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Jornada: Riego subterráneo
Albacete, marzo 2019
Diseño, gestión y manejo del riego por goteo con energía fotovoltaica
Jorge Cervera GascóMiguel Ángel Moreno Hidalgo
TICs Aplicadas a la Precisión Agroforestal
Grupo electrógeno
Energía convencional
30 % 20 % 2 %
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
P1 15.09 19.62 23.54 24.01 25.59 57.61 59.17
P2 9.31 12.10 14.52 14.81 15.78 35.52 36.49
P3 2.13 2.77 3.33 3.40 3.62 8.15 8.37
6 % 131 % 2 %
BOMBEO SOLAR
En cualquier parte?
Bombeo a embalse o riego
directo?
UN BUEN DISEÑO
VARIADOR DE
VELOCIDAD
Bomba de
riego y motor
CABLEADO HASTA
LA BOMBA
Nivel
DinámicoTubería de
impulsión
CONTADOR
TRANSDUCTOR
PRESIÓN
VARIADOR DE
VELOCIDAD
Bomba de
riego y motor
CABLEADO HASTA
LA BOMBA
Nivel
DinámicoTubería de
impulsión
CONTADOR
TRANSDUCTOR
PRESIÓN
1000 W/m2800 W/m2600 W/m2400 W/m2200 W/m2
PVGIS
PVGIS
• Prever la demanda de forma precisa
• Buenos paneles fotovoltaicos
• Muy buen variador
• Bomba con motor adecuado
• Monitorización
• Nos olvidamos de las baterías
• Ser generosos en el dimensionado
Claves del diseño
UN BUEN DISEÑO
UN BUEN DISEÑO PERO…
UNA MEJOR GESTIÓN!
MODELO
FOTOVOLTAICO
MODELO
HIDRÁULICO
MODELO
PRESUD-SOLAR
Sistema de
bombeo
Sistema de
riego
PERUELOS (Hellín)LA RAMBLA (Santa Ana)
Nuestros casos de estudio
http://5.39.6.180/admin/home
Caso de Estudio: Peruelos
MODELO
FOTOVOLTAICO
MODELO
HIDRÁULICO
MODELO
PRESUD-SOLAR
Sistema de
bombeo
Sistema de
riego
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0:00:00 4:48:00 9:36:00 14:24:00 19:12:00 0:00:00
Irra
dia
nce
(W/m
2)
Hour
MODELO FOTOVOLTAICO
MODELO FOTOVOLTAICOCalibración del
piranómetroPiranómetro Estación climática
Irradiancia en
plano horizontal
Plano
inclinado
MODELO FOTOVOLTAICO
MODELO FOTOVOLTAICO
MODELO FOTOVOLTAICO
MODELO FOTOVOLTAICO
• Simula la potencia generada en tiempo real, usa irradiancia (W/m2) en vez de irradiación (MJ/m2)
• Tiene en cuenta la temperatura, el viento y el envejecimiento de los paneles
• Permite simular el efecto de los algoritmos de control (diferentes puntos en la curva V-I)
• Pero… ¿funciona?
Potencia en continua (generador solar)
Potencia a la entrada del variador
Potencia a la salida del variador
Potencia a la entrada de la bomba
Inteligencia artificial
Modelos deterministas
MODELO
FOTOVOLTAICO
MODELO
HIDRÁULICO
MODELO
PRESUD-SOLAR
Sistema de
bombeo
Sistema de
riego
MODELO
FOTOVOLTAICO
MODELO
HIDRÁULICO
MODELO
PRESUD-SOLAR
Sistema de
bombeo
Sistema de
riego
Monitorización y sistemas expertos de detección de problemas en pozos
CaudalPotenciaFrecuenciaTensión Estimación de
H
Claves de implementación de sistemas expertos
• Modelizar variador de frecuencia con leyes de semejanza
• Medimos el caudal
• Estimar H con ecuación de pérdidas de carga
• Determinar rendimiento con medida de potencia
Claves de implementación de sistemas expertos
• Modelizar variador de frecuencia con leyes de semejanza
• Medimos el caudal
• Estimar H con ecuación de pérdidas de carga
• Determinar rendimiento con medida de potencia
• Novedad:• Simular desgaste de rodete con simulación de recorte de rodete (l)
• Simular fallo eléctrico con componente de rendimiento (h)
• Simular fallo hidráulico con coeficiente de rozamiento (C)
Claves de implementación de sistemas expertos
Modelización teórica del sistema
Adquisición de información
Calibración del modelo(optimización)
Monitorización de variables(l, h, C)
l= 0.999hvarios= 0.83C=66.6
MODELO
FOTOVOLTAICO
MODELO
HIDRÁULICO
MODELO
PRESUD-SOLAR
Sistema de
bombeo
Sistema de
riego
Caso de estudio: Peruelos
Modelo digital de elevaciones
Modelo hidráulico
Hydraulic model
Nivel de Agua
Nivel dinámico
Cota+pérdida de carga+ presión en
la subunidad
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0:00:00 4:48:00 9:36:00 14:24:00 19:12:00 0:00:00R
adia
ció
n (
W/m
2)
Hora del día
Curva de Radiación
Tendenciade laRadiación
PHOTOVOLTAIC
MODEL
HYDRAULIC
MODEL
MODEL
PRESUD-SOLAR
Gestión del bombeo solar en red
Gestión del bombeo solar en red
Una verdad
incómoda
0
5
10
15
20
25
05/07/2015 20/07/2015 04/08/2015
Po
ten
cia
(kW
)
Fecha
13-7-2015/11-8-2015
Valores depotencia
0
5
10
15
20
25
30
09/07/2016 29/07/2016 18/08/2016
Po
ten
cia
(kW
)
Fecha
18-07-2016/11-08-2016
Valores depotencia
Encontramos… Ahora
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
4:48:00 7:12:00 9:36:00 12:00:00 14:24:00 16:48:00 19:12:00
Rad
iaci
ón
(W
/m2)
Hora del dia
03-09-2016
Sensor limpio Sensor sucio
Limpieza de los paneles
0
200
400
600
800
1000
19/08/2017 0:00 19/08/2017 13:12 20/08/2017 2:24R
ad
iació
n (
W/m
2)
Dia
Radiación
Tendencia de la radiación
0
10
20
30
40
50
60
30 50 70 90 110
Inte
nsid
ad
(A
)
Momento del dia
Cortes de suministro
Tendencia cortes de suministro
Ahorramos energía! Pero… ¿qué pasa con el agua?
Jornada: Riego subterráneo
Albacete, marzo 2019
Diseño, gestión y manejo del riego por goteo con energía fotovoltaica
Jorge Cervera GascóMiguel Ángel Moreno Hidalgo
TICs Aplicadas a la Precisión Agroforestal
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