Utilización de la semejanza hidrodinámica para la optimización de una impulsión a depósito alimentada por energía solar

Abstract

[EN] The concern about sustainability and energy efficiency has driven to the use of solar energy to drive pumps used for irrigation. The solar energy generated by the solar panels varies over time, so it is necessary to adjust the operation of the pumps to adapt to the available energy. This work proposes a methodology based on the affinity laws for pumps without simplifications to optimize the number of pumps working at each hour and the number of solar panels. The use of the homology hypothesis shows that the installed power might be insufficient in some cases. The proposed methodology provides adequate designs in all cases. Finally, the article presents a case study to show the suitability of the method for a pumping station to a reservoir. A basic viability study has been carried out, resulting in a return period for investment of about seven years.

[ES] La preocupación por la sostenibilidad y la reducción del consumo energético ha impulsado la utilización de la energía solar para accionar las bombas utilizadas para riego agrícola. La energía capturada por los paneles solares es variable a lo largo del tiempo, por lo que es necesario modificar el funcionamiento de las bombas para ajustarse a la energía disponible. El presente trabajo plantea una metodología que utiliza las leyes de la semejanza hidrodinámica de manera completa sin simplificaciones para optimizar el número de bombas funcionando en cada instante y la potencia total instalada en el aprovechamiento fotovoltaico. La utilización de la hipótesis de homología muestra que en la mayoría de los casos la potencia instalada sería insuficiente. Por el contrario, la metodología propuesta proporcionaría diseños adecuados en todos los casos. El artículo se completa con la aplicación a un caso de estudio para mostrar la adecuación del método a una instalación de bombeo a balsa. Por último, se ha realizado un estudio básico de la viabilidad económica obteniendo como resultado un periodo de recuperación de la inversión en torno a los 7 años.