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1 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016 Sistema de bomba de agua solar completo ,eficiente y rentable Ing. Miguel Reategui [email protected] SU N RISE E NER GY

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1 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Sistema de bomba de agua solar completo ,eficiente y rentableIng. Miguel Reategui [email protected]

SUNRISE ENERGY

2 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Que sistemas de bombeo solar encontramos en el mercado?

-Sistemas con variadores de frecuencia y bomba convencional AC 220/110V

Concepto antiguo.

-Sistemas de bombeo con MPPT+ variadores de velocidad

y bomba con motor de imanes permanentes ( V y I variable) concepto actual.

-Sistemas híbridos de alimentación y gestión de energía (Micro redes

aplicadas a bombeo de agua).

Concepto integral.

-Son configuraciones similares?

-Tienen la misma eficiencia?

-Tienen precios similares? Representan una solución integral ante un proyecto definido?

-Tienen la misma calidad?

-Tienen la misma rentabilidad?

SUNRISE ENERGY

3 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Solución parcial

SUNRISE ENERGY

4 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

SmartSolution - Alimentación híbridaSmartPSUGenerador PSk2

SmartStart

PS Communicator

SUNRISE ENERGY

5 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Fundamentos Técnicos actuales del bombeo solar

Diseño

especifico

del sistema

de bombeo

de agua

solar

Solución

completa

Debe contener

filosofías de

sostenibilidad y

rentabilidad

Alta Eficiencia

Global

SUNRISE ENERGY

Monitoreo

remoto

6 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Parámetros Hidráulicos confiables

Altura E y D, Volumen de agua, riego

Tecnificado o gravedad, presión, etc

Herramientas de diseño (Programas adecuados

en radiación solar y bombeo de agua) confiables

Selección de componentes, basado en

el cumplimiento de normas y

Certificaciones de calidad

Visión integral para una solución técnica

económica y rentable.

7 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Sistemas de bombeo sin baterías

Acondicionador de potencia que maximise

la energía del generador solar, y que el variador

Incluya una tecnología de alta eficiencia.

Unidad motor bomba de imanes

permanentes-Inicio desde 15% de potencia

solar instalada.

Alta Eficiencia

Global

Compatibilidad entre el acondicionador

y la unidad motor-bomba de agua

8 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Solución de control de presión y volumen

de agua bombeado/dia ANA

Solución rentable usando sistemas híbridos

Solución

completa

Solución energética e hidráulica

9 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Tener un proveedor cercano al lugar de

Instalación y que le garantice asistencia

Técnica y repuestos.

Tener un retorno de la inversión máximo a

5 años con un flujo de caja real, ya que los

Intereses en Perú son elevados.

Entender y recibir una buena capacitación

de la empresa instaladora.

Debe contener

filosofías de

sostenibilidad

y rentabilidad

Tomar la decisión de los sistemas híbridos

que permitirá una buena inversión y alta

Rentabilidad.

10 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Permite através de los valores monitoreados

Como V, Caudal, Presión, Corriente, etc predecir

Fallas o mal funcionamiento en tiempo real.

Costo de tener un monitoreo remoto es de

USD 35/mes/estación.

Modelo de sostenibilidad remota que permite

abaratar costos en zonas rurales en la operación

Y mantenimiento.

Monitoreo

remotoPermite establecer un plan de mantenimiento

con la logística adecuada.

11 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Sistema de bomba de agua solar

completo y eficiente

SUNRISE ENERGY

12 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Es la mezcla y gestión de distintas fuentes de alimentación para optimizar los costes y el

rendimiento.

La componente solar funciona en la mayoría del tiempo y se complementaria la

operación de la bomba con el uso de fuentes de alimentación alternativas para los

picos, emergencias o para mantener la bomba operativa mas horas /día.

La mezcla de potencia y activación / desactivación automática se traduce en que se

utiliza toda la energía solar y los faltantes son suministrados a través de la red ,

moto generador o aerogenerador.

Menos costes operativos de combustibles y de energía de red.

¿Qué es el bombeo híbrido inteligente?

SUNRISE ENERGY

14 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Foto: Aldeas Infantiles-Cieneguilla

15 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

SUNRISE ENERGY

SUNRISE ENERGY

TIPOS DE BOMBAS DE AGUA

16 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

APLICACIONES PRODUCTIVAS

SUNRISE ENERGY

17 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

SmartSolution -Alimentación híbrida

Componentes

Acondicionador de Potencia

Operación lógica

Control y gestión del sistema

SmartPSU

Generación de alimentación CC

Control de las fuentes de alimentación CA

SmartStart

Alimenta los circuitos lógicos del

Generador , red o eólica y conmutación auxiliar.

Carga la batería del sistema remoto.

SUNRISE ENERGY

18 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

SmartSolution: alimentación híbrida

Conexión de componentes

Las líneas rojas son cables de

alimentación trifásica CA o CC

Las líneas verdes son cables de control

Se suministran cables SmartPSU y

SmartStart

CA trifásica

CC

CA trifásica

CC

PSk2 SmartPSU

SUNRISE ENERGY

19 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Usos de ejemplo

Optimización de costes solares / red (24 horas)

Conmutación automática del generador solar (día)a la red pública (noche) y cuando

las tarifas son bajas (tarifa de red nocturna, y la energía de consumo de red se

reduce en un 40 a 50% por el uso de variadores de frecuencia y bomba de alta

eficiencia.

Funcionamiento en horarios prolongados (industria)

Mezcla de alimentación solar con red / generador para reducir los costes operativos

Solarización de bombas existentes

Retrocompatibilidad del material con los sistemas existentes.

SmartSolution - Alimentación híbrida

SUNRISE ENERGY

20 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Caso de uso 1 - Planta de tratamiento de agua

La planta requiere un flujo mínimo para operar de forma eficiente.

La planta opera seis días, de 7:00 a 7:00 pm

El proceso requiere un flujo y una presión de agua constante.

La alimentación híbrida inteligente implica el suministro constante con un 80 % solar y

solo un 20 % de red o generador de reserva

Resultados – bajos costes operativos, generador de reserva mucho más pequeño para

el uso, si la red está disponible la facturación de energía para ese 20% de aporte será

entre 40-50% menor comparada al consumo eléctrico de una bomba convencional.

SmartSolution - Alimentación híbrida

SUNRISE ENERGY

21 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Contexto y desafíos

Finca de cultivo de manzanas de 18 ha en el norte de España (830 m³/d, de

julio a septiembre).

27 000 € de costes operativos anuales.

Motor de gasóleo de 200 kVA.

Estudio de caso – Riego híbrido, España 2016

SUNRISE ENERGY

22 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Solución técnica

Control remoto.

Híbrido totalmente automatizado

Reducción del tamaño del generador de

gasóleo a 45 kVA.

Ajuste del caudal diario para que el sistema

gestione automáticamente la fuente CA/CC

Ajuste del caudal / presión para responder a

los requisitos de riego.

Estudio de caso – Riego híbrido, España 2016 SUNRISE ENERGY

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Resultados

Ahorro de más de 20 000 USD en costes

operativos al año.

Tiempo de retorno de la inversión aprox.

3 años.

Estudio de caso – Riego híbrido, España 2016 SUNRISE ENERGY

24 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Contexto y desafío

Campo Nyarugusu, con 155 000 habitantes, en el oeste de Tanzania.

> 50 000 USD de costes operativos anuales por suministro de agua.

Mejora / solarización del generador existente basado en el suministro de agua.

Estudio de caso – Suministro de agua para consumo domestico

Tanzania 2016

SUNRISE ENERGY

25 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

Solución técnica

Ajuste del caudal diario para que

el sistema gestione

automáticamente la fuente

CA/CC.

Control remoto.

Híbrido totalmente automatizado.

Operación manual segura sin

PumpScanner.

Estudio de caso – Suministro de agua en Tanzania 2016

SUNRISE ENERGY

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Resultados

Hasta 740 m3

(195 000 USD) al día

para 155 000 habitantes

Ahorro superior a

30 000 USD en costes

operativos anuales

TRI aprox. 3 años.

Estudio de caso – Suministro de agua de campo, Tanzania 2016

SUNRISE ENERGY

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Solución CA líder

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Solución CA líder

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Sistema LORENTZ PS2

En un día solar perfecto y mismas condiciones de potencia solar e irradiancia

Resultados de pruebas reales en condiciones idénticasSUNRISE ENERGY

Comparación de la producción de agua/hora entre un sistema con variador de frecuencia y bomba CA comercial y una solución con acondicionador de potencia y bomba de imanes permanentes en diferentes climas y misma potencia solar.

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Solución CA líder

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Sistema LORENTZ PS2

28 m3 7500 gal

En un día solar perfecto

Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

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Solución CA líder

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Sistema LORENTZ PS2

39 m3 10.300 gal

36 % más de aguaSUNRISE ENERGY

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Solución CA líder

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Sistema LORENTZ PS2

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Solución CA líder

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Sistema LORENTZ PS2

En un día nublado

Resultados de pruebas reales en condiciones idénticasSUNRISE ENERGY

Comparación de la producción de agua/hora entre un sistema con variador de frecuencia y bomba CA comercial y una solución con acondicionador de potencia y bomba de imanes permanentes en diferentes climas y misma potencia solar.

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Sistema LORENTZ PS2

En un día nublado

Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

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Solución CA líder

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Sistema LORENTZ PS2

16 m3 4200 gal 25 m3 6700 gal

60 % más de agua

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Solución CA líder

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Sistema LORENTZ PS2

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Solución CA líder

En un día muy nublado

Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

SUNRISE ENERGY

Comparación de la producción de agua/hora entre un sistema con variador de frecuencia y bomba CA comercial y una solución con acondicionador de potencia y bomba de imanes permanentes y misma potencia solar.

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Sistema LORENTZ PS2

En un día muy nublado

Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas

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Sistema LORENTZ PS2

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Solución CA líder

0,38 m3 101 gal 6 m3 1600 gal

1460 % más de agua

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Solución completa

E/S

Dos entradas de sensor de presión

Sensor solar de arranque.

Interruptor remoto RF.

Sensor de bajo nivel de agua.

Contador de agua.

Sensor de tanque lleno.

SUNRISE ENERGY

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Solución completa

Aplicaciones integradas

Control por presión o nivel de agua.

Presión diferencial.

Medición de nivel.

Presión constante.

Flujo constante.

Control de volumen diario.

Control de salida de interruptor externo.

SUNRISE ENERGY

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Sensor solar

Módulo calibrado.

Montaje sencillo.

Funcionalidad del software habilitada en el

registro.

Incluido con PS1800 / PS4000

Se puede añadir a otros acondicionadores.

Software para accionar la salida.

Solución completa

SUNRISE ENERGY

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CONNECTED

PumpScanner

Configuración de sistema sencilla

Instalación

Registro

Análisis

Rendimiento

Datos de rendimiento en tiempo real

Información histórica y diagnóstico

Se incluyen licencias ilimitadas

Elevado valor para clientes y socios

SUNRISE ENERGY

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PS2 está CONECTADO

DataModule totalmente integrado en la

placa principal

Nuevo protocolo ampliado para

recopilar más datos

Mayor resolución de sensor

Diagnóstico mejorado

pumpMANAGERPS Communicator

SUNRISE ENERGY

39 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016

CONNECTED

Incorporación de big data a sistemas pequeños

Aplicación de control y gestión de bombas basada en

la nube.

Informes de estado proactivos.

Paquete todo incluido con

Cuentas de usuario ilimitadas.

Tarifa mensual fija

PS Communicator

pumpMANAGER

SUNRISE ENERGY