Tabla 1. Ventajas y desventajas del bombeo solar
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| No consumen combustible | Inversión inicial relativamente alta |
| Larga vida útil (de 15 a 20 años) | Acceso a servicio técnico limitado |
| Impacto ambiental mínimo | Producción de agua variabledependiendo de condiciones meteorológicas |
| Bajos costos de operación y mantenimiento | - |
El éxito de un proyecto está directamente relacionado con el conocimiento de las condiciones y recursos del sitio. ¿Qué hace que un sitio sea adecuado para bombear agua con el sol? ¿Qué diferencia hay en los recursos de un sitio a otro? ¿Cuál es su costo aproximado? Estas son algunas de las preguntas que el proyectista debe responderse. Esta guía proporciona en los siguientes capítulos las herramientas necesarias.
La elaboración de un proyecto de bombeo fotovoltaico puede ser un proceso que consume tiempo y recursos; la inversión inicial es relativamente alta y por tanto debe realizarse con cuidado, especialmente si a la vez se están realizando trámites para la obtención de ayuda económica.
Tome en cuenta las siguientes consideraciones:
- La disponibilidad de otras fuentes de energía como la electricidad de la red de distribución, gasolina, diesel, viento, etc.
- La aplicación que se pretende dar al agua extraída, por ejemplo, abrevaderos para ganado, irrigación, consumo humano, etc.
- Las características del bombeo en términos de distancia, volumen y profundidad de la extracción del agua.
- La disponibilidad del recurso solar, es decir, qué tanta energía solar hay en la región geográfica
Por otra parte, la disponibilidad de combustibles como la gasolina o el diesel a un precio accesible podría hacer que la opción solar sea menos competitiva. En la sección de aspectos económicos de esta guía se ofrece un método para comparar estas alternativas utilizando los costos reales a lo largo de la vida útil de un sistema de bombeo.
Una buena indicación del tamaño y costo es el ciclo hidráulico, que es el producto del volumen diario por la profundidad. En el sistema métrico el ciclo hidráulico tiene unidades de m4. El recorrido horizontal se considera insignificante en este caso. Por ejemplo, 5 m3 extraídos de una profundidad de 15 m dan un ciclo hidráulico de 75 m4. Así mismo, 15 m3 extraídos de una profundidad de 5 m también dan 75 m4. En ambos casos la energía requerida es aproximadamente la misma y el costo de estos sistemas es muy similar. ¿Cuándo se considera que el sistema es muy grande para el bombeo solar? La experiencia muestra que un proyecto es económicamente factible cuando el ciclo hidráulico no sobrepasa los 1,500 m4. Los sistemas de bombeo solar de combustión interna o eólicos son más competitivos cuando se requiere un ciclo hidráulico mayor.
Para obtener mayores beneficios, el agua debe utilizarse en productos de alto valor para el propietario. Debe observarse que el agua no sea más cara que el producto. El ciclo hidráulico de un proyecto permite determinar la tecnología más apropiada. Como se mencionó, en general 1,500 m4 es una buena cifra para decidir si se implementa un bombeo solar o no. La Figura 1 nos indica la tecnología más apropiada de acuerdo al volumen diario y profundidad de bombeo.
Esta gráfica se realizó asumiendo una insolación diaria de 3.0 kWh/m2, un recurso eólico (es decir , la velocidad promedio del viento) de 4.5 m/s y una eficiencia de 7% de los sistemas de Diesel.
Existen en la actualidad mapas y tablas que indican la insolación mensual promedio para diferentes zonas geográficas. La insolación es la energía proveniente del sol. Una unidad común de insolación es el kWh/m2. En esta guía se recomienda que los sitios del proyecto deben contar con al menos 3 kWh/m2 de energía solar para justificar el seguimiento del proyecto. En el Apéndice se incluye una tabla con valores de insolación para diversas zonas geográficas de México. Utilice el valor de insolación más cercano al lugar de su proyecto.
El diagrama de flujo de la Figura 2 muestra una alternativa para llevar a cabo la selección del tipo de tecnología que se puede utlizar para un sistema de bombeo de agua, ya sea un sistema convencional o un sistema solar. El dato más importante que se debe conocer para diseñar un sistema de esta naturaleza, es la demanda que se va a satisfacer. Para la selección se consideran parámetros como la distancia de red, ciclo hidráulico y el recurso solar que posee el sitio.
- La disponibilidad de servicio profesional en la región. Una instalación de bombeo solar debe hacerse por personal calificado. Además es importante que el instalador sea fácilmente localizado en caso de requerir sus servicios. El instalador debe ser confiable, experto y de buena reputación.
- La aceptación de los usuarios de una tecnología relativamente nueva y desconocida. Los usuarios deben entender la capacidad de estos sistemas, sus limitaciones, sus ventajas, requisitos de mantenimiento y principios de operación. Involucre a los usuarios desde el principio de la realización del proyecto. Esto les permitirá asimilar mejor la nueva tecnología así como les reforzará su sentido de responsabilidad.
- La vigilancia adecuada. La naturaleza y portabilidad de estos sistemas de bombeo solar los hacen ideales para aplicaciones remotas y solitarias, pero también los hacen vulnerables al robo o vandalismo.
- El impacto ambiental. La energía solar y su tecnología no contribuyen al deterioro de la calidad del aire y el agua, no producen ruido y no son peligrosos para la fauna local. Esto en sí mismo es para muchos usuarios de gran valor.
