La placa solar adecuada para una bomba de agua se dimensiona a partir de los vatios-hora diarios y el tiempo de funcionamiento de la bomba, no solo de su potencia. Una bomba de 30W que funciona cuatro horas al día necesita mucha menos placa que la misma bomba funcionando doce horas, así que siempre comience con el presupuesto energético diario.
Respuesta rápida: Las pequeñas bombas de CC para estanques, bebederos para pájaros y líneas de goteo suelen necesitar desde unos pocos vatios hasta unos 20W y a menudo pueden funcionar directamente, de la placa a la bomba, mientras hay sol. Las bombas para abrevaderos de ganado, de refuerzo para riego y de pozos remotos suelen necesitar 50-200W o más, además de una batería, para que sigan funcionando durante los días nublados, las primeras horas de la mañana y las tardes. Estas son estimaciones; confirme las cifras exactas por proyecto con el consumo real de su bomba y su tiempo de funcionamiento diario.
Dimensionamiento de la placa solar por caso de uso de bomba de agua
Utilice la siguiente tabla como punto de partida, y luego afine una vez que conozca la potencia medida de la bomba y las horas objetivo por día. El dimensionamiento de la batería depende de cuántos días nublados de autonomía necesite, así que trate la columna "¿batería necesaria?" como un valor por defecto, no como una regla estricta.
| Caso de uso | Potencia típica de la bomba | Rango inicial de potencia de la placa | ¿Batería necesaria? |
|---|---|---|---|
| Aireador de estanque / fuente | ~3-20W | 10-30W | Opcional, a menudo funciona directamente con la placa al sol |
| Riego por goteo / jardín | ~10-40W | 20-60W | Recomendado para franjas horarias fijas de riego diario |
| Bebedero de ganado / refuerzo | ~50-150W | 100-250W | Sí, para tiempo de funcionamiento en días nublados y fuera de las horas de máxima insolación |
| Pozo remoto (bomba de CC pequeña) | ~50-200W+ | 150-300W+ | Sí, además de días de autonomía para mayor fiabilidad |
Suministramos mini placas solares a través de fábricas asociadas en estos rangos de potencia, y ofrecemos conjuntos compatibles de placa y batería para que instaladores e integradores puedan especificar un sistema de bombeo aislado completo desde un solo lugar. Comparta el consumo de su bomba y su tiempo de funcionamiento diario y le ayudaremos a confirmar el rango adecuado por proyecto.
Cómo dimensionar la placa y la batería
Dimensione el sistema a partir de la demanda energética diaria de la bomba, y luego calcule a la inversa para obtener los vatios de la placa y la capacidad de la batería. El método tiene tres pasos: calcular los vatios-hora por día, convertirlos a vatios de placa usando horas de sol realistas, y luego dimensionar la batería para la autonomía en días nublados y el pico de corriente de arranque. Trate cada número a continuación como una estimación de planificación para confirmar por proyecto (consulte los conceptos básicos de diseño solar del Departamento de Energía de EE. UU. para el método de dimensionamiento subyacente).
Paso 1: demanda energética diaria (vatios-hora)
Multiplique la potencia de funcionamiento de la bomba por sus horas de funcionamiento diarias para obtener los vatios-hora por día. El consumo de energía de la bomba y su tiempo de funcionamiento son las dos entradas que determinan el tamaño de todo el sistema.
- Potencia de la bomba (W) x horas de funcionamiento/día = Wh/día.
- Confirme la potencia a partir de la placa de características de la bomba o de los datos del ciclo de trabajo, no de la valor nominal máximo de arranque.
- Si el caudal varía según la temporada, dimensione para el mes de mayor demanda para que el sistema nunca entregue menos de lo necesario.
Paso 2: convertir a vatios de placa
Divida los vatios-hora diarios entre las horas pico de sol realistas, y luego añada un margen para las pérdidas en condiciones reales. La investigación solar del NREL publica datos regionales de horas de sol. Las horas pico de sol varían según el lugar y la temporada, así que utilice una cifra conservadora, como 3-4 horas para regiones más nubladas, en lugar de una cifra del mejor escenario de verano.
- Wh/día / horas pico de sol = vatios ideales de placa (estimación).
- Añada aproximadamente un 20-30% para pérdidas por cableado, regulador, suciedad y temperatura.
- Empareje el voltaje de la placa con el sistema de baterías para que el regulador de carga funcione de manera eficiente; consulte cómo conectar mini placas solares para conocer los conceptos básicos de cableado y voltaje.
Paso 3: dimensionar la batería
Dimensione la batería para los días de autonomía que necesite más el pico de corriente de arranque de la bomba. La autonomía es la cantidad de días con poco sol que la batería puede soportar la carga sin recarga.
- Wh/día x días de autonomía = almacenamiento útil necesario (luego añada margen para los límites de profundidad de descarga).
- 1-2 días de autonomía son adecuados para climas suaves; 3+ días son adecuados para sitios nublados o críticos.
- Verifique que la batería y el regulador puedan manejar la corriente de arranque de la bomba, que a menudo alcanza picos muy por encima del consumo de funcionamiento.
Ejemplo práctico (términos generales)
Una pequeña bomba de CC que consume alrededor de 40 W durante 3 horas al día necesita aproximadamente 120 Wh/día. Con una cifra conservadora de 3,5 horas pico de sol, eso apunta a unos 35 W de placa ideal; añadiendo un margen de pérdidas del ~25% se llega a una placa de unos 45 W. Para un día de autonomía con cielo nublado, la batería debería contener al menos 120 Wh de energía utilizable, con una capacidad mayor para respetar la profundidad de descarga.
| Paso | Cálculo | Resultado de ejemplo (estimación) |
|---|---|---|
| Demanda diaria | 40 W x 3 h | ~120 Wh/día |
| Vatios de placa | 120 Wh / 3,5 HSP, +25% margen | ~45 W |
| Batería (útil) | 120 Wh x 1 día de autonomía | ~120 Wh + margen de DoD |
Cuando sea posible, una bomba de CC en un sistema de CC evita las pérdidas por conversión del inversor, por lo que más energía de la placa se destina al bombeo. Suministramos pequeñas placas solares y componentes compatibles a través de nuestras fábricas asociadas y podemos ofrecer combinaciones compatibles de placa y regulador que se ajusten al dimensionamiento que confirme para su sitio.
Tipos de bomba: CC vs CA, superficie vs sumergible
Las bombas de CC son más adecuadas para una pequeña instalación solar aislada porque funcionan directamente con el voltaje de la placa o la batería sin inversor. Las bombas de CA necesitan un inversor para convertir la CC a corriente de red, lo que añade un 5-15% de pérdidas por conversión, coste adicional y otro punto de fallo. Para la mayoría de los trabajos de bajo caudal aislados, una bomba de CC mantiene el sistema más simple y eficiente.
CC vs CA: cuál se adapta a la energía solar pequeña
Elija CC cuando la instalación sea modesta y autónoma; elija CA solo cuando deba reutilizar una bomba de red existente o necesite un caudal alto que los modelos de CC no puedan alcanzar.
- Bombas de CC se conectan directamente a una batería o placa de 12V/24V, sin inversor, típicamente un 10-25% más eficientes en el conjunto del sistema en una pequeña instalación solar.
- Bombas de CA requieren un inversor dimensionado para la corriente de arranque; son más adecuadas para caudales mayores o cuando se reutiliza equipamiento de red existente.
Superficie vs sumergible
Las bombas de superficie se sitúan sobre el agua y la aspiran; las sumergibles se introducen en el pozo o tanque y la expulsan. Las sumergibles permiten mayores alturas de elevación y son autocebantes, mientras que las bombas de superficie son más baratas y fáciles de mantener, pero limitadas por la profundidad de succión.
| Tipo | Mejor para | Altura manométrica típica |
|---|---|---|
| Superficie (CC) | Aspiración poco profunda, tanques, estanques, trasvase | Succión limitada (confirmar por proyecto) |
| Sumergible (CC) | Pozos, perforaciones, elevaciones profundas | Mayor altura manométrica; depende del modelo |
Accionamiento directo vs con almacenamiento en batería
Las bombas solares de accionamiento directo funcionan solo mientras brilla el sol, con la placa conectada directamente a la bomba (a menudo a través de un regulador) y sin batería. Son las más baratas y requieren menos mantenimiento, ideales cuando puede almacenar agua en lugar de energía: llene un tanque durante el día, utilícelo en cualquier momento.
Los sistemas con almacenamiento en batería añaden una batería para que la bomba funcione bajo demanda, incluidos los períodos nublados y la noche. Elija accionamiento directo para llenado de tanques y riego donde el tiempo sea flexible; elija un sistema con almacenamiento en batería cuando el caudal deba estar disponible según un horario. Suministramos tanto bombas de superficie como sumergibles de CC a través de fábricas asociadas y podemos adaptar la configuración a su ciclo de trabajo y altura manométrica.
Elegir la placa para una bomba pequeña
Para la mayoría de las bombas pequeñas de CC, una mini o pequeña placa solar adaptada al voltaje de la bomba y la batería es suficiente. Rara vez necesita un módulo enmarcado grande para mantener en funcionamiento una bomba de baja potencia. El truco es emparejar la salida de la placa con el sistema, no solo perseguir los vatios.
Empareje el Vmp (voltaje en el punto de máxima potencia) de la placa con el voltaje de su sistema para que no se desperdicie energía. Una placa con un voltaje demasiado alto suministra energía que el regulador o la batería no pueden utilizar completamente; una con un voltaje demasiado bajo no cargará de manera fiable bajo carga.
- Bomba de 12V + batería de 12V: placa con Vmp alrededor de 17-22V (una placa "nominal de 12V"), para que siga cargando con calor y neblina.
- Microbomba de 5V/6V: placa pequeña con Vmp alrededor de 6-9V conectada a una celda de almacenamiento o un pequeño paquete de baterías.
- Bomba de 24V: placa "nominal de 24V" (Vmp ~34-44V) o dos placas de 12V en serie, conectadas a un regulador compatible.
Utilice estos valores como estimaciones y confirme el Vmp con la ventana de entrada de su regulador de carga por proyecto. Una pequeña discrepancia desaprovecha la energía captada; una grande puede detener la carga por completo.
| Clase de bomba | Tamaño típico de placa | Compatibilidad con la batería |
|---|---|---|
| Micro / dosificación (5-10W) | Mini placa, 5-20W | Pequeño paquete de baterías |
| CC pequeña (10-40W) | Placa pequeña, 30-80W | 12V, 7-20Ah |
| CC media (40-100W) | Placa enmarcada, 100W+ | 12V/24V, 30Ah+ |
Los rangos son típicos; confirme las especificaciones exactas por proyecto.
Suministramos mini y pequeñas placas a través de fábricas asociadas, por lo que podemos adaptar una placa a su bomba en lugar de forzar su bomba a adaptarse a una placa estándar. Para kits de bombas OEM, encargamos mini placas solares a medida en tamaños, voltajes y conectores no estándar para integrarse directamente en su carcasa.
Pase a una placa enmarcada más grande cuando aumente el tiempo de funcionamiento diario, la bomba consuma más de aproximadamente 50-60W, o el sitio tenga horas de sol limitadas y necesite más autonomía. En ese punto, la energía adicional captada y un marco más robusto superan el menor coste y la menor huella de una mini placa.
Notas sobre batería, regulador y cableado
Un regulador de carga, un cable correctamente dimensionado y una protección contra marcha en seco son lo que mantiene funcionando de manera fiable un sistema solar para bomba de agua, no solo la placa en sí. Estos componentes auxiliares determinan si su batería sobrevive y si su bomba realmente recibe el voltaje que necesita. Si las omite, el sistema rinde por debajo de lo esperado independientemente de los vatios de la placa.
El regulador de carga se sitúa entre la placa y la batería para regular la carga y evitar la sobrecarga. Elija el tipo de regulador comparando el voltaje de la placa con el de la batería:
- MPPT se recomienda cuando el voltaje de la placa esté muy por encima del voltaje de la batería (por ejemplo, un conjunto de mayor voltaje cargando una batería de 12V). Permite aprovechar más energía utilizable y es adecuado para tiempos de funcionamiento más largos.
- PWM está bien cuando los voltajes de la placa y la batería son muy similares. Es más simple y de menor coste, pero desperdicia energía cuando los voltajes difieren.
El dimensionamiento del cable es tan importante como el regulador. Las líneas largas y delgadas hacia la bomba provocan caída de tensión, y una bomba con tensión insuficiente funciona a alta temperatura, lentamente o no funciona en absoluto.
La solución es dimensionar los conductores para que la caída de tensión se mantenga dentro de un pequeño porcentaje a lo largo de toda la línea. Dos medidas prácticas ayudan: use un cable más grueso (de calibre más bajo) a medida que la línea se alarga, y mantenga las líneas del regulador a la batería y de la batería a la bomba lo más cortas que permita la instalación.
Este es el mismo modo de fallo que silenciosamente mata a la electrónica de campo en alimentaciones de baja tensión subdimensionadas. Cubrimos la física subyacente en nuestra nota sobre por qué la energía solar de bajo voltaje deja sin energía a la electrónica de campo: una línea larga y delgada deja sin energía a una bomba de la misma manera que deja sin energía a un sensor.
Finalmente, proteja la bomba de la marcha en seco. Una bomba que funciona sin agua puede sobrecalentarse y fallar rápidamente, por lo que un corte por bajo nivel de agua o un interruptor de flotador es un seguro barato en cualquier instalación aislada sin supervisión.
| Parte | Función | Indicación de dimensionamiento |
|---|---|---|
| Regulador de carga | Protege la batería, regula la carga | MPPT si el V de la placa está muy por encima del V de la batería; si no, PWM |
| Cableado de batería | Transporta la corriente con pérdidas mínimas | Cable de mayor sección para líneas más largas |
| Protección contra marcha en seco | Detiene la bomba cuando se acaba el agua | Corte por bajo nivel de agua o interruptor de flotador |
Lista de verificación de suministro B2B para kits de bomba solar
Al suministrar kits de bomba solar a granel, confirme cuatro cosas antes de cualquier orden de compra: grado de protección IP para exterior, documentación CE/RoHS, el SGC ISO 9001 de la fábrica asociada y la práctica de calificación de diseño IEC 61215 en los módulos. Estas comprobaciones separan un kit que sobrevive una temporada en campo de uno que falla durante la garantía.
Suministramos estas placas y componentes del balance del sistema a través de fábricas asociadas, por lo que asignamos su hoja de especificaciones a la línea de producción que ya posee las certificaciones adecuadas. Trate cada cifra de la hoja de datos como un rango típico para confirmar por proyecto, no como una garantía.
- Grado IP: caja de conexiones y conectores con clasificación IP65 para exposición a la lluvia, IP67 donde la placa recibe salpicaduras o inmersión temporal cerca de la bomba, e IP68 para inmersión continua.
- CE y RoHS: solicite la declaración de conformidad y los informes de prueba; RoHS es importante para la importación en la UE y para auditorías de sustancias restringidas.
- ISO 9001: solicite el certificado de la fábrica asociada y su fecha de validez, lo que indica un sistema de gestión de calidad documentado en lugar de una producción ad hoc.
- IEC 61215: confirme que los módulos siguen esta práctica de calificación de diseño (ciclos térmicos, calor húmedo, carga mecánica) para que las placas mantengan su producción a lo largo de años de servicio en exteriores.
| Elemento | Solicite | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Grado IP | Informe de prueba de la carcasa (IP65/IP67/IP68) | Entrada de agua y polvo en el sitio de la bomba |
| CE / RoHS | Declaración de conformidad + datos de prueba | Cumplimiento normativo para la importación, sustancias restringidas |
| ISO 9001 | Certificado válido del SGC de la fábrica | Calidad de fabricación uniforme entre lotes |
| IEC 61215 | Evidencia de calificación de diseño | Estabilidad de la producción a largo plazo en exteriores |
Para cargas de CC para sensores junto a su bomba, se aplica la misma lógica de suministro; consulte nuestras notas sobre dimensionamiento de energía solar para sensores IoT agrícolas. Envíenos la carga del dispositivo y las condiciones del sitio, y confirmaremos la especificación viable para fabricación por proyecto.
Preguntas frecuentes y suministro
¿Qué tamaño de placa solar para una bomba de agua pequeña?
Para la mayoría de las bombas de agua pequeñas de CC, planifique una placa con una potencia nominal de 1,5 a 3 veces la potencia de funcionamiento de la bomba. Una bomba de 20 W que consume aproximadamente 15 Wh por hora durante unas pocas horas suele emparejarse con una placa de 30 a 60 W más una pequeña batería.
Dimensione a partir del volumen diario que necesita mover, no del consumo máximo. Confirme la altura manométrica, el caudal y las horas de funcionamiento por proyecto, y luego añada margen para los días nublados.
¿Necesito una batería para una bomba de agua solar?
Se recomienda una batería siempre que la bomba deba funcionar de noche, bajo demanda o durante períodos nublados. La batería desacopla el bombeo de la luz solar y estabiliza el voltaje para proteger el motor de la bomba.
- Omita la batería solo para aplicaciones con almacenamiento de agua exclusivamente diurnas (abrevaderos de ganado, tanques de riego).
- Añada de 1 a 2 días de autonomía para bombeo continuo o crítico.
- Empareje el voltaje de la batería con el de la bomba y use un regulador dimensionado para la carga.
¿Puede una placa solar hacer funcionar una bomba directamente sin batería?
Sí, una placa puede hacer funcionar una bomba directamente cuando el sistema es exclusivamente diurno y tolera un caudal variable. La producción aumenta y disminuye con la luz solar, por lo que la bomba acelera y ralentiza a lo largo del día.
El accionamiento directo se adapta al llenado de tanques abiertos y al riego donde el tiempo exacto no importa. Para sistemas de presión o ciclos programados, añada una batería y un regulador.
¿Bomba de CC o CA para energía solar?
Una bomba de CC suele ser más adecuada para pequeñas instalaciones solares aisladas porque funciona directamente con la placa o la batería sin pérdidas por inversor. Las bombas de CA necesitan un inversor, lo que añade coste y pérdidas, pero tienen sentido cuando se reutiliza una bomba de red existente.
| Factor | Bomba de CC | Bomba de CA |
|---|---|---|
| ¿Inversor necesario? | No | Sí |
| Eficiencia en sistemas aislados | Mayor | Menor |
| Mejor para | Kits aislados nuevos | Reutilizar bombas de red |
Solicite un presupuesto. Para solicitar un kit B2B de bomba de agua solar, o para dimensionar una bomba solar de CC para una instalación de bomba de agua aislada con dimensionamiento de bomba solar confirmado por proyecto, envíe un correo electrónico a ding@linksolar.net o explore nuestras mini placas solares. Las placas se pueden suministrar con clasificación IP65 / IP67 / IP68 y calificadas según IEC 61215, con documentación CE, RoHS e ISO 9001.
