Sistema de bomba de agua solar completo,eficiente y rentable Ing. Miguel Reategui 1 BERNT LORENTZ GmbH & Co.

Transcripción

1 Sistema de bomba de agua solar completo,eficiente y rentable Ing. Miguel Reategui reateguimiguel@hotmail.com 1 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

2 2 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Que sistemas de bombeo solar encontramos en el mercado? -Sistemas con variadores de frecuencia y bomba convencional AC 220/110V Concepto antiguo. -Sistemas de bombeo con MPPT+ variadores de velocidad y bomba con motor de imanes permanentes ( V y I variable) concepto actual. -Son configuraciones similares? -Tienen la misma eficiencia? -Tienen precios similares? -Tienen la misma calidad? -Tienen la misma rentabilidad? -Sistemas híbridos de alimentación y gestión de energía (Micro redes aplicadas a bombeo de agua). Concepto integral. Representan una solución integral ante un proyecto definido?

3 Solución parcial 3 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

4 SmartSolution - Alimentación híbrida Generador PSk2 SmartPSU SmartStart PS Communicator 4 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

5 Fundamentos Técnicos actuales del bombeo solar Diseño especifico del sistema de bombeo de agua solar Alta Eficiencia Global Solución completa Debe contener filosofías de sostenibilidad y rentabilidad Monitoreo remoto 5 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

6 Parámetros Hidráulicos confiables Altura E y D, Volumen de agua, riego Tecnificado o gravedad, presión, etc Herramientas de diseño (Programas adecuados en radiación solar y bombeo de agua) confiables Selección de componentes, basado en el cumplimiento de normas y Certificaciones de calidad Visión integral para una solución técnica económica y rentable. 6 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

7 Sistemas de bombeo sin baterías Acondicionador de potencia que maximise la energía del generador solar, y que el variador Incluya una tecnología de alta eficiencia. Alta Eficiencia Global Unidad motor bomba de imanes permanentes-inicio desde 15% de potencia solar instalada. Compatibilidad entre el acondicionador y la unidad motor-bomba de agua 7 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

8 Solución energética e hidráulica Solución completa Solución de control de presión y volumen de agua bombeado/dia ANA Solución rentable usando sistemas híbridos 8 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

9 Debe contener filosofías de sostenibilidad y rentabilidad 9 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Entender y recibir una buena capacitación de la empresa instaladora. Tener un proveedor cercano al lugar de Instalación y que le garantice asistencia Técnica y repuestos. Tomar la decisión de los sistemas híbridos que permitirá una buena inversión y alta Rentabilidad. Tener un retorno de la inversión máximo a 5 años con un flujo de caja real, ya que los Intereses en Perú son elevados.

10 Monitoreo remoto Modelo de sostenibilidad remota que permite abaratar costos en zonas rurales en la operación Y mantenimiento. Permite através de los valores monitoreados Como V, Caudal, Presión, Corriente, etc predecir Fallas o mal funcionamiento en tiempo real. Permite establecer un plan de mantenimiento con la logística adecuada. Costo de tener un monitoreo remoto es de USD 35/mes/estación. 10 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

11 Sistema de bomba de agua solar completo y eficiente 11 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

12 Qué es el bombeo híbrido inteligente? Es la mezcla y gestión de distintas fuentes de alimentación para optimizar los costes y el rendimiento. La componente solar funciona en la mayoría del tiempo y se complementaria la operación de la bomba con el uso de fuentes de alimentación alternativas para los picos, emergencias o para mantener la bomba operativa mas horas /día. La mezcla de potencia y activación / desactivación automática se traduce en que se utiliza toda la energía solar y los faltantes son suministrados a través de la red, moto generador o aerogenerador. Menos costes operativos de combustibles y de energía de red. 12 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

13 Foto: Aldeas Infantiles-Cieneguilla 14 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

14 TIPOS DE BOMBAS DE AGUA 15 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

15 APLICACIONES PRODUCTIVAS 16 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

16 SmartSolution -Alimentación híbrida Componentes Acondicionador de Potencia Operación lógica Control y gestión del sistema SmartPSU Generación de alimentación CC Control de las fuentes de alimentación CA SmartStart Alimenta los circuitos lógicos del Generador, red o eólica y conmutación auxiliar. Carga la batería del sistema remoto. 17 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

17 SmartSolution: alimentación híbrida CA trifásica Conexión de componentes Las líneas rojas son cables de alimentación trifásica CA o CC Las líneas verdes son cables de control Se suministran cables SmartPSU y SmartStart CC CC CA trifásica PSk2 18 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 SmartPSU

18 SmartSolution - Alimentación híbrida Usos de ejemplo Optimización de costes solares / red (24 horas) Conmutación automática del generador solar (día)a la red pública (noche) y cuando las tarifas son bajas (tarifa de red nocturna, y la energía de consumo de red se reduce en un 40 a 50% por el uso de variadores de frecuencia y bomba de alta eficiencia. Funcionamiento en horarios prolongados (industria) Mezcla de alimentación solar con red / generador para reducir los costes operativos Solarización de bombas existentes Retrocompatibilidad del material con los sistemas existentes. 19 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

19 SmartSolution - Alimentación híbrida Caso de uso 1 - Planta de tratamiento de agua La planta requiere un flujo mínimo para operar de forma eficiente. La planta opera seis días, de 7:00 a 7:00 pm El proceso requiere un flujo y una presión de agua constante. La alimentación híbrida inteligente implica el suministro constante con un 80 % solar y solo un 20 % de red o generador de reserva Resultados bajos costes operativos, generador de reserva mucho más pequeño para el uso, si la red está disponible la facturación de energía para ese 20% de aporte será entre 40-50% menor comparada al consumo eléctrico de una bomba convencional. 20 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

20 Estudio de caso Riego híbrido, España 2016 Contexto y desafíos Finca de cultivo de manzanas de 18 ha en el norte de España (830 m³/d, de julio a septiembre) de costes operativos anuales. Motor de gasóleo de 200 kva. 21 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

21 Estudio de caso Riego híbrido, España 2016 Solución técnica Control remoto. Híbrido totalmente automatizado Reducción del tamaño del generador de gasóleo a 45 kva. Ajuste del caudal diario para que el sistema gestione automáticamente la fuente CA/CC Ajuste del caudal / presión para responder a los requisitos de riego. 22 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

22 Estudio de caso Riego híbrido, España 2016 Resultados Ahorro de más de USD en costes operativos al año. Tiempo de retorno de la inversión aprox. 3 años. 23 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

23 Estudio de caso Suministro de agua para consumo domestico Tanzania 2016 Contexto y desafío Campo Nyarugusu, con habitantes, en el oeste de Tanzania. > USD de costes operativos anuales por suministro de agua. Mejora / solarización del generador existente basado en el suministro de agua. 24 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

24 Estudio de caso Suministro de agua en Tanzania 2016 Solución técnica Ajuste del caudal diario para que el sistema gestione automáticamente la fuente CA/CC. Control remoto. Híbrido totalmente automatizado. Operación manual segura sin PumpScanner. 25 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

25 Estudio de caso Suministro de agua de campo, Tanzania 2016 Resultados Hasta 740 m 3 ( USD) al día para habitantes Ahorro superior a USD en costes operativos anuales TRI aprox. 3 años. 26 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

26 En un día solar perfecto y mismas condiciones de potencia solar e irradiancia Solución CA líder Solución CA líder Sistema LORENTZ PS2 Sistema LORENTZ PS BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Comparación de la producción de agua/hora entre un sistema con variador de frecuencia y bomba CA comercial y una solución con acondicionador de potencia y bomba de imanes permanentes en diferentes climas y misma potencia solar. Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

27 En un día solar perfecto Solución CA líder Sistema LORENTZ PS2 Solución CA líder m gal 39 m gal % más de agua 28 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Sistema LORENTZ PS2 Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

28 En un día nublado Solución CA líder Sistema LORENTZ PS2 0.0 Solución CA líder Sistema LORENTZ PS Comparación de la producción de agua/hora entre un sistema con variador de frecuencia y bomba CA comercial y BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 una solución con acondicionador de potencia y bomba de imanes permanentes en diferentes climas y misma potencia solar. Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

29 En un día nublado Solución CA líder Sistema LORENTZ PS2 0.0 Solución CA líder Sistema LORENTZ PS m gal 25 m gal % más de agua 30 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

30 En un día muy nublado Solución CA líder Solución CA líder Sistema LORENTZ PS2 Sistema LORENTZ PS BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Comparación de la producción de agua/hora entre un sistema con variador de frecuencia y bomba CA comercial y una solución con acondicionador de potencia y bomba de imanes permanentes y misma potencia solar. Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

31 En un día muy nublado Solución CA líder Sistema LORENTZ PS Sistema LORENTZ PS ,38 m gal 6 m gal % más de 5 6 agua BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

32 Solución completa E/S Dos entradas de sensor de presión Sensor solar de arranque. Interruptor remoto RF. Sensor de bajo nivel de agua. Contador de agua. Sensor de tanque lleno. 34 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

33 Solución completa Aplicaciones integradas Control por presión o nivel de agua. Presión diferencial. Medición de nivel. Presión constante. Flujo constante. Control de volumen diario. Control de salida de interruptor externo. 35 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

34 Solución completa Sensor solar Módulo calibrado. Montaje sencillo. Funcionalidad del software habilitada en el registro. Incluido con PS1800 / PS4000 Se puede añadir a otros acondicionadores. Software para accionar la salida. 36 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

35 CONNECTED PumpScanner Configuración de sistema sencilla Instalación Registro Análisis Rendimiento Datos de rendimiento en tiempo real Información histórica y diagnóstico Se incluyen licencias ilimitadas Elevado valor para clientes y socios 37 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

36 PS2 está CONECTADO pumpmanager PS Communicator DataModule totalmente integrado en la placa principal Nuevo protocolo ampliado para recopilar más datos Mayor resolución de sensor Diagnóstico mejorado 38 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

37 CONNECTED Incorporación de big data a sistemas pequeños Aplicación de control y gestión de bombas basada en la nube. Informes de estado proactivos. Paquete todo incluido con Cuentas de usuario ilimitadas. Tarifa mensual fija pumpmanager PS Communicator 39 BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016