Solar primeiro, gerador
de reserva: o híbrido no Chade
Na região de Abéché, a leste do Chade, uma povoação e o seu gado vivem da água de um furo: 100 m³ por dia, sem um dia de descanso. O gerador que hoje faz tudo custa uma fortuna em gasóleo trazido por estrada. A ONG que acompanha o município é clara no seu pedido: passar para o solar, manter o gerador, e que a alternância entre os dois não dependa de ninguém. Eis como este dimensionamento híbrido se constrói no LE LAB, a aplicação de dimensionamento de bombagem solar, com capturas de ecrã e números reais como prova.
A necessidade, tal como a ONG a exprime
A água de uma povoação saheliana não se negoceia: os habitantes, os rebanhos de passagem, a pequena horta de contraestação. A rede assenta num reservatório elevado e em reservatórios que totalizam 95 m³, até agora enchidos a gasóleo. O objetivo da associação não é suprimir o gerador: é fazê-lo calar. O solar como fonte principal, o gerador como reserva automática, sem intervenção humana.
O Chade é um terreno comprovado da bombagem solar: instalações documentadas funcionam lá há mais de dez anos, incluindo em adutoras maiores do que esta, muitas vezes conduzidas por ONG e associações de solidariedade internacional. No Sahel, o kWh produzido a gasóleo custa 3 a 4 vezes o kWh solar: cada hora de sol aproveitada é uma hora de gerador poupada.
Os dados de entrada no LE LAB
Poucos minutos de introdução de dados. A cidade de referência de irradiação é Abéché, no coração da região do projeto. Furo a 50 m, elevação de 15 m até ao reservatório elevado, 200 m de conduta: a altura total é calculada automaticamente, 75 m. E uma resposta pesa mais do que as outras: apoio elétrico, sim. É ela que orienta o estudo para uma solução híbrida.
O resumo antes do cálculo: bastam nove respostas, a altura manométrica total é calculada automaticamente.
O que o LE LAB propõe: uma solução 100% híbrida
A solução escolhida é uma LORENTZ PSk3-7 com a extremidade C-SJ12-15, e o cartão anuncia-o por si só: «100% híbrido». O campo solar conta 26 painéis de 450 Wp em duas cadeias de treze, ou seja, 11.700 Wp, para uma produção média de 114,6 m³ por dia. As cadeias de treze não são um capricho: o controlador PSk3 trabalha em alta tensão, entre 400 e 850 V, e o campo ajusta-se por cadeia inteira. Este campo generoso face ao motor de 5,5 kW tem uma virtude: a bomba atinge o seu regime pleno logo de manhã e mantém-no até ao final da tarde.
A solução num relance: a menção «100% híbrido» é atribuída à própria bomba.
A produção, mês a mês: o sol saheliano sustenta o ano
Sobre dezasseis anos de irradiação real da região, os doze meses ficam acima da linha dos 100 m³. O ponto mais baixo é em agosto, no auge da estação das chuvas: 106,6 m³ por dia, ainda 6% acima da necessidade, para um pior agosto observado a 5,0 kWh/m²/dia. A curva de pluviosidade diz o clima de Abéché: 0 mm em janeiro, 181 mm em agosto. O solar sozinho já sustenta o ano num dia típico; o gerador já só existe para os dias maus.
O mês crítico é apresentado: agosto, 106,6 m³/dia para 100 pedidos. A linha azul é a pluviosidade mensal.
O dia típico de julho: um patamar em torno de 13 m³/h das 9 h às 15 h, 100,7 m³ produzidos. O campo generoso alarga o patamar, é ele que faz o dia.
Os reservatórios de 95 m³, e o que resta ao gerador
O LE LAB simula a reserva de água dia a dia sobre dezasseis anos de meteorologia real. Com os 95 m³ existentes, 362 dias em 365 são totalmente cobertos apenas pelo sol. Restam 3 dias por ano em média, a 74% da necessidade, uma falta anual de 78 m³ em 36.525, ou seja, 0,2%. O episódio mais desfavorável dos dezasseis anos: dez dias de sol fraco em janeiro de 2009. É exatamente o trabalho do gerador.
As referências dizem o preço do tudo-solar: 432 m³ de reservatórios para cobrir todos os dias dos dezasseis anos. Ninguém verte esse betão quando já há um gerador ali.
As curvas do fabricante, no ponto de funcionamento real
As curvas Q/H da bomba, traçadas a partir dos dados oficiais da LORENTZ, com a altura do projeto em destaque: 13,1 m³/h a 75 m, e o LE LAB precisa honestamente «no máximo da bomba». A C-SJ12-15 aceita até 23 m³/h e 100 m: a esta altura, o sistema explora plenamente a sua bomba, e é o controlador que limita a potência, não o sol.
Caudal segundo a potência disponível, por altura manométrica. A curva amarela é a do projeto, a 75 m.
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