Las placas solares para bomba de agua representan una solución sostenible y eficiente para la extracción de agua de diversos lugares, y resultan especialmente útiles en aquellos donde el acceso a la red eléctrica es complicado. Por este motivo, una bomba de agua con placa solar ofrece una solución modulable y versátil, adaptada a multitud de aplicaciones distintas: agrícola, doméstica, industrial…
En este artículo, hablaremos más a fondo sobre cómo la energía solar puede emplearse para hacer funcionar bombas de agua.
Bomba de agua con placa solar: diferentes tipos
Existen multitud de tipos de bombas de agua, diseñadas para diversas aplicaciones. Podemos encontrar:
- Bombas centrífugas. Este tipo de bombas utilizan un impulsor que rota para mover el agua y generar presión. Son la opción ideal para sistemas que no requieren de un gran caudal, como suministro de agua caliente sanitaria (ACS) doméstico o riego a pequeña escala.
- Bombas de diafragma. Funcionan mediante un mecanismo que activa un diafragma y lo mueve hacia delante y hacia atrás, de forma que se genere un movimiento de succión y se expulse así el agua. Se utilizan para manejar agua de baja calidad o con partículas residuales.
- Bombas peristálticas. Utilizan un tubo flexible, que es comprimido por rodillos, para mover el agua. Se utilizan en aplicaciones muy específicas, como por ejemplo en laboratorios para dosificar productos químicos.
- Bombas de tornillo o helicoidales. Emplean un tornillo de gran tamaño dentro de una carcasa para transportar el agua hacia arriba. Se utilizan para extraer agua de pozos profundos.
- Bombas jet. Se utilizan para extraer agua mediante un mecanismo de succión, y se utilizan generalmente en pozos poco profundos y en aplicaciones domésticas.
- Bombas de ariete hidráulico. Aprovechan la velocidad cinética del agua en movimiento para elevarla a una mayor altura.
- Bombas de propulsión. Se utilizan para mover grandes volúmenes de agua a poca distancia. Son la opción perfecta para sistemas de riego a gran escala.
Como podemos ver, la elección de una bomba de agua dependerá fundamentalmente del uso que le queramos dar, porque es el que determinará sus características.
¿Cómo funcionan las placas solares para bomba de agua?
El funcionamiento de una bomba de agua con placa solar es bastante simple:
- Los paneles solares se encargan de capturar la luz solar y transformarla en energía en forma de corriente continua (CC).
- A continuación, esta energía se transfiere a un inversor, que se encarga de transformar la corriente continua en alterna (CA), de forma que pueda ser utilizada por la bomba solar.
- Esta energía pondrá en funcionamiento la bomba de agua, que comenzará a mover, expulsar o extraer el agua, según cuál sea su función.
- Opcionalmente, podemos almacenar la energía sobrante en una estación de energía, con lo que no perderemos ni un valioso vatio. Además, permitirá que la bomba de agua con placa solar siga funcionando durante la noche, de forma que el suministro no se corte en ningún momento. Añadir una estación de energía a nuestras placas solares para bomba de agua hará que este sistema sea mucho más fiable, asegurándonos su funcionamiento ininterrumpido durante todo el día.
¿Cuánta energía deben producir unas placas solares para bomba de agua?
La cantidad de energía que deberán producir nuestras placas solares para bomba de agua dependerá de varios factores, como el tipo de bomba que hayamos escogido, la cantidad de agua que queremos poner en movimiento, y el número de horas de funcionamiento diarias.
Los aspectos que deberemos tener en cuenta son los siguientes:
- Consumo energético de la bomba de agua. Indicado en vatios (W) o kilovatios (kW), dependerá del tipo de bomba y su tamaño. Por ejemplo, las más pequeñas pueden consumir en torno a 400W, mientras que las de gran tamaño pueden requerir 2kW o más.
- Horas de sol recibidas. En este cálculo, hemos de tener en cuenta el promedio de horas en las que la radiación solar es suficiente para generar la máxima cantidad de energía del panel solar (potencia pico). En zonas con alta radiación solar, como es el caso de España, que recibe una irradiación de entre 3,5 y 5 kWh por m², este número suele estar entre 4 y 6 horas al día.
- Eficiencia del sistema. Otro elemento clave es la capacidad del sistema de evitar pérdidas innecesarias de energía. Teniendo en cuenta que en sistemas con varios elementos (como unas placas solares para bomba de agua) las pequeñas pérdidas son algo inevitable, estaríamos hablando de una eficiencia de en torno al 85-90%.
La cantidad de energía que los paneles solares sean capaces de generar determinará la potencia de la bomba y, por tanto, la cantidad de agua que será capaz de mover o extraer. Es por ello que se recomienda instalar el sistema de bomba de agua con placas solares en zonas que reciban el mayor número posible de horas de luz solar directa al día, porque es este factor el que permitirá maximizar su rendimiento.
Un cálculo práctico
Por ejemplo, en un sistema de bomba de agua con placa solar que requiera de 1kW de potencia para operar, y que vaya a ser utilizado durante 6 horas al día, necesitaremos 6kW de energía diaria.
Si el lugar donde colocamos nuestros paneles solares recibe 6 horas diarias de exposición solar máxima, necesitaremos al menos 6 de 1kW para generar esa potencia. Ahora bien, debemos considerar las pérdidas de eficiencia del sistema, por lo que se recomienda sobredimensionarlo ligeramente para hacerles frente.
¿Cuáles son las ventajas de una bomba de agua con placas solares?
Este tipo de sistema incorpora numerosas ventajas a considerar:
- Son ecológicas, ya que únicamente dependen de la energía solar para funcionar, sin necesidad de ser alimentadas por ningún combustible fósil. Tampoco desprenden ningún tipo de gas ni residuo contaminante durante su funcionamiento.
- Este mismo factor también las dota de autonomía, ya que funcionan de forma independiente. Por lo tanto, son la opción ideal para áreas remotas.
- Su vida útil es larga: los paneles solares pueden durar entre 20 y 25 años, y las bombas de agua, si se mantienen adecuadamente, hasta 10.
- Son sistemas adaptables y personalizables según las necesidades de cada usuario, y siempre existe la posibilidad de ampliarlos si estas cambian.
Ahora bien, se trata de un sistema todavía bastante novedoso que se enfrenta a algunos desafíos:
- La inversión inicial es más costosa que un sistema de bomba de agua tradicional, ya que hay que tener en cuenta el coste de otros elementos como los paneles y la estación de energía.
- Es un sistema con gran dependencia de las condiciones climáticas, y cuyo rendimiento disminuirá en días nublados o lluviosos. Es por ello que se recomienda en lugares que reciban un número considerable de horas de sol.
- Aunque la necesidad de mantenimiento es baja, este debe realizarse por técnicos especializados y capaces de resolver los problemas específicos de una bomba de agua con placas solares.
Los avances tecnológicos en el campo de la energía solar nos hacen esperar que las placas solares para bomba de agua se vuelvan más accesibles y su uso y alcance se extienda en los próximos años a más lugares y aplicaciones.