Guia do comprador da bomba solar Deep Well: dicas de dimensionamento, seleção e instalação

Uma bomba solar para poço profundo é uma bomba submersível alimentada por painéis solares e dimensionada de acordo com a profundidade do poço, a demanda de água e a luz solar disponível. Para a maioria das novas instalações, uma bomba híbrida CA/CC é a escolha mais prática: ela bombeia a partir da energia solar durante o dia e muda automaticamente para a rede ou gerador à noite ou em tempo nublado. Este guia explica como selecionar, dimensionar e instalar um sem a tentativa e erro que geralmente leva a uma segunda compra.

O que é uma bomba solar para poço profundo?

Uma bomba solar para poço profundo é uma bomba submersível de vários estágios acionada por um motor CC, CA ou híbrido CA/CC movido a energia solar e construída para caber dentro do revestimento estreito de um poço. Ele usa vários estágios de impulsor para elevar a água de profundidades onde uma bomba de superfície normal não consegue criar sucção suficiente.

Os principais componentes são simples:

• Painéis solares que convertem a luz solar em eletricidade DC.
• Um controlador de bomba que gerencia funções de tensão, corrente e proteção.
• Uma bomba submersível que empurra a água através do tubo de queda.
• Um tanque de armazenamento, fiação e tubulação que fornecem água onde ela é necessária.

As bombas para poços profundos são agrupadas por diâmetro externo: 3 polegadas, 4 polegadas e 6 polegadas. O tamanho de 4 polegadas cobre a maioria dos poços domésticos e pequenos poços agrícolas; Os modelos de 6 polegadas normalmente aparecem em poços coletores de alto volume ou mais profundos. Como a bomba é instalada abaixo da água, o resfriamento do motor, a entrada do cabo e o peso do tubo de descarga devem ser tratados de forma diferente de uma bomba de superfície.

Os seis números que definem a bomba certa

Você pode restringir cada candidato a bomba solar de poço profundo a uma lista, coletando primeiro seis números: altura manométrica total, vazão necessária, diâmetro do poço, qualidade da água, recurso solar e backup de CA disponível. A potência por si só não dirá se a bomba pode levantar água.

A qualidade da água influencia o material do impulsor mais do que qualquer outro fator. Os impulsores de plástico são eficientes e econômicos para água limpa; impulsores de aço inoxidável resistem à abrasão e duram mais em poços arenosos ou arenosos. Se o registro do seu poço mencionar areia ou sedimentos, escolha um modelo de aço inoxidável em vez de esperar que um filtro capture tudo.

Bomba submersível solar AC/DC de impulsor de aço inoxidável de 4 polegadas (800-3000W) Esta bomba de impulsor de aço inoxidável de 4 polegadas é adequada para poços domésticos profundos e pequenas irrigações onde há presença de água arenosa. Sua construção resistente à corrosão lida melhor com condições arenosas do que os impulsores de plástico, tornando-o uma escolha confiável para as aplicações de alta demanda descritas a seguir. Ver Produto →

Uma bomba AC/DC inoxidável de 4 polegadas na faixa de 800–3000 W é um ponto de partida comum para poços domésticos profundos e pequenos sistemas de irrigação. Ele combina resistência à corrosão com capacidade de cabeça suficiente para a maioria das aplicações residenciais e agrícolas.

Como dimensionar o painel solar e o tanque de armazenamento

Planeje cerca de 1,5 a 2 kW de capacidade do painel solar para cada 1 kW de potência de entrada da bomba e, em seguida, use um tanque de água para cobrir os períodos noturnos e nublados, em vez de comprar um grande banco de baterias. O número exato vem da energia diária, e não apenas da potência da bomba.

Exemplo: uma bomba de 1200 W funcionando cerca de 6 horas por dia consome 7,2 kWh/dia. Com 5 horas de pico de sol e uma eficiência do sistema de 75%, o conjunto precisa de 7,2 ÷ (5 × 0,75) = 1,92 kW. Adicione margens de poeira e temperatura e um conjunto de 2–2,2 kW será sensato.

• Confirme se a faixa de tensão da matriz corresponde à janela MPPT do controlador.
• Aumente o tamanho do array em 10 a 20 por cento para evitar poeira, calor e envelhecimento do painel.
• Use um tanque de armazenamento em vez de baterias para a maioria dos abastecimentos de água remotos.
• Instale uma chave flutuante para que a bomba pare quando o tanque estiver cheio.

Para a procura de água das culturas e picos sazonais, utilize o mesmo cálculo e dados do seu calendário de irrigação; nosso guia de irrigação com bomba solar cobre os detalhes.

DC, AC ou CA/CC híbrido: Qual configuração é a melhor?

Um sistema híbrido CA/CC é o melhor equilíbrio entre flexibilidade e custo para a maioria das aplicações de poços profundos porque usa energia solar sempre que está disponível e muda para CA automaticamente quando não está. Os sistemas somente CC são mais baratos em locais muito remotos, enquanto as bombas somente CA perdem o principal benefício da energia solar.

Os controladores híbridos combinam MPPT, comutação automática e proteção de bomba em um único gabinete. Eles monitoram a tensão solar, iniciam a bomba quando há sol suficiente e transferem para CA sem troca manual. Um controlador na classe de 1100–3000 W é adequado para bombas comuns de 4 polegadas; sistemas de alta altura manométrica ou fluxo mais alto passam para controladores maiores.

Controlador de bomba AC/DC com interruptor automático solar para bombas de 1100-3000W Este controlador prioriza a energia solar, mudando automaticamente para CA com pouca luz ou à noite para fornecimento de água ininterrupto. Com proteção contra funcionamento a seco e sobrecarga, além de comportamento MPPT, ele corresponde à faixa de 1100-3000W e se adapta à configuração híbrida discutida no texto ao redor. Ver Produto →

Se o seu poço for profundo e a carga for pesada, confirme também se a fase CA e a tensão do controlador correspondem à alimentação local. Um bom controlador deve ter proteção contra funcionamento a seco, proteção contra sobrecarga e comportamento estável do MPPT.

Verificações de instalação que evitam falhas precoces

A maioria das falhas iniciais em bombas solares para poços profundos são falhas de instalação, não falhas de bomba. As quatro causas mais comuns são cabo subdimensionado, falta de proteção contra funcionamento a seco, resfriamento insuficiente do motor e uso do cabo de alimentação para suportar a bomba.

• Use a tabela de tamanho de cabo do fabricante e mantenha a queda de tensão CC abaixo de 3%. Cabo subdimensionado reduz a velocidade da bomba e pode causar superaquecimento.
• Prenda o cabo de alimentação ao tubo de queda. O cabo nunca deve suportar o peso da bomba.
• Defina a bomba abaixo do nível dinâmico da água, mas acima do fundo do poço. Um motor parcialmente exposto pode superaquecer mesmo quando a entrada ainda está molhada.
• Instale um corte de falta de água ou uma sonda de funcionamento a seco. Correr sem água é a maneira mais rápida de destruir uma bomba submersível.
• Adicione proteção contra surtos em áreas propensas a raios e torne todas as emendas estanques.

Para poços com alta demanda diária, um corpo de bomba maior reduz as horas de operação e o estresse mecânico. Um modelo de aço inoxidável de 6 polegadas é o avanço lógico quando uma bomba de 4 polegadas teria que funcionar por muito tempo para encher o tanque de armazenamento.

Bomba submersível solar AC/DC de impulsor de aço inoxidável de 6 polegadas (800-3000W) Esta bomba de aço inoxidável de 6 polegadas atende a grandes demandas diárias e água de poço contendo areia, reduzindo as horas de operação em comparação com modelos menores. É construído para projectos centralizados de água, irrigação agrícola e abastecimento de aldeias, conforme referenciado pela discussão sobre corpos de bomba maiores para poços de alta demanda. Ver Produto →

Manutenção e vida útil esperada

Uma bomba solar para poço profundo corretamente selecionada e instalada pode operar de 8 a 12 anos, com verificações de rotina focadas no painel solar, no controlador e na qualidade da água, e não na bomba em si. O desgaste do impulsor e a falha da vedação são os modos de falha normais.

• Verifique o fluxo e as leituras atuais pelo menos uma vez por mês.
• Limpe a poeira, excrementos de pássaros e acúmulos orgânicos das superfícies dos painéis.
• Inspecione as conexões dos cabos e os códigos de falha do controlador.
• Teste de areia ou sedimentos na água; se a produção cair, inspecione a tela de entrada e os impulsores.

O registro das horas da bomba, do nível estático da água e da produção diária ajuda a detectar a perda de desempenho antes que ela se transforme em uma falha.

Perguntas frequentes

Uma bomba solar de poço profundo pode funcionar à noite?

Com um sistema solar direto padrão, não. A bomba funciona somente quando o conjunto gera energia suficiente. Uma bomba híbrida CA/CC muda automaticamente para energia da rede ou do gerador; um sistema alimentado por bateria também pode funcionar durante a noite, mas um tanque de água geralmente é uma forma mais barata de armazenar energia.

Quão profundo pode uma bomba de poço solar levantar água?

A especificação correta é a altura manométrica total máxima e não a profundidade do poço. Uma bomba classificada para 100 m de altura manométrica pode servir um poço de 70 m com outros 30 m de atrito na tubulação e pressão de descarga. Muitas bombas solares multiestágios são classificadas entre 50 e 200 m ou mais.

Eu preciso de baterias?

Não para a maior parte da irrigação, pecuária ou abastecimento doméstico de água fora da rede. Armazene água em um tanque e bombeie durante as horas de sol. As baterias só fazem sentido quando você precisa de água pressurizada a qualquer hora e não pode contar com uma conexão CA reserva.

Qual tamanho de painel solar eu preciso?

Comece com 1,5 a 2 vezes a potência nominal da bomba e depois refine com horas de pico de sol e eficiência do sistema. Para uma bomba de 1.000 W, um conjunto de 1.500–2.000 W é um valor preliminar razoável.

Impulsor de plástico ou aço inoxidável?

Use impulsores de plástico para obter água limpa e não abrasiva e reduzir o custo inicial. Use impulsores de aço inoxidável para poços arenosos, águas agressivas ou quando desejar intervalos mais longos entre revisões.

O resultado final para os compradores

O caminho mais curto para um sistema confiável é definir primeiro a altura manométrica total e a vazão diária, depois escolher a bomba e o controlador como um conjunto correspondente e, em seguida, dimensionar o conjunto e o tanque. Uma bomba híbrida AC/DC evita o problema de comutação manual que torna frustrantes muitos projetos solares. Se você não tiver certeza sobre o cálculo, compartilhe o registro do poço, a demanda diária de água e a localização do local com o fabricante antes de fazer o pedido; veja nosso página de contato .