SOLUCION A BOMBEOS AISLADOS: CONVERTIDOR ALIMENTADO A TRAVES DE PANELES SOLARES

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Benito de la Cruz Hidalgo
hace 8 años
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1 SOLUCION A BOMBEOS AISLADOS: CONVERTIDOR ALIMENTADO A TRAVES DE PANELES SOLARES

2 PRESENTACIÓN Los sistemas de bombeo aislado se encuentran en lugares remotos, donde no llega el tendido eléctrico y se deben usar sistemas alternativos. En este caso, se considera el uso de paneles solares para alimentar al variador de frecuencia, que es el elemento que controla el motor de la bomba. La instalación es sencilla y cómoda, y ofrece la posibilidad de consumir la energía gratuita del Sol, liberándonos del molesto ruido del generador y de los costes del gasóleo, por tanto tenemos alta rentabilidad. Su uso principal es para viviendas unifamiliares aisladas en zonas rurales, ya sean de uso continuo o puntual, instalaciones agrícolas que requieran poner en marcha bombas hidráulicas. SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM

La instalación es sencilla y cómoda, y ofrece la posibilidad de consumir la energía gratuita del Sol, liberándonos del molesto ruido del generador y de los costes del gasóleo, por

3 SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM BOMBEO CON VARIADOR DE VELOCIDAD El bombeo de agua con energía solar fotovoltaica que ofrece nuestra empresa, es una solución eficiente y beneficiosa, que conecta un generador fotovoltaico a un conjunto motor/bomba mediante un determinado dispositivo de acondicionamiento entre ambos sistemas, en este caso la mejor elección es una bomba AC y un variador de frecuencia con un algoritmo de funcionamiento especifico programado para una aplicación fotovoltaica. El variador es un producto estándar de mercado y por tanto suelen ser más económicos y presentan dos beneficios para esta solución: - Se puede alimentar directamente de las placas solares. - Permite realizar un algoritmo de control que mantiene constante la tensión CC que ofrecen los paneles para controlar la bomba. Variador de velocidad: Transforma la energía CC en CA capaz de controlar el motor de la bomba. El variador regula la velocidad de la bomba en función de la energía almacenada en su bus de CC para evitar en todo momento agotar de golpe la energía que suministran los paneles solares. Se debe conseguir mediante los paneles solares, un valor recomendable de tensión CC apropiada para el variador, para que todo el sistema funcione correctamente. En los modelos de 220Vac es aproximadamente de 310Vcc y en los de 400Vac es de 535Vcc.

frecuencia con un algoritmo de funcionamiento especifico programado para una aplicación fotovoltaica.

4 SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM TENSIONES ADMISIBLES El rango de tensiones admisibles : Modelos 220V: de 173Vcc hasta 400Vcc, recomendada 310Vcc Modelos 400V: de 345Vcc hasta 800Vcc, recomendada 535Vcc TENSION ENTRADA TIPO 220VAC( VCC) TIPO 380VAC( VCC) CORRIENTE SALIDA (A) POTENCIA MINIMA PANELES MOTOR NOMINAL ARRANQUE MAX. RECOMENDADA 0,55 3 3,6 900 Wp/310 Vcc 1, Wp/310 Vcc 1,5 8 9, Wp/310 Vcc 2, , Wp/310 Vcc 3,7 17, Wp/310 Vcc 5, Wp/310 Vcc 7, , Wp/310 Vcc , Wp/310 Vcc Wp/310 Vcc 0,55 1,8 2,2 900 Wp /535 Vcc 1,1 3,4 4, Wp/535 Vcc 1,5 4,8 5, Wp/535 Vcc 2,2 5,5 6, Wp/535 Vcc 3 7,2 8, Wp/535 Vcc 4 9, Wp/535 Vcc 5,5 14,8 17, Wp/535 Vcc 7, , Wp/535 Vcc , Wp/535 Vcc , Wp/535 Vcc

800 Wp/310 Vcc 1,5 8 9,6 2.400 Wp/310 Vcc 2,2 11 13,2 3.500 Wp/310 Vcc 3,7 17,5 21 6.000 Wp/310 Vcc 5,5 25 30 9.000 Wp/310 Vcc 7,5 33 39,6 12.000 Wp/310 Vcc 11 47 56,4 18.000 Wp/310 Vcc 15 60 72 24.

5 RECOMENDACIONES SOBRE LA BOMBA MÁS ADECUADA. SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM Existen muchos tipos de bombeos, pero las recomendadas para su uso con variador son las que lleva motor de AC trifásico. Hay que vigilar pues algunos sistemas de bombeo aislado sin variador, la bomba suele ser de motor de CC y se alimenta directamente desde los paneles, por lo que no es posible su uso directo con variador si se quisiera regulación.

son las que lleva motor de AC trifásico.

6 MODELOS DE VARIADORES RECOMENDADOS: ONROM, ROCKWELL, ABB, SCHNEIDER Se usarán estos modelos para los sistemas de bombeo aislados, principalmente por dos razones: Se cubre toda la gama de potencias y alimentación necesarias para dar solución a estos sistemas. En ambos equipos es posible la programación con el Drive Programming, herramienta necesaria para realizar la correcta instalación de la secuencia de bombeo solar. Adicional a la programación del propio variador. El sistema de forma externa incorpora un dispositivo electronico de Búsqueda del Punto de Máxima Potencia (MPPT) de esta forma se controla de forma optima el funcionamiento del variador a distintas condiciones de irradiación disponible y con una velocidad de respuesta inmediata. SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM

En ambos equipos es posible la programación con el Drive Programming, herramienta necesaria para realizar la correcta instalación de la secuencia de bombeo solar.

7 SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM SOLUCIÓN DE BOMBEOS CON VARIADORES. BENEFICIOS PARA EL SISTEMA Conexión directa entre los paneles solares (nivel de tensión c.c.) y el motor de la bomba (asíncrono c.a.), sin necesidad de otros elementos intermedios o rectificadores, etc. Maximización-optimización del caudal de la bomba, mediante la regulación de la velocidad del motor en función de la tensión del bus c.c. del variador que proporcionan la irradiación en los paneles solares. Carga suave de los condensadores del variador, cuando empiezan a tener irradiación los paneles (puente rectificador de carga). Arranque suave de la bomba, evitando estrés mecánico del sistema, para alargar la vida de todos los componentes. No son necesarios elementos adicionales para su correcto funcionamiento, como temporizadores, relés de enclavamiento, etc. Monitorización y mantenimiento fácil, gracias a la funcionalidad de programación y a los datos de monitorización del variador, que indican el estado de los componentes del sistema.

Carga suave de los condensadores del variador, cuando empiezan a tener irradiación los paneles (puente rectificador de carga).

8 SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM CONTINUACIÓN Opcionalmente, se pueden llegar a conectar señales de nivel de deposito, temporizador solar, etc Posibilidad de arranque automático o manual. Seleccionable por cliente. Opción de conexión remota para mantenimiento del sistema, vía modem conectado al variador. Acabados en IP20 para instalación en armario o IP54 para instalación en campo directamente y personalizable (opciones posibles: pulsadores, indicadores, selectores, seta emergencia, ). Todo esto nos permite confirmar que este sistema de bombeo tiene una alta rentabilidad con una mínima inversión, con respecto a otros sistemas similares de bombeo mediante paneles solares, gasoil, etc...

Acabados en IP20 para instalación en armario o IP54 para instalación en campo directamente y personalizable (opciones posibles: pulsadores, indicadores, selectores, seta

9 SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM CONEXIONADO DE PANELES Tanto en modelos de alimentación monofásica, como en modelos de alimentación trifásica, es posible la alimentación por los terminales de entrada de red o por los terminales de acceso directo al bus c.c. del variador. La conexión recomendada es por los terminales de entrada de red (tanto para modelos monofásicos, como trifásicos), de esta manera el variador realiza la carga a través del circuito de precarga y se minimiza la corriente inicial que deben soportar los paneles solares, optimizando la aplicación. Modelos monofásicos Modelos Trifásicos + panel solar - panel solar

La conexión recomendada es por los terminales de entrada de red (tanto para modelos monofásicos, como trifásicos), de esta manera el variador realiza la

10 SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM CONEXIONADO DE CONTROL Gracias a la funcionalidad de programación que tienen los variadores, nos permite optimizar el control al máximo y minimizar el cableado, así como eliminar algunos elementos adicionales que en otros equipos son necesarios:

permite optimizar el control al máximo y minimizar el cableado, así

11 OPCIONES Como opciones para ofrecer el mejor paquete de solución, se ofrece: Carga programa: AX-OP05 operador con capacidad de memoria que permite la carga del programa de forma fácil e intuitiva en cualquier variador. Mantenimiento vía remoto: es posible instalar un modem GSM para realizar mantenimiento y programación a distancia del variador mediante el software Cx Drive. Mejora salida a motor: se dispone de opciones (filtro sinus, filtro dv/dt o reactancia AC de salida) para mejorar la onda de salida del variador a motor, recomendable para instalaciones con cables largos al motor bomba o a bombas sumergidas. Programación de drives (drive estándar) Funciones: Hasta 4 bombas auxiliares Control de longevidad Funciones de bajada y subida Funcionamiento de prueba SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM

Mejora salida a motor: se dispone de opciones (filtro sinus, filtro dv/dt o reactancia AC de salida) para mejorar la onda de salida del variador a motor, recomendable para instalaciones con cables

12 SOLUCIÓN BASICA Bombas de potencias nominales hasta 600 KW. Dispone de un filtro EMC y un Modbus RS485 Variador de frecuencia con control V/F integrados Con el filtro RFI incorporado y las comunicaciones integradas de serie, el JX ofrece una solución compacta y completa a toda una gama de aplicaciones sencillas. El Modbus RS485 está integrado en el puerto RJ45 de la parte frontal del variador, por lo que resulta muy fácil añadir variadores a la red sin tarjetas de opción adicionales. También se obtiene un ahorro de costes y espacio. Montaje contiguo Filtro EMC incorporado Filtro RS-485 incorporado Función de detección de sobrecarga (150% durante 60 s) PID Funciones de supresión de micropicos de tensión Ahorro de energía automático Parada de emergencia Parámetros de control de segundo motor SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM Reducción automática de frecuencia portadora Entrada de termistor PTC Control del interruptor del ventilador de refrigeración Herramienta de configuración desde PC: CX-Drive CE, UL, cul, RoHS

y completa a toda una gama de aplicaciones sencillas.

13 Control MFS01 Solar Pump Creado de forma específica para armonizar el control avanzado entre la bomba y el variador. Gracias a su diseño y algoritmos avanzados incluidos, proporciona un elevado control incluso a velocidad cero, además de un funcionamiento preciso para operaciones de ciclo rápidas ( paso de nubes) y control de par en lazo abierto. Hasta 600 kw Control de par en lazo abierto Valor nominal doble VT 120%/1 min y CT 150%/1 min Control de motores IM y PM (asíncrono y síncrono) Seguridad conforme a ISO , categoría 3, nivel de rendimiento PLD Programación lógica integrada Funcionalidad de posicionamiento Integración en la solución de automatización de maquinaria Comunicaciones por bus de campo: EtherCAT, Modebus, DeviceNet, Profibus, CompoNet, MECHATROLINK-II y EtherNet/IP. SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM

14 SOLAR POWER SUPPLY SYSTEM SOLUCIÓN HIBRIDA: SOLAR+RED+ALMACENAMIENTO Bombas de potencias nominales hasta 2 MW.

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