INTEGRACIÓN DE MODELOS FOTOVOLTAICO E HIDRÁULICO PARA LA MEJORA DE LA GESTIÓN DE BOMBEOS SOLARES DE INYECCIÓN DIRECTA A SISTEMAS DE RIEGO

1- Introduccion y Objetivos Se ha realizado un estudio para analizar de forma conjunta el modelo hidraulico y fotovoltaico para gestionar el riego por goteo de una plantacion de almendro de 90 ha alimentada con placas solares con el fin de optimizar los valores de presion y caudal necesarios en las diferentes subunidades de riego existentes. 2- Descripcion del tema y del proceso de ejecucion del trabajo El objetivo del modelo hidraulico es la obtencion de los valores de presion y caudal que optimizan la distribucion de agua en los 20 sectores irregulares situados en una topografia  con grandes pendientes, para lo que es necesario identificar las condiciones de funcionamiento de la bomba de velocidad variable segun la radiacion solar disponible. Para el analisis hidraulico de la instalacion ha sido necesario reproducir el diseno mediante CAD de la totalidad de la finca asi como su composicion en cuanto a sectores de riego, red de distribucion de agua, tomas en las subunidades, disposicion de las tuberias terciaria, ramales portagoteros, etc. En este proceso se ha utilizado el programa Qgis para poder incluir la ortofoto y modelo digital del terreno (MDT) como soporte para el diseno y posterior calculo de la instalacion hidraulica, y para el calculo hidraulico se ha utilizado la herramienta EPANET. Para la gestion de la instalacion en su conjunto se ha desarrollado en Matlab una herramienta que utiliza el motor de calculo de EPANET junto con los datos de la red de distribucion de agua y las curvas caracteristicas de la bomba para determinar el punto de funcionamiento optimo de la bomba para alimentar cada sector de riego, determinado su velocidad de giro en cada momento. El modelo fotovoltaico permite la obtencion de los valores de potencia generada por los modulos fotovoltaicos a partir de un cierto nivel de radiacion solar incidente. La instalacion esta compuesta por los modulos fotovoltaicos, el cableado y la bomba de impulsion alimentada con corriente alterna mediante un variador de velocidad. Se dispone de todos los datos de partida al tratarse de una instalacion existente. La potencia que es capaz de generar los paneles en serie y paralelo existentes a partir de la radiacion sobre plano inclinado se ha calculado a partir de datos de radiacion solar horizontal obtenidos de una estacion meteorologica cercana. A partir de la potencia real suministrada en cada momento del dia, se ha obtenido la velocidad de giro de la bomba necesaria para que sea capaz de aportar al sistema los requerimientos de presion y caudal en cada momento. A modo de ejemplo, en la figura 1 (Fig.1) se muestra la relacion entre la potencia absorbida por la bomba y los caudales suministrados por 10 de las subunidades estudiadas. En la figura 2 (Fig. 2) se muestra la relacion entre la potencia absorbida por la bomba y la uniformidad de emision Fig. 1*. Relaciones entre la potencia absorbida por la bomba y los caudales suministrados por 10 subunidades de la parcela estudiada Fig. 2*. Relaciones entre la potencia absorbida por la bomba y la uniformidad de emision suministrados por 10 subunidades de la parcela estudiada. 3- Conclusiones Los resultados obtenidos muestran que, como cabia esperar, los distintos niveles de radiacion solar tienen una clara influencia sobre la presion en el origen de la subunidad y en consecuencia sobre el caudal en la misma. La cuantificacion precisa de estos valores permite adecuar la secuencia de riego de las distintas subunidades a los niveles de radiacion. Ademas, permite realizar una estimacion precisa de los caudales suministrados en cada periodo. Ademas, la herramienta generada permite determinar la uniformidad de emision en la subunidad y por lo tanto determinar la calidad del riego y no solo el volumen suministrado. *Para ver figuras consultar Resumen completo DOI:http://dx.doi.org/10.4995/CNRiegos.2015.1520