El agua de un manantial para un pueblo
del altiplano de Madagascar
En Mahalavolona, en el altiplano malgache, un manantial captado fluye día y noche más abajo del pueblo. El depósito de distribución, por su parte, está 18 metros más arriba y 500 metros más lejos. Entre los dos, ni red eléctrica ni grupo: el sol. Así se construye este proyecto en LE LAB, la aplicación de dimensionamiento de bombeo solar, con capturas y cifras reales de apoyo.
La necesidad, tal como la expresa el municipio
El pueblo ha crecido y la aducción por gravedad existente ya no da abasto. La buena noticia ya está en marcha: el manantial captado llena por gravedad un depósito tampón de 32 m³ al pie del pueblo. Queda la subida: llevar cada día 32 m³ hasta el depósito de distribución que domina las viviendas, para que el agua baje después por sí sola hacia las fuentes públicas.
Particularidad del sitio: sin perforación. La bomba se sumerge directamente en el depósito tampón, a 2 metros bajo la superficie. Y ninguna electricidad fiable cerca: el bombeo al hilo del sol, sin baterías, se impone de forma natural.
Los datos de entrada en LE LAB
Unos minutos de introducción de datos. La ciudad de referencia de irradiación es Antananarivo, a un centenar de kilómetros, en el mismo altiplano y a la misma altitud que el sitio. La profundidad introducida es de solo 2 m, ya que la bomba está sumergida en el depósito tampón; la impulsión de 21 m cubre el desnivel y la altura del depósito. La altura total se calcula automáticamente: 46 m, de los que la mitad proviene de las pérdidas de carga de la conducción. En 500 metros, la tubería pesa tanto como la pendiente: es precisamente lo que un dimensionamiento debe contar.
El resumen antes del cálculo: bastan nueve respuestas, la altura manométrica total se calcula por usted.
Lo que propone LE LAB
Tres paneles. Para subir el agua de todo un pueblo, la solución elegida es una LORENTZ PS2-1800 con el extremo C-SJ5-12, alimentada por 3 paneles de 450 Wp, es decir 1350 Wp en una sola cadena. Producción media: 45 m³ al día, simplemente porque la altura se mantiene moderada y la irradiación del altiplano es generosa y regular. Es la sobriedad propia del bombeo al hilo del sol bien dimensionado: sin baterías, muy pocos paneles, ningún combustible.
La solución de un vistazo: bomba, campo solar y producción media.
Paneles casi planos, sin perder nada
A esta latitud, el ángulo óptimo calculado es de 21°, con los paneles orientados al norte, ya que estamos en el hemisferio sur. Pero una estructura baja y poco inclinada es más sencilla de construir localmente y ofrece menos resistencia al viento, un asunto real en un país expuesto a los ciclones. El ajuste de ángulo de LE LAB cuantifica esta decisión.
A 11°, la producción anual se mantiene al 100 % del óptimo: la estructura sencilla no cuesta nada, y esta pendiente basta para que la lluvia limpie los paneles.
La producción, mes a mes y hora a hora
La producción mensual se lee frente a la necesidad, sobre dieciséis años de irradiación real de la región. El punto más bajo es en junio, el invierno austral: 39,7 m³ al día, todavía un 24 % por encima de los 32 m³ solicitados. El resto del año oscila entre 40 y 49 m³. La curva de pluviometría mostrada cuenta la otra mitad del clima: de 475 mm en enero a 46 mm en septiembre, la larga estación seca es exactamente el período en que el agua del manantial se vuelve preciosa.
Todos los meses pasan por encima de la línea de la necesidad, incluido el invierno austral. El mes crítico se muestra, no se oculta.
El día tipo de julio, hora a hora: la bomba sube a 5,5 m³/h en las horas de pleno sol y produce 39,5 m³, es decir un 23 % de margen sobre la necesidad.
El depósito de 20 m³ a prueba
LE LAB simula la reserva de agua día a día sobre dieciséis años de clima real. Con el único depósito de 20 m³, 354 días de 365 están totalmente cubiertos. Los 11 días incompletos de un año medio entregan igualmente el 78 % de la necesidad, y el volumen que falta en el año se reduce a 76 m³ sobre 11688, es decir un 0,6 %. El episodio más desfavorable de los dieciséis años simulados: seis días de poco sol en abril de 2009.
Las referencias cuantifican los siguientes pasos si el municipio busca el cero incidencias: 57 m³ reducirían los días incompletos a uno por año como máximo, 80 m³ cubrirían cada día de los dieciséis años.
Las curvas del fabricante, en el punto de funcionamiento real
Las curvas Q/H de la bomba, trazadas a partir de los datos oficiales de LORENTZ, con la altura del proyecto destacada: 5,9 m³/h a plena potencia sobre la curva de los 46 m. La bomba admite hasta 7,7 m³/h y 70 m: el sistema trabaja cómodamente dentro de su rango, garantía de longevidad.
Caudal según la potencia disponible, por altura manométrica. La curva amarilla es la del proyecto, a 46 m.
La herramienta encuadra, el oficio decide
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