Sacar agua de un pozo
a golpe de sol, sin
quedarse corto.
Resumen visual e interactivo del PCT-IDAE para instalaciones fotovoltaicas aisladas: los requisitos de componentes, el esquema del sistema de bombeo (Fig. 3, Anexo I) y una calculadora que replica el ejemplo oficial de dimensionado, para generar tu propio informe de proyecto. Adaptado a acumuladores de litio (LiFePO4) — el PCT original solo contempla plomo-ácido; aquí se sustituyen sus criterios por los propios de litio.
Las fórmulas del dimensionado, de la carga al generador.
Resumen de los cálculos del Anexo I del PCT-IDAE, verificados frente al ejemplo oficial del propio documento (vivienda rural + bombeo, San Agustín de Guadalix). Es la base de la calculadora de la sección 07.
1 · Altura total equivalente de bombeo
Parámetro ficticio que resume la física del pozo, el depósito y las pérdidas de carga en un único valor de altura:
2 · Energía eléctrica de la motobomba
La constante 2,725 convierte volumen de agua (m³) y altura (m) directamente en energía hidráulica (Wh):
3 · Irradiación sobre el generador
La irradiación horizontal se corrige por orientación, inclinación y sombras respecto al óptimo del período de diseño:
4 · Potencia mínima del generador
El generador se dimensiona para cubrir el consumo diario total con el rendimiento energético esperado de la instalación (PR):
Límite: la potencia pico elegida no debe superar en más de un 20% este mínimo, salvo justificación expresa.
5 · Autonomía del acumulador
Días que el sistema puede alimentar el consumo previsto sin ninguna aportación solar, hasta la profundidad de descarga máxima permitida:
6 · Límites obligatorios de diseño (adaptados a litio)
- Generador: Pmp ≤ 1,2 × Pmp,min
- Acumulador: Isc generador ≤ C-rate máx. de carga del BMS × C (corriente de carga dentro del límite que admite el BMS)
- Autonomía: mínimo 3 días con el acumulador elegido
- Profundidad de descarga: hasta 90-95% según fabricante (el litio LiFePO4 tolera bien la descarga profunda frecuente, a diferencia del plomo-ácido)
- Fricción hidráulica: Hf < 10% de HTE
Un pliego de mínimos para cualquier instalación aislada.
Fija las condiciones técnicas mínimas de las instalaciones fotovoltaicas aisladas de red: electrificación de viviendas, alumbrado público, aplicaciones agropecuarias, y bombeo y tratamiento de agua.
Electrificación, alumbrado público, agropecuarias, bombeo, aplicaciones mixtas.
Mínimo clase I; se recomienda clase II sobre 50 VRMS o 120 VCC.
IP65 mínimo a la intemperie, IP20 en interior.
3 años instalación completa, 8 años los módulos fotovoltaicos.
Generador FV
Asociación en paralelo de ramas fotovoltaicas, cada una con tensión igual a la nominal del generador.
Acumulador
Baterías de litio LiFePO4 (fosfato de hierro-litio), con BMS (sistema de gestión de batería) integrado obligatorio. Se descarta el plomo-ácido por su menor vida útil y peor tolerancia a la descarga profunda.
Regulador de carga
Protege la batería frente a sobrecargas y sobredescargas, cortando el suministro a las cargas si es necesario.
Inversor
Convierte CC en CA. Preferiblemente de onda senoidal pura; se admite onda no senoidal solo si P<1kVA.
Cuánta radiación pierdes por no apuntar bien al sol.
Las pérdidas por una orientación e inclinación distintas a las óptimas, y por sombreado, tienen topes máximos reglamentarios en el período de diseño elegido.
| Pérdida de radiación del generador | Valor máximo permitido |
|---|---|
| Inclinación y orientación | 20% |
| Sombras | 10% |
| Combinación de ambas | 20% |
| Período de diseño | βopt | K | Cuándo se usa |
|---|---|---|---|
| Diciembre | N + 10° | 1,7 | Consumo constante, mes de menor radiación |
| Julio | N − 20° | 1,0 | Bombeo con demanda estival, según localidad |
| Anual | N − 10° | 1,15 | Maximizar la producción anual |
N = latitud del lugar, en grados. β: inclinación elegida. α: azimut elegido (0° = sur).
Los mínimos de calidad, componente a componente.
Cada elemento del sistema tiene requisitos propios de seguridad, protección y rendimiento.
Generador fotovoltaico
Acumulador de litio (LiFePO4)
Regulador de carga
Inversor
| Tipo de inversor | Rendimiento al 20% Pnom | Rendimiento a Pnom |
|---|---|---|
| Onda senoidal, P≤500 VA | >80% | >70% |
| Onda senoidal, P>500 VA | >85% | >80% |
| Onda no senoidal (solo si P<1kVA) | >85% | >80% |
Cada tramo tiene su propio límite de caída de tensión.
La sección de los conductores de la parte de corriente continua se elige para que la caída de tensión no supere estos límites, referidos a la tensión nominal continua del sistema.
Generador → regulador/inversor
Regulador → batería
Inversor → batería
Regulador → inversor
Inversor/regulador → cargas
Puesta a tierra
La instalación estará protegida frente a cortocircuitos, sobrecargas y sobretensiones; especial atención a la protección de la batería mediante fusible o disyuntor magnetotérmico.
El esquema de la Fig. 3: del pozo al depósito.
La energía necesaria para bombear no depende solo del volumen de agua, sino de una altura equivalente que resume el pozo, el depósito y las pérdidas por fricción.
Nivel estático (HST)
Distancia entre el nivel del suelo y el nivel del agua antes de bombear.
Nivel dinámico (HDT)
Distancia entre el nivel del suelo y el nivel del agua tras la prueba de bombeo (el pozo baja al extraer agua).
Caudal de prueba (QT)
Caudal extraído durante el ensayo que caracteriza el pozo, usado para estimar el descenso dinámico real.
Requisito obligatorio: el caudal bombeado no debe exceder el caudal máximo extraíble del pozo cuando el generador trabaja en Condiciones Estándar de Medida (CEM). Es responsabilidad del instalador solicitar al propietario un estudio de caracterización del pozo.
Tres años de contrato, revisión anual mínima.
El contrato de mantenimiento preventivo y correctivo cubre, como mínimo, tres años, con una revisión anual completa.
Dimensiona tu sistema de bombeo y genera el informe.
Introduce los datos del pozo, el consumo y la radiación del emplazamiento: la calculadora reproduce paso a paso el método del Anexo I (verificado frente al ejemplo oficial del PCT) y comprueba los límites obligatorios de generador y acumulador.