Distribución y diseño de suministro de agua a un campo de cultivo de extensión de 10 hectáreas mediante una electrobomba alimentada por paneles fotovoltaicos con potencia instalada de 25 kW

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo de fin de grado es realizar el dimensionado y diseño de una red de riego de un campo de cultivo de 10 hectáreas en la localidad de Pedralba. El bombeo del agua se realizará mediante una electrobomba instalada en un pozo privado donde se sitúa el emplazamiento. La electrobomba estará alimentada por una instalación solar fotovoltaica aislada a un lado del terreno, cerca de un local para la protección de elementos sensibles tal como las baterías. El diseño de la red hidráulica se realizará con el programa EPAnet en el cual se calcularán los diámetros de las tuberías y presión mínima necesaria en cada una de ellas para poder abastecer todo el terreno. La precisión del riego estará planificado por un microcontrolador el cual se encargará de abastecer el campo de cultivo en función de la época del año y dando riego según las horas preestablecidas. Se incluirán los planos, el pliego de condiciones y los esquemas necesarios de los emplazamientos e instalaciones eléctricas, los presupuestos de cada instalación y un presupuesto del coste total. Como resultado, el presente TFG contempla la realización de un pozo, la elección de la electrobomba, el modelo de la instalación eléctrica y sus debidas protecciones en función del tipo de terreno que se presente. De igual manera el trabajo abarca el diseño de una instalación solar fotovoltaica aislada y su circuito de protección necesario, además del uso de microcontroladores para poder optimizar el uso de la energía producida directamente de los paneles o almacenada en las baterías.

[EN] The objective of this final degree project is to dimension and design an irrigation network for a 10-hectare crop field in the town of Pedralba. The water will be pumped using an electric pump installed in a private well where the site is located. The electric pump will be powered by an isolated photovoltaic solar installation on one side of the land, near a location for the protection of sensitive elements such as batteries. The design of the hydraulic network will be carried out with the EPAnet program in which the diameters of the pipes and the minimum pressure necessary in each of them will be calculated to supply the entire land. The precision of irrigation will be planned by a microcontroller which will be responsible for supplying the crop field depending on the time of year and giving irrigation according to pre-established hours. The plans, specifications and necessary diagrams of the locations and electrical installations, the budgets for each installation and a budget of the total cost will be included. As a result, this TFG contemplates the construction of a well, the choice of the electric pump, the model of the electrical installation and its due protections depending on the type of terrain presented. Likewise, the work covers the design of an isolated photovoltaic solar installation and its necessary protection circuit, in addition to the use of microcontrollers to optimize the use of the energy produced directly from the panels or stored in the batteries.

[CAT] L'objectiu d'aquest treball de fi de grau és realitzar el dimensionament i disseny d'una xarxa de reg d'un camp de cultiu de 10 hectàrees en la localitat de Pedralba. El bombament de l'aigua es realitzarà mitjançant una electrobomba instal·lada en un pou privat on se situa l'emplaçament. L'electrobomba estarà alimentada per una instal·lació solar fotovoltaica aïllada a un costat del terreny, prop d'un local per a la protecció d'elements sensibles tal com les bateries. El disseny de la xarxa hidràulica es realitzarà amb el programa EPAnet en el qual es calcularan els diàmetres de les canonades i pressió mínima necessària en cadascuna d'elles per a poder proveir tot el terreny. La precisió del reg estarà planificat per un microcontrolador el qual s'encarregarà de proveir el camp de cultiu en funció de l'època de l'any i donant reg segons les hores preestablides. S'inclouran els plans, el plec de condicions i els esquemes necessaris dels emplaçaments i instal·lacions elèctriques, els pressupostos de cada instal·lació i un pressupost del cost total. Com a resultat, el present TFG contempla la realització d'un pou, l'elecció de l'electrobomba, el model de la instal·lació elèctrica i les seues degudes proteccions en funció del tipus de terreny que es presente. D'igual manera el treball abasta el disseny d'una instal·lació solar fotovoltaica aïllada i el seu circuit de protecció necessari, a més de l'ús de microcontroladors per a poder optimitzar l'ús de l'energia produïda directament dels panells o emmagatzemada en les bateries.