grupo electro stocks - con variadores de frecuencia...2021/05/18 · filtro emc integrado hasta...

Bombeo solar con variadores de frecuencia

Fran Pérez Técnico Comercial [email protected]

18/05/2021

mailto:[email protected]

Bombeo solar con variadores

▪ Más de 20 años de experiencia en el sector eléctrico

▪ Partners LS Electric, Peter Electronic, New Elfin, GIC

▪ Soporte comercial y técnico en preventa y posventa

▪ Presencia comercial en España y Portugal

▪ Nuevas instalaciones en Santa Perpètua, BCN (8.000m2)

▪ Sistema de gestión de calidad ISO 9001

▪ Socio UNEF – Unión Española Fotovoltaica

▪ Partner Gold Core Program Grupo Electrostocks

Sobre VMC


▪ Nuestras soluciones:

Sobre VMC


BOMBEO + SOLAR + VARIADOR DE FRECUENCIA

Riego

Uso agrícola

Jardinería

Piscinas,…

Energía solar

Fotovoltaica

(limitaciones

y ventajas)

Eficiencia de la instalación

- Control de la bomba

- Función MPPT

▪ Energía de origen renovable y gratuita

▪ Ecológico: no emite partículas contaminantes

▪ Funcionamiento fiable y silencioso

▪ Ahorro (combustible, electricidad, mantenimiento…)

▪ Costes estables y conocidos (valor inicial amortizable)

▪ El variador mejora la eficiencia energética de la instalación

▪ Mejora de la vida útil del conjunto motor/bomba

Ventajas


Ventajas


Ejemplo: Rendimiento de una bomba

Frecuencia Bombeo Consumo

50Hz 2.000 litros/minuto 10 kW

40 Hz 1.600 litros/minuto 5,12 kW

Reduciendo el 50% del consumo bombea el 80%

Frecuencia regulable de 0,1 a 400Hz, con la opción configurable 1000Hz

(mínimo ventiladores +/- 35Hz y en Bombas +/- 25Hz, según bomba)

▪ Riego agrícola

▪ Suministro de agua en zonas rurales

▪ Extracción de agua subterránea para consumo

▪ Tratamiento de aguas residuales

Aplicaciones


▪ Sustitución de generadores de gasoil

▪ Zonas sin suministro eléctrico o con redes débiles

▪ Instalaciones con elevados costes energéticos

▪ Instalaciones para consumos temporales

Ámbitos

Nuevo RD 149/2021


Actuaciones subvencionables:

• La sustitución de grupos de bombeo por otros más eficientes energéticamente.

• La implantación de variadores de frecuencia y arrancadores estáticos o la sustitución por equipos más eficientes energéticamente en bombeos.

• La implantación o modernización de sistemas de regulación, control y monitorización de la red de riego que contribuyan de forma directa al ahorro de energía.

▪ Ayudas para eficiencia energética en explotaciones

agropecuarias y comunidades de regantes

▪ 30.000.000 euros hasta 31/12/2021

Más información: https://www.idae.es/ayudas-y-financiacion/programa-de-ayudas-para-la-realizacion-de-actuaciones-de-eficiencia

https://www.idae.es/ayudas-y-financiacion/programa-de-ayudas-para-la-realizacion-de-actuaciones-de-eficiencia

¿Qué es un bombeo solar?


▪ Extracción o bombeo directo de agua

▪ Riego, depuración de aguas, achique, etc

Utilizando energía solar fotovoltaica como principal fuente de energía

Tipos de instalaciones


La energía solar fotovoltaica es la única fuente de energía

PRO: No necesita red o generador

CONTRA: Dependencia de condiciones de sol. Variabilidad en control de presión

Aislada



Varias fuentes de energía disponibles: fotovoltaica, generador o red

PRO: Sustituye fotovoltaica por generador o red cuando la instalación lo requiere

CONTRA: No utiliza toda la energía fotovoltaica disponible

Conmutada



Varias fuentes de energía disponibles: fotovoltaica, generador o red

PRO: Combina fotovoltaica, generador o red cuando la instalación lo requiere.Es decir: utiliza TODA la energía FV disponible y puede utilizar AC y DC a la vez

Hibridada



Energía solar (aislada)Energía solar con más potencia de paneles (aislada)Energía solar desperdiciada (aislada) o usada (hibridada) Energía eléctrica de red (hibridada)

Aislada vs hibridada

Función MPPT


Potencia/Tensión vs IRRADIANCIA SOLARINTENSIDAD vs TENSIÓN I/T vs TEMPERATURA

MPPT: Maximum Power Point Tracker

Seguimiento del punto de máxima potencia

Horas solares año


Cálculo de valores

• Los paneles solares se

conectan al bus CC del

variador

• Los módulos solares se

conectan entre sí en tramas

serie/paralelo para alcanzar

la potencia necesaria

• El Nº módulos en serie

determina la tensión Vdc

• El nº de series en paralelo

determina la corriente total

Configuración del campo solar


Requisitos del campo solar:

• Potencia: debe ser adecuada a la de la bomba

• Nº de módulos en serie:

- Deberá adecuarse a la tensión nominal del bus CC del variador

- No podrá exceder la máxima tensión del bus CC del variador

• Nº de series en paralelo: Podrá exceder la máxima corriente de

entrada del convertidor de frecuencia

Configuración del campo solar

Opciones de control


IP65

S100

Trifásica 230V 0.4-15kWTrifásica 400V 0.4-75kW

IP20/IP66

0.75-18.5kW0.75-90kW

H100

IP20

Salida trifásica 230V0.37-2.2kW

De 0.37 a 90kW

VDSUN

Variadores con MPPT interno

> 90kW hasta 500kW

Variadores con MPPT externo (CBS)

Instalaciones a medidaProyectos



▪ Captación pozo a depósito ▪ Captación pozo a depósito▪ Riego (MPPT+ Control de presión)Máxima funcionalidad también sin paneles FV

Opción VDSUN



Opción S100/H100

Tabla de selección


Tipo de instalación AISLADA CONMUTADA HIBRIDADA

VARIADOR

IP65 VDSUN VDSUN

IP20 S100 H100 S100 H100 S100 H100

FUNCIÓN

MPPT

RTC Programaciónhoraria

- - - - -

Protección y registro de incidencias

Control nivelpozo

Por relé Por relé Por relé Por relé Por relé Por relé Por relé Por relé

Control niveldepósito

Funcionalidades


▪ Función MPPT

▪ Regulación de distintas presiones (VDSUN máx.1, S100 máx. 4, H100 máx. 7)

▪ Arranque-Paro programable por tiempo (Cambio horario Verano –invierno, H100)

▪ Arranque especial para motores en baño de agua (bomba sumergida)

▪ Llenado de tuberías

▪ Protección por sub-carga

▪ Niveles pozo/depósito

▪ Control remoto (Modbus RTU, Ethernet, VDSUN app)

▪ Protección IP65 (VDSUN), IP20 u opción IP66 (S100)

▪ Operación y mantenimiento fáciles

VDSUN


0.37 – 2.2 kWpara bombas de 220V AC

Variador de bombeo solar IP65

VDSUN


● Fácil instalación y puesta en marcha

● Envolvente de aluminio IP65 (no necesita armario)

● Elevador de tensión de entrada (reducción de cantidad de paneles)

● Configuración modular

● Marcha/paro en un solo botón

● Equipos programables mediante consola

externa o comunicación GPRS.

● Función MPPT y control de presión

● Comunicación RS-485/Modbus

● Aplicaciones: Riego agrícola, piscinas, fuentes ornamentales,

agua doméstica

Características

VDSUN


● Compatible con bombas AC AM trifásicas, bombas AC PMSM

trifásicas y bombas BLDC monofásicas

Características

Motor de

imanes

permanentes

Motor

asíncrono

Motor

monofásico

Bombeo de 30-40% más agua con un tamaño más pequeño. Alta eficiencia y factor de potencia

Ampliamente utilizado con eficiencia normal

Popular en entorno doméstico baja eficiencia

VDSUN


● Monitorización y control remoto con VDSUN APP (modelo Premium)

(APP móvil VDSUN (Android OS) disponible en www.vmc.es)

Características

Localización Monitorización

Paro/Marcha

Ajuste de parámetros

Reset

VDSUN


MODELOS VDSUN

BÁSICO(B)

PREMIUM (IFB)

Módulos Boost

(elevador de tensión)

Filtro salida

10AOpcional

Módulo comunicación

IOT/GPRSOpcional

Comunicación RS-485 Modbus

Monitorización y

control remotoAcceso APP Opcional

AccesoriosConsola remota

y cable comunicaciónOpcional Opcional

Soporte instalación Opcional Opcional

Características

VDSUN


Modelos

VDSUN


Configuración modular

Antena incluida con el módulo IOT/GPRS

VDSUN


Dimensiones

VDSUN


Accesorios

VDSUN


Características variador bombeo solar

VDSUN


Entrada

450 Wp 450 Wp 450 Wp

+ + 1350 Wp

0,37kW 220V

=

Boost (elevador de tensión)

90-450Vdc

Salida

110-230Vca3 fases

1 fase

Bombas

Trifásicas

Monofásicas

VDSUN


Configuración recomendada – Bombas monofásicas

Monofásica CV (kW) Número de panelesMínimo

Potencia 450Wp 72 células

220V 0,5CV (0,37kW) 3 1.350W

220V 0,75CV (055kW) 3 1.350W

220V 1CV (0,75kW) 4 1.800W

220V 1,5CV (1,1kW) 5 2.250W

Bombas monofásicas sólo hasta 1,5kW

VDSUN


Configuración recomendada – Bombas trifásicas

Trifásica CV (kW) Número de panelesMínimo

Potencia 450Wp 72 células

220V 0,5CV (0,37kW) 3 1.350W

220V 0,75CV (055kW) 4 1.800W

220V 1CV (0,75kW) 4 1.800W

220V 1,5CV (1,1kW) 5 2.250W

220V 2 CV (1,5kW) 6 2.700W

220V 3 CV (2,2kW) 7 3.150W

H100 / S100 con MPPT


● De 0.4 a 90kW, monofásico/trifásico 230V/400V (según modelo)

● Variadores con firmware de bombeo solar

● Instalaciones aisladas, conmutadas o hibridadas

con un generador o red

● Función MPPT integrada en el variador

● Control niveles de pozo (con relé) y depósito

● Control marcha/paro del generador

● Monitorización y datalogger (con HMI opcional)

via RS485 Modbus o Ethernet

Características

H100 / S100 con MPPT


● Variador especializado en bombeo, ventilación y HVAC

● Consola LCD especial para aplicaciones HVAC con

mayor visualización de datos

● Programación horaria (RTC)

● Protección detector de caudal (bomba seca)

● 2 macros configuradas para gestión de MPPT, control de

presión niveles y sensor de irradiación solar

● Comunicación Ethernet

Características

H100

S100 ● Variador para aplicación general de altas prestaciones

● Filtro EMC integrado hasta 45kW

● Control de motores de imanes permanentes

● Comunicación Profibus, Ethernet, Modbus TCP,…

Conjunto de la instalación


Campo solar


Paneles solares fotovoltaicos Accesorios de alimentación

Campo solar


Accesorios de alimentación

STC-1

Campo solar


Accesorios de alimentación

Protección y control CC/CA


Protección diferencial tipo B

Contactores Interruptores automáticos y seccionadores

Filtros e inductancias


Filtros EMC de Entrada CC

Filtros FLC de salida

Sensores, relés y sondas


Monitorización y control del sistema


Variadores >90kW



Conversores de comunicaciones

CRS-485-EMB CRS-232/485-EMB CRS LR

RS-485 A ETHERNET (MODBUS TCP)

RS-232/485 A ETHERNET (MODBUS TCP)

Con servidor web integrado

RS-485 A LoRAComunicación wireless

(1km interior/20km exterior)

Ejemplo de monitorización y control

de un bombeo solar


Panel en stand VMC Matelec 2018

Plataformas cloud


Plataforma de cálculo de instalaciones de

bombeo solar

Plataforma de monitorización y control instalaciones de

bombeo solar

https://www.vmc.es/es/suncalc https://www.vmc.es/es/sundata

https://www.vmc.es/es/suncalc

https://www.vmc.es/es/sundata


Plataforma de cálculo de instalaciones de bombeo solar


Plataforma de monitorización y control de instalaciones de bombeo solar


Ejemplos de instalacionesCaptación para llenado de depósito

Instalación: AisladaVariador: VDSUN



Instalación: HibridadaVariador: VDSUNCon monitorización (APP)


Ejemplos de instalacionesRiego solar con MPPT y control de presión

Instalación: AisladaVariador: VDSUNCon monitorización (APP)

Equipos con control de puesta en marcha por radiación solar y control de presión



con sensor de radiación y niveles

Recomendación: control del nivel de la bomba sumergida a través de sondas

Instalación: AisladaVariador: H100

Equipos con control de puesta en marcha por radiación solar y control de presión


Ejemplos de instalacionesRiego con sensor de radiación

control de presión y niveles



El primer variador arranca a las 09:30 hasta las 11:00, llenado de tanque con MPPT.

El segundo variador arranca a las 11:01 hasta las 16:00, riego con presión MPPT+PID.

Si hay suficiente radiación, el segundo variador activa al primer variador y trabajan juntos con la prioridad del segundo variador.

A partir de las 16:00, el primer variador arranca hasta las 18:00 o 19:00 en MPPT

Dos bombas para llenado de tanque y riego por presión

Ejemplos de instalaciones



Bombeo solar para regadíoEjemplos de instalaciones

Instalación: HibridadaVariador: iS7

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