de energía es directamente proporcional a la demanda. Es decir, mientras más alta la necesidad de regar, más oferta de radiación es proporcionada por el sol. Además, ofrece la posibilidad de redireccionar la energía producida por el campo solar a instalaciones o a los domicilios cuando no se esté usando en riego o impulsión.

Por último, brinda continuidad de suministro eléctrico ante los cortes provocados por catástrofes naturales, los que se repiten a menudo en nuestro país.

Por José Felipe Monacci, Gerente General de Solingver. www.solingver.cl
Julio 2015
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