Análisis y diseño de la instalación de una bomba trabajando como turbina para la recuperación de energía en una red de riego a presión en la Comunidad de Regantes de Picassent (Sector IV)

Abstract

[ES] El objetivo del presente trabajo final de grado es el análisis energético de un sistema de riego en el Sector IV de la Comunidad de Regantes de Picassent para instalar una bomba trabajando como turbina (Pump As Turbine, PAT). El análisis de la eficiencia energética en redes de riego permite determinar y aprovechar la energía hidráulica disponible en el sistema de riego con el objetivo de obtener una instalación lo más autosuficiente posible. En este trabajo se estudiará a través de simulaciones en EPANET una red abastecida por gravedad desde la balsa de San Rafael (T. M. Picassent) a una cota de 165 m hasta una zona regable donde los hidrantes multiusuario reciben presiones excesivas a cotas en torno a 95 m. Para ello se decide instalar una PAT que permita recuperar el posible excedente de energía, estudiando cuatro escenarios diferentes de distribución del riego. La zona regable tiene diferentes cultivos leñosos en producción, con una dominancia de los cítricos, teniendo por otro lado aguacates y caquis. Estos cultivos cubren una superficie aproximada de 30 ha. Se realizará un diseño agronómico para estimar las necesidades de riego que tienen los cultivos durante el año y la posible organización del riego en función de los escenarios contemplados. Finalmente, se propone un nuevo modelo de la red con las demandas de agua previstas y se estima la energía recuperable para cada escenario garantizando el correcto funcionamiento del sistema a lo largo de la campaña de riego. De esta forma, se concluirá sobre las condiciones idóneas para la implantación de la PAT en una red de riego.

[EN] The aim of this project is the energetic analysis of an irrigation system belonging to the community of irrigators of Picassent’s municipality, located in the Sector IV, & assess the possibility of installing a Pump working as a Turbine (PAT). This type of analysis allows us to evaluate the energetical efficiency & take advantage of the hydric energy availability. This project is divided into two different parts. The first part is related to the irrigation system, the estimation of the hydric & soil requirements will be carried out in accordance with the crops needs. Filling an area of approximately 30 hectares, the irrigation system will supply three different types of woody crops: citrics, avocado & khaki. The design of this part will be composed of the agronomic design in accordance with the characteristics of the crops, the selection of irrigation sectors & finally, the size of the pipelines. The second part is related to the PAT, the one that will be used to produce energy from the energy jump between the pond & the hydrant. To be able to study both parts & obtain consistent results, four different scenarios of irrigation distribution will be presented in accordance with the real operating situations. Finally, we will be able to estimate the energy recovery from this system during a year in accordance with the water supply. It will allows us to evaluate the efficiency & selfsufficiency.