ESTUDIO Y DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA PARA RIEGO DE UN VIÑEDO

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado se centra en la transformación de la fuente de energía de una viña familiar mediante la sustitución de una motobomba por una instalación de paneles solares y una bomba eléctrica. El objetivo principal del proyecto es aumentar el rendimiento y los beneficios de esta viña, al tiempo que optimizar el riego de la plantación y garantizar un suministro energético constante, independiente y sostenible. Una de las partes fundamentales en el rendimiento de una viña es el riego, ya que aumenta la producción de forma notable y la independiza de la climatología, por lo que el sistema actual está mermando su rentabilidad. La bomba actual requiere de ayuda durante el arranque, funcionamiento y parada por lo que al no disponer de electricidad resulta difícilmente automatizable. En primer lugar, se han obtenido datos climatológicos del emplazamiento y se ha llevado a cabo un estudio exhaustivo de las necesidades de riego de la viña obteniendo el caudal diario que debe suministrar la bomba para cumplir con las necesidades hídricas calculadas. Posteriormente, se ha realizado un estudio de las pérdidas de carga del sistema de riego ya instalado, calculando la presión que debe aportar el sistema y se ha dimensionado la bomba eléctrica sumergible, incluyendo su caudal y presión. Se han considerado bombas monofásicas y trifásicas, estudiando en particular el efecto en el riego del paso de nubes y la consiguiente disminución de aporte eléctrico por parte de la instalación fotovoltaica. Una vez conocidas las características eléctricas de la bomba se ha dimensionado el convertidor de corriente, ya que se necesita cambiar la corriente continua que producen los paneles en corriente alterna que consume la bomba, escogiendo un variador de frecuencia en lugar de un inversor (opción más habitual) por los motivos expuestos en el trabajo. A continuación, se ha diseñado un sistema fotovoltaico con el mínimo número de paneles que cumplan con el variador en cuanto a voltaje y que cumplan con la bomba en cuanto a potencia de riego en las horas seleccionadas previamente. Finalmente se ha realizado un análisis de rentabilidad incluyendo los instrumentos necesarios para la instalación descrita y el esperado aumento en la producción. El resultado muestra un beneficio final en los próximos 25 años de aproximadamente 66.000 €, un cambio sustancial en la rentabilidad de una instalación que actualmente está en pérdidas.