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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
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
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
23 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016
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
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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 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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Sistema LORENTZ PS2
16 m3 4200 gal 25 m3 6700 gal
60 % más de agua
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Solución CA líder
En un día muy nublado
Resultados de pruebas reales en condiciones idénticas
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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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Solución CA líder
0,38 m3 101 gal 6 m3 1600 gal
1460 % más de agua
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34 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016
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
35 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016
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.
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36 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016
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
37 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016
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
38 © BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG 2016
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