El grupo electrógeno o la red
en apoyo del bombeo solar

Lo que una segunda fuente aporta a una instalación solar

Una instalación puede tener que mantener una presión en el aspersor, en el cañón o en el pívot, sostener un caudal durante toda la ventana de riego o alcanzar un volumen diario programado. Cuando la radiación no aporta toda la potencia solicitada, la segunda fuente completa la alimentación. El estudio precisa entonces la cuota solar, la energía exigida al apoyo y las condiciones de funcionamiento de la arquitectura elegida.

Esta lógica es la de la presión constante: en cuanto la consigna se convierte en una exigencia agronómica, deja de ser una media de campaña. El caso práctico del kiwi en el suroeste de Francia ofrece una lectura a tamaño real.

Tres arquitecturas para integrar una fuente de apoyo

Cada gama organiza el apoyo a su manera, y cada manual del fabricante describe el punto de entrada de la segunda fuente así como el modo de conducción que lo acompaña; LE LAB reproduce esa descripción tal cual. La elección entre las tres sigue a la bomba, y la bomba sigue al punto de funcionamiento: el caudal a la altura manométrica de la obra designa la gama, el apoyo se instala después.

SQFlex: la vuelta automática al solar

El motor MSF 3 de la SQFlex integra su módulo de mando y admite tanto una alimentación continua de 30 a 300 VCC (100 a 300 VCC para el motor de 2 500 W) como una alimentación alterna monofásica de 1 × 90 a 240 V, en 50 o 60 Hz. La bomba puede así recibir el campo fotovoltaico y una fuente alterna sin convertidor intermedio.

El cuadro IO 101 gobierna la alimentación de una instalación SQFlex asociada a un grupo electrógeno. El arranque del grupo pone el sistema en funcionamiento; su parada provoca la vuelta automática a la alimentación solar. El manual lo escribe así: « El grupo electrógeno debe funcionar de forma regular para que la bomba se ponga en marcha. »

SP y SPE bajo RSI: la entrada de alimentación de socorro

El convertidor solar RSI es compatible con la corriente continua y con la corriente alterna. Su cuaderno técnico lo escribe en una frase: el RSI puede conectarse a la red o a un grupo electrógeno como alimentación de socorro en caso de interrupción del panel solar. Esto se juega en tres bornes, L1, L2 y L3, descritos como la alimentación eléctrica CA trifásica, junto al bus de continua que recibe el campo.

La tensión de entrada alterna sigue a la versión del convertidor: 208 a 240 VCA en rango de baja tensión, 380 a 480 VCA en rango de alta tensión, el de las máquinas grandes. La entrada está documentada como alimentación de socorro, y la organización del mando se define en el cuadro, obra por obra, con la aparamenta que elija el instalador. La misma compatibilidad sirve en el taller: el cuaderno señala que permite conectar el convertidor al trifásico del taller para prepararlo fuera de obra, lo que hace que la instalación resulte rápida y sencilla en la obra.

Es la arquitectura de los grandes volúmenes, la de las bombas SPE y SP bajo RSI. El bombeo solar en red eléctrica encuentra aquí su caso más directo: una explotación conectada conserva su contrato como reserva y hace trabajar el campo el resto del tiempo.

PSk: la combinación continua de las dos fuentes

El regulador PSk3 integra una entrada alterna. Puede conmutar entre la energía solar y la fuente alterna o combinar ambas para mantener un caudal o una presión. En modo híbrido, el regulador adapta la contribución del apoyo a las variaciones del campo fotovoltaico para conservar la consigna prevista por el dimensionado.

Las dos fuentes se reúnen en el bus de continua. Para permitir su funcionamiento simultáneo, la tensión Vmp real del campo debe mantenerse por encima de la tensión alterna rectificada. En la generación PSk2, esta función corre a cargo del cuadro smartPSUk2. Los umbrales de tensión, las gamas y las reglas de conexión se detallan en la ficha LORENTZ PSk híbrido.

El modo de conducción se ajusta de una vez por todas en la puesta en servicio. La nota de aplicación LORENTZ « solar by default » describe su resultado: el explotador enciende su grupo y el sistema pasa a modo híbrido; lo apaga y el sistema vuelve al modo solar, automáticamente. El smartStart añade el gobierno del propio grupo, mediante un contacto libre de potencial que se cierra en cuanto se solicita el apoyo.

Del lado de la red, el PSk3 trabaja de 380 a 480 V con un margen de más o menos el 10 %, de 45 a 60 Hz: vigila la tensión y se conecta cuando esta se encuentra dentro de ese rango. El detalle del funcionamiento híbrido PSk ocupa una página aparte.

Granada: un ejemplo de reparto entre solar y apoyo

Para una necesidad de 60 m³ al día, seis horas de aspersión a 3,0 bar y una altura manométrica total de 96 m, el estudio elige una LORENTZ PSk3-15 C-SJ17-18, un campo de 8 755 Wp y un grupo de 6,5 kW en carga continua. El reparto energético se establece sobre dieciséis años de irradiación real, hora a hora.

Elegir el grupo sobre el punto de funcionamiento

La magnitud que gobierna la elección es la potencia constante del grupo, la que entrega en carga continua, y el punto de partida es la potencia absorbida en el punto de funcionamiento. LORENTZ publica la regla y la ilustra: 6 kW absorbidos dan un grupo de 9 kW en la nota de dimensionado híbrido, y 29,7 kW absorbidos dan 44,55 kW, es decir, al menos 45 kW, en el caso de riego español. El factor 1,5 cubre el rendimiento del convertidor, el factor de potencia y la reducción de potencia en servicio continuo. En Granada, los 4,26 kW absorbidos dan 6,5 kW una vez redondeados al medio kilovatio superior.

El regulador trabaja con grupos cuya potencia constante es superior, igual o inferior a la del motor: cuando el grupo es más pequeño, un límite de velocidad ajustado en la puesta en servicio adapta la demanda a lo que sabe entregar. Es la ganancia propia de la arquitectura híbrida, escrita tal cual en la nota smartSolution: permite elegir un grupo netamente más compacto que el que exigiría un bombeo llevado únicamente con gasóleo.

• Tensión. 380, 400, 415, 440, 460 o 480 V en trifásico, según las especificaciones admitidas por LORENTZ smartSolution.
• Frecuencia. 50 o 60 Hz.
• Arranque remoto. Función de dos hilos siempre que el smartStart gobierne el grupo; este proporciona un contacto libre de potencial, de poder de corte 250 VCA o 30 VCC bajo 2 A (manual PSk2 edición 2023).
• Corriente de entrada. La entrada alterna trabaja como rectificador y toma una corriente no senoidal, que eleva ligeramente el valor máximo: todos los componentes se dimensionan sobre él.
• Red pública. Allí donde se aplica un límite de distorsión armónica, se instalan filtros en la entrada; reducen además la corriente eficaz absorbida de la fuente.
• Protecciones. La entrada recibe su fusible y su seccionamiento manual, dimensionados sobre la corriente nominal del regulador.

El apoyo entra en el estudio desde el paso 6

En el paso 6, la declaración de otra fuente de electricidad añade el apoyo al proyecto. LE LAB calcula entonces el reparto entre el solar y la segunda fuente sobre dieciséis años de irradiación real, hora a hora, muestra el día tipo del mes de diseño y da la cuota solar anual. El esquema de instalación representa el punto de conexión correspondiente a la gama elegida.

El informe profesional dedica una sección entera a este reparto: la consigna de presión y la posición del sensor, y después el grupo aconsejado en carga continua, la cuota solar, la energía de apoyo, el tiempo de marcha y el gasóleo estimado, con su hipótesis de consumo.

Los documentos detrás de esta página

Cada comportamiento de material descrito aquí procede de la documentación oficial del fabricante correspondiente. Las cifras del caso de escuela salen de la aplicación LE LAB, sobre la base horaria PVGIS SARAH2.