Proyecto USFULL de bombeo solar en Sri Lanka

Aumento de la demanda de energías alternativas renovables 

Las energías renovables son una nueva tendencia en el sector energético desde hace unos años, con un aumento del uso de 3% en 2020. Esto se atribuye principalmente al crecimiento de 7% en electricidad generada a partir de recursos renovables. Las energías renovables representan 29% de la producción mundial de electricidad, lo que supone 27% más que en 2019. Además, se espera que la generación de electricidad crezca en 8% a finales de 2021. La eólica y la solar fotovoltaica representan los 2/3^rd al crecimiento de las energías renovables. China por sí sola representa casi 50% del aumento mundial de la electricidad renovable este año, seguida de América, la Unión Europea e India (Fuente, IEA Official Stats, 2021). Las estadísticas muestran claramente que las energías alternativas renovables son el futuro de todas las industrias hoy y en el futuro.

Energías renovables en Srilanka

Sri Lanka es una de las regiones que más está invirtiendo en el crecimiento de sus recursos energéticos renovables para la generación de electricidad. El plan actual del Gobierno se basa en aumentar la capacidad de generación eléctrica hasta 6900 MW en 2025 mediante energías renovables. El país tiene una conectividad rígida de 98% y su mix de generación eléctrica incluye recursos como la energía térmica (fuel y carbón), la hidroeléctrica y fuentes renovables como la eólica y la solar.

Proyecto de sistema de bombeo solar USFULL - La aplicación de Inversor de bomba solar en Srilanka

 

El proyecto consiste en la instalación y mejora de Inversores de bomba solar (USFULL) de Zhejiang Fullwill Electric Co., Ltd, en

Sri Lanka. Los inversores de la bomba solar se basan en un sistema de bombeo solar de 2,2 kW y 220 V. Debido a su eficacia y alta funcionalidad, el proyecto pretende aplicar GPRS al sistema para controlar la bomba a distancia. Los inversores solares para bombas obtienen la energía solar del panel solar y la convierten en corriente alterna para controlar la bomba.

En las próximas secciones hablaremos de qué producto es y cómo funciona.

Sistema de bombeo solar - Descripción detallada

La bomba de agua solar funciona con la electricidad generada por los paneles fotovoltaicos o con el calor producido por la luz solar recogida.

• Bomba de agua solar y sus aplicaciones

La bomba solar utiliza energía solar para funcionar. Se compone de un depósito de almacenamiento de agua, una caja de fusibles, cables eléctricos, una bomba de agua de CC, un regulador de carga solar (MPPT) y un conjunto de paneles solares. El funcionamiento de esta bomba es más eficiente, ya que sus costes de instalación y mantenimiento son bajos.

La bomba de agua solar es una gran tecnología que permite abastecer de agua a zonas remotas desde el punto de vista social y ecológico. Las bombas de agua solares están sustituyendo a las bombas existentes y aportan diversas ventajas, como climatológicas y socioeconómicas. Estas bombas son ideales para embalses y sistemas de riego.

Gracias a estas bombas, podemos suministrar agua allí donde es imposible instalar líneas eléctricas. Estas bombas suelen utilizarse en aireación, filtración de acuarios, filtración de estanques y bombas de pozos.

El diagrama de bloques anterior muestra la bomba de agua accionada por energía solar, compuesta principalmente por un controlador, una batería o un motor eléctrico, una bomba de agua y paneles solares (FV).

• La bomba solar funciona con la energía eléctrica recibida de los paneles solares.
• Estos paneles obtienen energía de la luz solar.
• El motor o la batería conectados controlan CC o CA.
• El controlador del sistema ajusta la potencia de salida y la velocidad.
• Gracias a la integración de la tecnología GPRS, este mecanismo puede controlarse a distancia.
• Principio de funcionamiento 

Una bomba solar funciona según el principio fotovoltaico (FV). Los sistemas FV (fotovoltaicos) ahorran energía solar y la transforman en electricidad. Esta electricidad se distribuye a todo el sistema.

El inversor de la bomba transforma la salida de corriente continua del sistema fotovoltaico en corriente alterna, que hace funcionar la bomba. Estos inversores regulan la frecuencia y la tensión de salida al mismo tiempo, en correspondencia con las fluctuaciones de la intensidad de la luz solar para obtener el control del punto de máxima potencia.

Una vez que la intensidad de la luz solar empieza a disminuir, el sistema de elevación de agua reconoce el acto de conmutar la energía municipal que funciona como energía auxiliar para el sistema de elevación de agua.

Características y aplicaciones de los inversores de energía solar

A continuación se indican las características de los inversores de energía solar utilizados en el proyecto de Sri Lanka.

• Función MPPT de alta eficiencia: La función de seguimiento del punto de máxima potencia garantiza que el sistema alcance la máxima potencia de salida del panel solar y hace que la eficiencia del sistema de bombeo alcance el máximo nivel.
• Para las zonas sin conexión a la red, el inversor de bomba solar sin batería es el mejor medio de bombeo.
• El arranque y la parada automáticos por la mañana son útiles para detectar el depósito lleno y la escasez de agua del pozo de agua, que es una función de detección y procesamiento del estado seco y en funcionamiento.
• El control del nivel de agua del depósito es automático. El inversor es totalmente automático. Después de conectar los cables correctamente, enciéndalo y funcionará.
• Los inversores están disponibles en una amplia gama de adaptación de voltaje, lo que hace que se adapten mejor al entorno exterior.
• La pantalla LED muestra el estado y los parámetros del sistema en tiempo real, lo que resulta ideal para integrar sistemas de supervisión remota en tiempo real como GPRS

Marco para la integración de GPRS

8. Factores que afectan a la eficiencia de los sistemas de bombeo solar

Según el flujo de energía del sistema de bombeo solar, es esencial tener en cuenta en su diseño los factores importantes que pueden afectar a la eficiencia de conversión.

1. Clima 

Los módulos de paneles solares residen en el entorno natural y son propensos a factores como el viento, los rayos y la temperatura, que afectan a la eficiencia de conversión fotoeléctrica de los paneles (células) solares. Es importante tener en cuenta la monitorización medioambiental y los datos meteorológicos en el proceso de diseño.

• Ángulo de inclinación 

Los paneles solares deben absorber la luz solar en su mejor ángulo, para mejorar la eficiencia de la conversión fotoeléctrica. Este ángulo de inclinación debe ajustarse activamente en función de los cambios estacionales, la longitud, la latitud y las horas de sol.

• Limpieza 

La superficie sucia de los paneles solares afecta a la conversión de energía fotoeléctrica. Hay que conocer el estado real de los paneles solares contaminados en el medio ambiente, el nivel de contaminación, especialmente el efecto del viento fuerte, el tiempo de tormenta de arena y la convección fuerte en la superficie de los paneles solares.

• Sombreado

Se trata del diseño del espaciado de los paneles solares. Los paneles solares sombreados influyen en la capacidad de generación de energía del sistema solar. Por lo tanto, es importante ver el sombreado del edificio a los paneles solares, así como el auto-sombreado entre los paneles solares.

• Seguimiento MPPT 

Con el cambio de la luz solar y la temperatura, la tensión de salida de los paneles solares cambia en consecuencia, junto con un cambio en la potencia de salida del conjunto fotovoltaico. El objetivo del seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para el inversor solar es permitir que el conjunto fotovoltaico obtenga la máxima potencia de salida si cambian la luz solar y la temperatura. Por lo tanto, la precisión del MPPT afecta a la eficiencia del sistema. Los reguladores de carga solar USFULL MPPT tienen una alta eficiencia de carga y una precisión de seguimiento superior a 99%.

Conclusión

El aumento de la generación de electricidad a partir de fuentes renovables parece que elevará la cuota de las renovables en el mix de generación eléctrica hasta 30% en 2021. A escala mundial, se prevé que la generación de electricidad a partir de energía solar fotovoltaica aumente en 145 TWh, es decir, casi 18%, para alcanzar los 1 000 TWh a finales de 2021. Los inversores de bomba solar, impulsados por recursos renovables, es decir, la luz solar, se utilizan cada vez más en todo el mundo por su alta funcionalidad, su compatibilidad de integración con distintas tecnologías y su bajo precio. Con un sistema de monitorización y un módulo GPRS en el proyecto de Srilanka,

Los usuarios pueden controlar el sistema de bombeo solar a distancia. Los usuarios pueden controlar el estado de funcionamiento del inversor de bomba solar, comprobar la monitorización en tiempo real (incluyendo MPPT, frecuencia, gestión de fallos y otra información con unos pocos clics.