Selección, dimensionamiento y diseño de una planta ...

Selección, dimensionamiento y diseño de unaplanta desalinizadora de agua impulsada por

energía solar en La Guajira

Por:Esteban Nieves Olmos

Proyecto de grado para optar por el título de:Ingeniero Mecánico

Profesor Asesor:Ph. D. Andrés Leonardo Gonzalez Mancera

Universidad de Los AndesFacultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Mecánica

Bogotá D.C., ColombiaDiciembre del 2019

Resumen

El objetivo principal de este proyecto es diseñar y evaluar económicamente un prototipo de desaliniza-ción de agua de mar que sea impulsado por energía fotovoltaica en La Guajira. La principal motivaciónpara el desarrollo de este proyecto es la limitación de agua potable en esta región y el gran potencial dedesarrollo en el área de energía renovable.

En un comienzo, algunos estudiantes que estaban optando por el título de ingenieros mecánicos estudia-ron, construyeron y mejoraron un modelo de sistema de desalinización de agua pensado para La Guajira.Este modelo funcionaba según la tecnología humidificación-deshumidificación. Sin embargo, dicho mo-delo presenta dificultades como lo son el alto consumo de energía y problemas de manufactura.

Por esta razón, se decidió estudiar la posibilidad de implementación de otro tipo de tecnología en laGuajira como lo es la ósmosis inversa. Para la evaluación de esta nueva tecnología, se revisaron nueva-mente los requisitos de los proyectos anteriores y se modificaron alguno de ellos. Se caracterizó de formafisicoquímica y microbiológica una muestra de agua salina que se desea desalinizar y luego se prosiguióa diseñar y dimensionar el nuevo sistema.

Este proceso de diseño y dimensionamiento se dividió en 3 partes; la desalinización, la fuente energéticay el sistema de bombeo. En este documento se muestra todo el proceso de selección con su justificacióndesde la ingeniería junto con las respectivas fichas técnicas de cada parte para facilitar la reproducibili-dad del proyecto.

Posteriormente, una vez diseñado y dimensionado el sistema de tratamiento, se realizó un estudio eco-nómico del proyecto y se comparó contra la anterior técnica donde se evidenció que se debía hacer unreplanteamiento del sistema. Finamente, se da algunas recomendaciones de uso del sistema y se exponelas conclusiones del trabajo y los posibles trabajos futuros de este.

Agradecimientos

En primer lugar, a mis padres, Liliana Olmos y Freddy Nieves, por ser los promotores de mis sueños.Agradecerles por tanto esfuerzo, confianza, sabiduría y acompañamiento en todo este proceso. Día a díaaprendo más de ustedes para lograr ser un mejor profesional. A mis hermanos, Leonardo y Nicolás por lapaciencia, comprensión y apoyo estos años. A toda mi familia por siempre estar pendiente.

Al profesor Andrés Leonardo Gonzalez por ser quien me dio la bienvenida a la ingeniería mecánica yluego de 4 años quien guió mi proceso del proyecto de grado. Gracias por el apoyo, consejos y tiempoinvertido en el proceso.

A mis amigos del colegio y compañeros de universidad de quienes obtuve siempre alegría, sabiduría yexperiencias inolvidables. A Natalia Guevara por esta buena amistad y apoyo en toda la carrera.

A Biopolimeros Industriales LTDA y al Remanso del Santuario por la colaboración y confinaza en esteproyecto.

Índice

Nomenclatura 6

Lista de Tablas 8

Lista de Figuras 10

1. Introducción 11

2. Objetivos 132.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2. Objetivos específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3. Marco Teórico 143.1. Sistemas de desalinización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.1.1. Ósmosis inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.1.2. Destilación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.2. Energía solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183.2.1. Componentes de un sistema de energía solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183.2.2. Configuraciones de instalación de sistemas de energía solar domésticos . . . . . . . 19

4. Trabajo previo 21

5. Parámetros y características de la planta 235.1. Características generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235.2. Parámetros energía solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255.3. Características del agua de entrada y salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

6. Dimensión y selección partes del sistema 276.1. Dimensión y selección planta desalinización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

6.1.1. Dimensionamiento del pretratamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276.1.2. Selección membrana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

6.2. Selección y dimensionamiento bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326.2.1. Bomba de alta presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326.2.2. Dimensión bomba succión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.3. Dimensión y selección energía solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366.3.1. Sistema aislado sin baterías para la bomba de succión . . . . . . . . . . . . . . . . . 366.3.2. Sistema con baterías para la bomba de presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

7. Comparación proyectos de desalinización 467.1. Ventajas y desventajas cualitativas de HDH y OI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467.2. Ventajas y desventajas cuantitativas de HDH y OI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

7.2.1. Costos estructurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487.2.2. Costos mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487.2.3. Costos fuente energética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497.2.4. Costos totales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

8. Replanteamiento del modelo de energía fotovoltaica. 54

4

9. Recomendaciones 58

10. Conclusiones 59

11. Trabajo Futuro 61

Bibliografía 63

5

Nomenclatura

∆π Presión osmótica

∆P Presión operación

A Permeabilidad de la membrana

Aa área activa

Cf Concentración entrada

Ct Costos operacionales

CAG Carbón activado granular

DoD Profundidad de descarga

E Energía

f Flujo

g Gravedad

hb Cabeza necesaria de la bomba

hf Perdidas tubería por largo

hm Perdidas tubería por otros factores

I0 Inversión inicial

LCoE Costo nivelado de la energía

LCoW Costo nivelado del agua

Mt Costo por mantenimiento

n elementos OI

P Potencia

p Presión

q Densidad

Qc Caudal concentrado

Qf Caudal entrada

Qp Caudal permeado

R Retención de sal

r Inflación

T Temperatura

6

t Tiempo

V Velocidad

Y Recuperación del sistema

z Altura

ρ Densidad

7

Índice de cuadros

1. Resultados y exigencias por parámetros según la resolución 2115 de 2007. . . . . . . . . 262. Altura de filtros granulares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273. Material necesario en el prefiltro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274. Resumen de características necesarias de la membrana de ósmosis inversa. . . . . . . . . 305. Perdidas según tubería de diferente diámetro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356. Cabeza necesaria a diferentes diámetros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357. Costos tubería de diferente diámetro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358. Número de baterías necesarias en 10 años dependiendo del sistema. . . . . . . . . . . . . 439. Costo nivelado del agua para cada uno de los sistemas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

8

Índice de figuras

1. Distribución de agua en la superficie de la tierra. Tomado de [1] . . . . . . . . . . . . . . 112. Plantas desalinizadoras más grandes del mundo. Tomado de [2] . . . . . . . . . . . . . . 123. Representación gráfica de proceso de Ósmosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144. Representación gráfica de proceso de Ósmosis inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155. Planta desalinizadora IDAM Sorek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166. Esquema partes de una planta de desalinización por ósmosis inversa.Tomada de [3] . . 167. Esquema de sistema HDH con calentamiento de agua. Tomada de [4] . . . . . . . . . . . 178. Planta Ras Al-Khair. Tomada de [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189. Configuración de instalaciones sistemas de energía solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010. Montaje experimental HDH con calentamiento de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2111. Partes del montaje experimental HDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2212. Hospedaje El remanso del santuario. Tomada de Google Maps . . . . . . . . . . . . . . . 2313. Ubicación El remanso del santuario. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2414. Radiación por horas durante el año. Tomada de [5] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2515. Representación gráfica del pretratamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2816. Membrana de ósmosis inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3017. Caudal y concentración teórica contra presión aplicada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3118. Caudal y concentración teórica contra presión aplicada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3219. Bomba GMB 782407 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3320. Motor DC 1 HP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3421. Bomba de succión. Tomada de [6]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3522. Curva característica bomba succión. Tomada de [6]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3623. Edificación para instalación de sistema de paneles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3624. Perfil de carga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3725. Resumen simulación 1 panel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3826. Resumen simulación 2 panel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3827. Consumo energía fotovoltaica en el año. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3928. Esquema de conexión sistema fotovoltaico bomba succión. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3929. Perfil de carga bomba presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4030. Flujo energía sistema de 3 paneles y 3 baterías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4131. Estado de carga para 3 baterías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4232. Estado de carga para 2 baterías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4233. Ciclo de descarga para las baterías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4334. Consumo cubierto sistema bomba de presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4435. Flujo de energía para 4 paneles y 2 baterías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4436. Esquema de conexión sistema fotovoltaico bomba de presión. . . . . . . . . . . . . . . . . 4537. Ventajas y desventajas para ósmosis inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4638. Ventajas y desventajas para HDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4639. Tabla comparativa de consumo energético para diferentes tecnologías de desalinización.

Tomado de [7] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4740. Contribución de cada técnica en la desalinización de agua en el mundo. Tomado de [7] 4741. Costos estructurales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4842. costos por mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4943. Gastos energéticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5044. Gastos totales y producción de agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5145. Costos sistema solar con baterías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

9

46. Costos sistema solar con baterías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5247. Perfil de carga para sistema AC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5448. Flujo de energía para sistema AC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5549. Consumo cubierto por el sistema AC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5550. Esquema conexión sistema AC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5651. Costos del sistema AC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5652. Gastos totales y producción del agua con sistema AC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5753. Representación final del sistema fotovoltaico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

10

1. Introducción

Cerca de 700 millones de personas en el mundo no tienen acceso a agua potable y 1.800 millones depersonas vivirán en condiciones de escasez grave de agua para 2025, según Naciones Unidas. [2] Estascifras son preocupantes teniendo en cuenta que el 71% de la superficie de la tierra es agua. Sin embargo,al estudiar la distribución de agua fresca en el mundo se entiende que el acceso a esta no es sencillo. El68.7% del agua fresca está en los glaciares y nieve. Otro 30.1% se encuentra bajo tierra. Esto significaque el agua en ríos, lagos, atmósfera y estanques representa tan solo el 1,2% del total de agua fresca, y el0,06% del total de agua en la superficie de la tierra así como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Distribución de agua en la superficie de la tierra. Tomado de [1]

El 96,5% del agua de la superficie se encuentra en el océano y el mundo atraviesa una gran problemá-tica de accesibilidad a agua potable. En países como Arabia Saudita, los Emiratos Árabes e Israel, sonconscientes de esta limitación y encuentran que la mejor solución a esta dificultad son las plantas desali-nizadoras. Por esta razón, son los países con plantas desalinizadoras más grandes del mundo, así como lomuestra la figura 2.

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Figura 2. Plantas desalinizadoras más grandes del mundo. Tomado de [2]

Países como España y Chile son los que dominan la desalinización en sus respectivos continentes. EnEspaña se encuentra la planta con mayor capacidad de Europa, ubicada en Torrevieja en Alicante, la cualtiene una capacidad de 240,000 m3/día y en Chile se desaliniza el agua casi como única solución parasuministrar agua a las regiones del norte [2].

En Colombia la escasez de agua en regiones como La Guajira es un problema evidente que no ha tenidouna solución contundente a la fecha. A pesar de que en el 2015 la comisión Interamericana de DerechosHumanos (CIDH) le ordenó a Colombia tomar medidas para proteger la Alta Guajira de la escasez delagua, en mayo de 2019 la corte constitucional emitió un fallo en el que se recuerda que el problema deacceso al agua no se ha solucionado [8]. La Guajira es un departamento costero y cuenta con una ventajacomparativa respecto a la posibilidad de implementación de sistemas de energía solar por la alta irra-diancia que se presenta en esta región frente a otras regiones de Colombia. Estos dos factores permitenque exista la posibilidad de implementar plantas desalinizadoras que funcionen con energía renovable yla desalinización se vuelva un motor de desarrollo humano, así como lo manifiesta Miguel Angel Sanz,director de desarrollo estratégico de la compañía francesa Suez Treatment Infrastructure y uno de losdirectores de IDA (International desalinisation association) [2].

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2. Objetivos

2.1. Objetivo general

Diseñar y dimensionar una planta de desalinización de agua viable impulsada por energía solar en la altaGuajira.

2.2. Objetivos específicos

Definición de parámetros de diseño del proyecto y la tecnología adecuada de desalinización segúnjustificaciones ingenieriles.

Dimensionar y diseñar el sistema de desalinización de agua.

Dimensionar el sistema de bombeo y fuente energética de la planta seleccionando los componentesadecuados.

Estudiar la viabilidad del proyecto a través de una evaluación económica y compararla contra latecnología actual.

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3. Marco Teórico

3.1. Sistemas de desalinización

Una forma de clasificar las diferentes tecnologías para desalinizar el agua es dividiendo los métodos queseparan la sal del agua de mar y los que extraen agua fresca. Los primeros son únicamente electrodiálisise intercambio de iones. Por otra parte, los métodos para extraer agua fresca más comunes son destilación,congelación, desalinización hidratada, extracción de solvente y ósmosis inversa. En esta parte del docu-mento se va a hacer referencia principalmente al método de desalinización a través de destilación porhumidificación-deshumidificación y ósmosis inversa ya que son las dos técnicas que se van a comprar através del documento.

3.1.1. Ósmosis inversa

La ósmosis es un proceso físico natural que sucede a través de una membrana semipermeable. Este pro-ceso es importante en los seres vivos, particularmente en el metabolismo celular. Dicho fenómeno se dacuando se encuentran dos soluciones a diferente concentración de soluto. El fundamento de este fenó-meno se basa en poder alcanzar la misma concentración a ambos lados de la membrana, así como seilustra en la figura 3.

Figura 3. Representación gráfica de proceso de Ósmosis

En el lado izquierdo de la figura 3, las dos partes de la membrana tienen la misma cantidad de agua, perodiferente cantidad de sales. Esto hace que el agua tienda a ir de la menor concentración a la mayor con-centración de sales, para poder disolver las sales y quedar con la misma concentración. Luego de alcanzarla misma concentración, se evidencia una diferencia de alturas en la cantidad de agua. A esta altura se leconoce como la presión osmótica.

Ahora bien, como el nombre lo indica, en el proceso de ósmosis inversa sucede lo contrario a la ósmosis.En este proceso se debe aplicar una presión superior a la osmótica al lado con mayor concentración desales para que el agua fluya de mayor concentración de sales a menor concentración de sales y así obteneragua desalinizada. Una representación gráfica del proceso de ósmosis inversa con agua salada se presentaen la figura 4.

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Figura 4. Representación gráfica de proceso de Ósmosis inversa

Existe una relación entre la salinidad del lado concentrado y la presión osmótica del sistema. Esta diceque por cada 100 mg/L de concentración de sales se necesita 1 Kpa de presión para lograr un equilibrioen el sistema.

Actualmente, la planta desalinizadora más grande del mundo que funciona por ósmosis inversa se en-cuentra en Israel. En la figura 5 se muestra esta planta cuyo costo es de 400 millones de dólares con uncaudal de agua tratada de 540,000 m3/día.

15

Figura 5. Planta desalinizadora IDAM Sorek

Usualmente una pequeña planta de desalinización que funcione por ósmosis inversa está compuesta porlas siguientes partes:

Tanque almacenamiento pretratamiento

Prefiltro

Tanque almacenamiento desalinización

Bomba de presión

Membrana ósmosis inversa

Post-tratamiento

Tanque almacenamiento agua desalinizada

En la figura 6 se observa un esquema de las partes y sus componentes el cual fue adaptado de [3].

Figura 6. Esquema partes de una planta de desalinización por ósmosis inversa.Tomada de [3]

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3.1.2. Destilación

En este proceso se separa el agua potable del agua de mar a través del calentamiento y condensación deagua. Se pueden clasificar en 4 categorias principales, los cuales son:

Tubo vertical

Compresión de vapor

Destilación solar

Humidificación-Deshumidificación

En este ultimo proceso de desalinización existen dos configuraciones principales. La primera es un ciclode agua cerrado y aire abierto (CWOA) y la segunda es un ciclo de aire cerrado y agua abierto (OACW).[4] En la figura 7 se puede observar un esquema de este último sistema de desalinización.

Figura 7. Esquema de sistema HDH con calentamiento de agua. Tomada de [4]

Generalmente, el aire contiene vapor, el cual varía dependiendo de la temperatura y es esta propiedad laque caracteriza este método de desalinización. En primer lugar, agua de mar entra al sistema para luegoser calentada a una temperatura aproximada de 60ºC. El agua luego baja por el humificador, en el cualhay una corriente de aire que absorbe el vapor de agua que existe en el humificador. Esta corriente de airellega al deshumificador en dónde el vapor se condensa y se finaliza el proceso de desalinización. [9]Este proceso es tan famoso y antiguo que la planta más grande del mundo, la de Ras Al-Khair, en ArabiaSaudita utiliza este mecanismo de evaporación térmica. [2] En la figura 8 se puede observar dicha planta.

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Figura 8. Planta Ras Al-Khair. Tomada de [2]

3.2. Energía solar

En la producción de agua potable a partir de agua de mar existe un factor de gran relevancia el cual esla fuente de energía que operaría las plantas. Estos métodos previamente presentados en la sección deSistemas de desalinización consumen una gran cantidad de energía. La producción de 63 millones de me-tros cúbicos al día está estimada que consume 3.78 x 108 kWh de electricidad y 400,000 toneladas de CO2millones de toneladas de combustible al año. [9] A pesar de que esos costos energéticos puedan ser viableses importante analizar la contaminación del aire y como los efectos invernaderos se podrían aumentar.Por esta razón, los proyectos de desalinización solar tiene un futuro prometedor en esta área ya que lafuente de energía se obtiene del sol eliminando las emisiones de CO2 y el uso de recurso no renovables.Un sistema de energía solar utiliza radiación solar a través de paneles fotovoltaicos que contienen unosgrupos de celdas que convierten los fotones en energía eléctrica.

3.2.1. Componentes de un sistema de energía solar

Estructura para montar el sistema de paneles solares. Estos deben tener un área e inclinación deter-minada. Adicionalmente, tanto los paneles como la estructura debe estar bien sujeta para asegurarque los vientos o lluvias no dañen el sistema.

Sistemas de almacenamiento de energía. Usualmente se utiliza baterías en caso de los sistemas in-dependientes. Sin embargo, también existen otros métodos de almacenamiento de energía como loson el almacenamiento de agua.

Convertidores DC-DC que sirve para convertir el voltaje variable entregado por los paneles, el cualvaría dependiendo de la hora y época, a un voltaje compatible de salida para poder ser usado en uninversor o electrodoméstico.

Inversores que se utilizan en ciertas configuraciones de instalación para convertir electricidad DC aAC.

Controladores de carga en caso de utilizar un sistema con baterías. Estos son necesarios para evitarque las baterías se sobrecarguen o se descarguen mas de lo que deberían. Este componente ayuda aaumentar la vida útil de las baterías lo cual es muy importante.

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Cables que sirven para conectar los diferentes componentes del sistema. Es importante seleccionarlos adecuados para evitar incrementar perdidas en el cableado que son innecesarias.

3.2.2. Configuraciones de instalación de sistemas de energía solar domésticos

Existen 4 formas diferentes de conectar un sistema de energía solar, las cuales son:

Sistemas de uso diurno

Este sistema confía únicamente en la energía solar. Consiste en módulos fotovoltaicos que inician elsistema cuando el panel recibe la suficiente energía para activar el electrodoméstico, por esta razón,el sistema solo funciona de día cuando recibe energía solar. Una ventaja de esta estructura es quela vida útil es mayor y más económica por no necesitar más componentes que el panel solar. Porotra parte, una desventaja es que depende fuertemente en la disponibilidad del recurso energéticoel cual varía mucho dependiendo de la época y la región. Este sistema se usa constantemente ensistemas de extracción de agua ya que la energía se puede almacenar como reservorio de agua. Unarepresentación gráfica se encuentra en la figura 9a.

Sistema con baterías

Esta forma de conexión almacena la energía captada por los paneles solares en baterías. Acá esimportante utilizar un controlador de carga que desconecte la batería cuando está completamentecargada y pueda desconectar el electrodoméstico en caso de que la batería se esté descargando másde lo permitido. En la figura 9b se muestra una representación esquemática de esta configuraciónel cual utiliza un inversor para poder operar equipos que funcionan con corriente alterna.

Sistemas conectados a la red

Esta configuración se ha vuelto muy popular debido a que en caso de producir más energía dela consumida, se puede vender energía a la red eléctrica en Colombia. Esto se debe a que el sistemautiliza un inversor para poder suplir las necesidades de la casa, la cual funciona con corriente ACusualmente, y su vez tiene un contador para saber la de donde proviene la energía que utiliza lacasa. En la figura 9c se muestra una esquematización.

Sistemas híbridos

Finalmente, este sistema como su nombre lo indica, cuenta con una configuración que involucraal sistema que utiliza otra fuente de energía, puede ser energía solar, Diesel o la red eléctrica y adi-cionalmente baterías. En estos sistemas el control debe ser mucho más sofisticado que en los otroscasos ya que debe encender la otra fuente de energía distinta a la solar en caso de necesitar energíade esa fuente, como en el caso de energía Diesel. Su representación se puede observar en la figura9d.

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(a) Uso diurno. Tomada de [10](b) Con baterías. Tomada de

[10]

(c) Conectado a la red.Tomada de [10] (d) Híbrido. Tomada de [10]

Figura 9. Configuración de instalaciones sistemas de energía solar

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4. Trabajo previo

El departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Los Andes cuenta con un prototipo deplanta desalinizadora por medio de la tecnología HDH creada, diseñada y manufacturada por CristianBeltran, Simón Garcia, Andrés Felipe Delgado y Nathalia Sabogal.

El esquema de la figura 7 fue el referente para realizar la construcción del montaje experimental que tienela universidad, el cual se puede observar en la figura 10.

Figura 10. Montaje experimental HDH con calentamiento de agua

A continuación se describirá brevemente las partes más relevantes del sistema, las cuales son:

Humificador.(Figura 11a): Se había diseñado un sistema que funcionaba con una columna de burbu-jas. Este diseño no se siguió utilizando en el semestre 2019-1 ya que presentaba fugas y problemaspara la continuación del proyecto.[4] Por lo tanto, fue utilizado un condensador de vidrio de espiraltipo Graham con doble salida de vapor.

Calentador.(Figura 11b): En el último proyecto se utilizó una resistencia eléctrica que iba conectadaa la red eléctrica pero idealmente debía ser alimentada por energía solar. Igualmente, se puedeutilizar un calentador solar que realice esta función en vez de la resistencia. Cabe resaltar que estaparte es una de las más importantes de este sistema y es la que más energía consume.

21

Deshumificador-Condensador. (Figura 11c): Fue construido en acrílico de 6 mm y por dentro tieneun relleno para aumentar el tiempo de contacto directo entre aire y vapor. El relleno que se selec-cionó fue el CF1200. Esta parte a pesar de haberla construido con pegamento industrial, muestraalgunas fugas tanto de aire como de agua en la parte superior e inferior de la torre.

(a)Humificador

(b) Calentador (c) Condensador

Figura 11. Partes del montaje experimental HDH

22

5. Parámetros y características de la planta

Para poder diseñar y dimensionar adecuadamente la planta de desalinización de agua es necesario esta-blecer los criterios y restricciones del proyecto. Para lograr completar este apartado fue necesario comuni-carse con gente la comunidad de la Guajira. En esta ocasión, se solicitó la información a hoteles, hostalesy rancherías para obtener saber las necesidades en cuanto a agua potable en el sector.

5.1. Características generales

El proyecto decidió que iba a crear una planta desalinizadora para una casa parecida a El Remanso delSantuario, la cual se muestra en la figura 12.

Figura 12. Hospedaje El remanso del santuario. Tomada de Google Maps

Muy amablemente, Juan, dueño del hospedaje El Remanso del Santuario, hizo llegar una muestra deagua de mar a Bogotá para que fuera analizada y además proporcionó una muy valiosa información parael proyecto que se describirá a continuación. La ubicación de El Remanso del Santuario, lugar donde setomó la muestra de agua, se muestra en la figura 13.

23

(a) Lejana. Tomada de Google Maps

(b) Cerca. Tomada de Google Maps

Figura 13. Ubicación El remanso del santuario.

Las especificaciones para el proyecto son las siguientes:

El costo de adquirir agua potable es de aproximadamente 10 pesos/Litro, por lo tanto se desea quela planta sea competitiva frente a este precio.

El lugar de instalación de la planta debe estar a una distancia máxima de 100 metros del mar.

La planta debe desalinizar entre 200 y 250 litros al día.

La ubicación de la planta debe ser en la Guajira medía o alta.

24

5.2. Parámetros energía solar

En la figura 11 se observa la radiación por horas por meses de Riohacha. Esta información fue tomadadel modelo interactivo del Ideam para energía solar [5] y lamentablemente no se encuentra la informa-ción de junio hasta noviembre. Sin embargo, el IDEAM presenta los promedios mensuales de irradiaciónglobal media recibida en la superficie para las principales ciudades del país en Wh

m2 por día, en dónde seevidencia que el mes con menor irradiación durante un promedio de 17 años fue Diciembre (Ver 11). Conesta información se puede estimar la radiación de los últimos 6 meses que no está disponible en el IDEAM.

En la figura 11 se muestra que la irradiación entre las 10 de la mañana y 3 de la tarde tiene un mínimo de451 Wh/m2, así que se puede establecer que esta va a ser la irradiación mínima con la que funcionará elsistema de desalinización en caso de no utilizar baterías. En el caso de utilizar baterías se tomará que es4600 Wh/(m2·día), que representa el mes mas bajo en la figura 11.

HORA Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

0-1 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

1-2 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1

2-3 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

3-4 0,0 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

4-5 0,2 0,1 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

5-6 0,3 0,2 0,5 4,3 8,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1

6-7 22,0 27,6 60,8 82,2 104,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 36,1

7-8 157,7 187,9 239,1 229,8 255,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 192,7

8-9 326,8 369,4 413,2 380,4 457,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 371,6

9-10 451,4 537,0 585,9 508,1 658,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 527,6

10-11 578,8 669,3 718,7 638,8 795,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 627,0

11-12 673,0 762,4 809,5 700,7 796,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 733,4

12-13 610,2 667,9 739,9 641,6 771,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 592,5

13-14 682,8 761,7 712,5 603,2 666,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 663,3

14-15 550,9 557,5 601,3 480,7 494,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 531,2

15-16 323,5 445,9 442,8 336,4 302,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 263,6

16-17 193,9 228,6 247,7 180,6 164,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 148,7

17-18 30,4 53,2 62,7 50,2 49,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,5

18-19 0,0 0,1 0,1 0,2 0,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

19-20 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

20-21 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

21-22 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1

22-23 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1

23-0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Acumulada diaria

4601,7 5268,7 5634,6 4837,3 5524,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4700,3

Entre 0 y 200 (Wh/m2) Entre 400 y 600 (Wh/m

2) Mayor a 800 (Wh/m

2)

Entre 200 y 400 (Wh/m2) Entre 600 y 800 (Wh/m

2)

ESTACIÓN APTO. ALMIRANTE PADILLA (RIOHACHA)

PROMEDIO HORARIO DE LA RADIACIÓN (Wh/m2)

Figura 14. Radiación por horas durante el año. Tomada de [5]

25

5.3. Características del agua de entrada y salida

En una planta de tratamiento de agua es de suma importancia saber cuales son las características del aguaen la entrada y las características que se desean obtener. Como se mencionó anteriormente, El Remansodel Santuario hizo llegar una muestra de agua de mar a Bogotá, para que se analizara en un laboratorio.Los análisis se realizaron en el Laboratorio Biopolab LTDA, un laboratorio especializado en el análisis deagua. Se evaluaron los parámetros que establece la Resolución 2115 de 2007, documento que define losparámetros y límites mínimos que deben cumplir el agua destinada para consumo humano. Es importanteaclarar que este laboratorio está acreditado ante el IDEAM y el ONAC para hacer análisis de agua residualy potable respectivamente (Ver resolución de certificación en 11), lo cual aumenta la confiabilidad de losresultados de los ensayos. En la tabla 1 se observa los resultados obtenidos en el laboratorio y los límitesque establece la resolución 2115 de 2007 [11]. Adicionalmente, se puede ver el informe de resultadosemitido por el laboratorio en 11.

Tabla 1. Resultados y exigencias por parámetros según la resolución 2115 de 2007.

Parámetro Entrada Salida Unidades ConformidadTurbiedad 2,32 2 UNT No cumpleConductividad 32550 1000 µS/cm No cumplepH 7,10 6,5-9,0 Unidades pH CumpleBario <0,5 0,7 Ba N.ECarbono Orgánico Total 1294,55 5 COT No cumpleNitritos <0,014 0,1 NO−2 CumpleNitratos 3,05 10 NO−3 CumpleFluoruros 1,07 1,0 F No cumpleCalcio 349,92 60 Ca No cumpleAlcalinidad Total 31155 200 CaCO3 No cumpleCloruros 4728,32 250 Cl− No cumpleAluminio <0,046 0,2 Al3+ CumpleDureza Total 9512,8 300 CaCO3 No cumpleHierro Total 1,37 0,3 Fe No cumpleMagnesio 1283,05 36 Mg No cumpleManganseo 0,06 0,1 Mn CumpleSodio 11522 0,1 Na No cumpleSST 161 N.E mg/L N.ASDT 16,70 N.E mg/L N.ACOT 1294 5 mg/L No cumpleSulfatos 2095,26 250 SO2

4− No cumpleCinc <0,05 3 Zn CumpleColiformes Totales 0 0 microorganismo en 100 cm3 CumpleEscherichia Coli Ausencia Ausencia Ausencia o presencia en 100 cm3 Cumple

26

6. Dimensión y selección partes del sistema

En esta apartado se realiza el dimensionamiento y selección del sistema. Esta dividido entre la seleccióny dimensionamiento de la planta de desalinización (Ver subsección 6.1). Luego se encuentra el dimensio-namiento y selección de las bombas (Ver subsección 6.2) y finalmente el diseño del sistema fotovoltaicoque impulsará la planta (Ver sección 6.3).

6.1. Dimensión y selección planta desalinización

6.1.1. Dimensionamiento del pretratamiento

El sistema de pretratamiento en un sistema de ósmosis inversa es de suma importancia para asegurar lavida útil más larga posible para las membranas. En el pretratamiento se elimina los agentes responsablesdel taponamiento de las membranas, los cuales pueden ser sustancias bacteriológicas, materiales orgá-nicos o sales como carbonato, cloruros, sulfato o sílice [12]. Dichos filtros pueden ser impulsados por lapresión del agua de la columna (Filtro discreto) o por una bomba de presión (Filtro continuo). En estecaso, se utilizará un filtro discreto, el cual deberá tener el tanque de almacenamiento a mínimo 2 metrosde altura sobre la salida del prefiltro.

El pretratamiento va a estar compuesto por 3 lechos filtrantes con las dimensiones sugeridas por el fabri-cante de la membrana [13]. Dichos lechos serán de carbón activado granular, antracita y arena con unaaltura como lo muestra la tabla 2.

Tabla 2. Altura de filtros granulares.

CAG Antracita ArenaAltura (cm) 30 30 50ρ(kg/m3) 430 750 1200

Así como lo exponen en [3], un área de 324 cm2 y con una altura de 2 metros, logra producir 720 litros/-día. En el caso de estudio, como se verá más adelante, se necesita un caudal de entrada de 1770 litros/día.Por lo tanto, sabiendo que el área es directamente proporcional al caudal obtenido, se necesita tener unárea de 575 cm2.

Para obtener un área similar a la deseada, se decide utilizar 4 tubos sanitarios de PVC. Los primeros 3tubos son de 6 pulgadas de diámetro y el otro adicional es de 3 pulgadas de diámetro. De esta manera, seobtiene un área total de:

área = (7,622 ∗π) ∗ 3 + (3,812 ∗π)

área = 592,9cm2

Conociendo el área total de los tubos, la altura necesaria de cada filtro y su densidad (Ver tabla 2), sepuede conocer la cantidad que se necesita de cada tipo de material. Los resultados se muestran en la tabla3.

Tabla 3. Material necesario en el prefiltro.

CAG Antracita ArenaCantidad (kg) 7,64 13,3 35,5

27

A continuación, en la figura 15, se muestra una representación gráfica de los tubos, el orden de los lechosy la altura de material que cada uno debe tener.

Figura 15. Representación gráfica del pretratamiento.

6.1.2. Selección membrana

Los parámetro y dimensionamiento fueron calculados según lo indica el manual de diseño de sistemas deDow filmtech. (Ver [14] y [15]) y la página de PureTec (Ver [16]).

En estas se establece parámetros de diseño importantes como lo son:

Flujo deseado: 11 gfd

Caudal permeado máximo: 95 litros/hora

Caudal concentrado mínimo: 200 litros/hora

Caudal entrada máximo: 1400 litros/hora

Recuperación máxima: 13%

Ahora bien, un factor de suma importancia es la retención de sal, la cual se estima según la siguienteecuación 1:

28

%R >Conductividad entrada-conductividad salida

conductividad entrada= 100 · 32550− 1000

32550= 96,9% (1)

Otro parámetro de relevancia es el porcentaje de recuperación. En este caso se asume uno de 13% porrecomendaciones del fabricante de las membranas, el cual asegura que no debe subir por encima del 35%ya que entre más alto sea el porcentaje de recuperación, más se verá afectada la vida útil de la membrana.Este parámetro es el caudal de agua permeada dividido por el caudal de entrada, lo cual se representa enla ecuación 2:

%Y =QpQf

(2)

A medida que este porcentaje de recuperación aumenta, de igual manera lo hace el caudal de agua desalida pero disminuye la vida útil del equipo. En este caso la salida debe ser de 230 litros/día, por lotanto:

13% =230 L

díaQf

Qf = 1770L

día

Es importante aclarar que la membrana que se desea seleccionar es capaz de entregar 1,1 m3/día cuandose aplica una presión de 55 bares. En esta ecuación un día corresponde a 24 horas. En el caso de estudio,se desea que el sistema proporcione 230 L/día donde el "día"dura 5 horas ya que este es el tiempo propor-cionado para desalinizar el agua debido a las limitaciones meteorológicas de la zona de estudio. Por estarazón es importante comprobar que el filtro se desempeñe correctamente bajo estas condiciones:

1,100L/día ∗ 1día24horas

= 45,8L

horas

230L/día ∗ 1día5horas

= 46L

horas

Para calcular el flujo concentrado de salida se utiliza la ecuación 3:

Qf (L/día) =Qp(L/día) +Qc(L/día) (3)

Qc(L/día) = 1770 (L/día)− 230 (L/día)

Qc(L/día) = 308 (L/hora)

Por otra parte, el flujo en Litrosm2hora

se calcula de la siguiente manera, según la ecuación 4. Según [15], el flujo

para cuando el agua de entrada es agua salada debe ser aproximadamente 19 Lm2hora

. Por lo tanto:

f (L

m2hora) =

Qp(L/h)

n ·Aa(4)

19L

m2hora=

46 L/hn · 1,2m2

29

n = 2,02 = 2

En la tabla 4 se resume los parámetros más relevantes para la selección de la membrana. En esta secomprara los parámetros de diseño con los de la ficha técnica del producto:

Tabla 4. Resumen de características necesarias de la membrana de ósmosis inversa.

Parámetro Deseado Producto ConformidadR 96.9% 99.4% Cumple

Qp (L/hora) a 55 bares 46 L/hora 45.8 L/hora CumpleQf 354 L/hora 1400 L/hora CumpleQc 308 L/hora >200 L/hora CumpleAa 13 f t2 13 f t2 Cumple∆p 55 bares 69 bares Cumple

Los datos más cercanos a los deseados son los que presenta el producto SW30-2521 de la figura 16 y poresta razón este fue el filtro de ósmosis inversa que se escogió.

Figura 16. Membrana de ósmosis inversa

La ecuación 5 muestra el caudal permeado en función de la presión aplicada. (Ver referencia [17])

Qp = A ∗Aa ∗ (∆p −∆π) (5)

En la figura 16 se observa que la concentración de sales es de 32,000 ppm, Qp es de 45,83 L/h, Aa es iguala 1,2 m2 y ∆P es igual a 55 bares. De acá se puede despejar la constante A que depende únicamente de lamembrana para luego extrapolar el problema a las condiciones de agua del punto de interés.

A =45,83L/h

1,2m2 · (55bar − 22,4bar)

A = 1,171L

h ·m2 · barAhora bien, para el caso de interés:

46L/h = 1,171 ∗ 1,2 ∗ (∆p − 11,2bar)

30

∆p = 44bar

La presión aplicada no afecta únicamente el caudal sino también la concentración de sales en el flujopermeado. Por esta razón, es importante determinar la concentración de sales en función de la presiónaplicada. En la figura 17 se muestra como varía el caudal permeado y su concentración cuando el caudalde entrada tiene en promedio una concentración de 32000 ppm.

Figura 17. Caudal y concentración teórica contra presión aplicada

La concentración de sal para el caso de este estudio es de 16270 ppm en promedio. Por lo tanto, a conti-nuación se presenta los resultados teóricos para dicha concentración. (Ver figura 18)

31

Figura 18. Caudal y concentración teórica contra presión aplicada

Cómo se evidencia en la figura 18, cuando se aplica una presión de 44 bares, se obtiene un caudal per-meado aproximado de 46 L/h y una concentración de 86 ppm, lo cual cumple con los requerimientosestablecidos.

Luego de obtener estos valores se sigue con la selección de las bombas a utilizar en el sistema.

6.2. Selección y dimensionamiento bombas

6.2.1. Bomba de alta presión

Requerimientos:

Presión de operación debe ser de 44 bares.

Se va a transportar agua de mar.

El caudal debe ser de 1770 L/día.

La universidad cuenta con una bomba como se observa en la figura 19b, la cual fue comprada para serutilizada en otra membrana de ósmosis inversa. Una ventaja de esta bomba es que funciona con corrientedirecta y evitaría el uso de inversores en el sistema. Esto puede disminuir costos y aumentar eficienciasenergéticas. Por esta razón, se decidió caracterizar la bomba para estudiar la posibilidad de uso de estaen el sistema. Dicha caracterización se observa en la figura 19a donde se muestra que el punto de mejoroperación sucede a un caudal de 0,84 L/min y a una presión de 2,8 bares. Sin embargo, como ya seestableció en la subsección 6.1.2 el caudal de entrada debe ser de 1774 L/día (98,5 mL/s) así que estabomba no sirve para el diseño planteado.

32

(a) Caracterización bomba GMB 782407(b) Características Bomba

GMB 782407

Figura 19. Bomba GMB 782407

Por esta razón, teniendo en cuenta los requerimientos de la bomba de presión (Ver 6.2.1) se decidió uti-lizar la bomba de Hydra-cell de referencia M03-S metálica con presión máxima de 69 bares. El manual,especificaciones y datasheet se pueden ver en la sección 11 (Apéndice C).

Según las especificaciones del proveedor, la bomba tiene una capacidad de entrega de 0,0037 l/rev. Sa-biendo que se desea obtener 5.9 l/min se puede calcular las revoluciones necesarias para obtener estecaudal según la ecuación 6:

rpm =Qf (l/min)

Capacidad entrega (l/rev)(6)

rpm =5,9 l/min

0,0037 l/rev= 1594rpm

Igualmente, según el proveedor, la potencia del motor eléctrico se puede calcular según la ecuación 7.

P (Kw) =6 · rpm84,428

+lpm ·∆p

511(7)

P (Kw) =6 · 159484,428

+5,9 · 44

511= 0,621Kw (8)

Esta bomba puede ser utilizada con un motor DC o AC. Por facilidad de conexión, reducir costos y au-mentar la eficiencia del sistema se decide utilizar un motor como el que se muestra en la figura 20a concaracterísticas como las que se muestran en 20b para evitar el uso de inversores DC-AC.

33

(a) Motor.

(b) Características motor DC.

Figura 20. Motor DC 1 HP.

6.2.2. Dimensión bomba succión

Requerimientos:

El mar queda a una distancia aproximada de 100 m horizontalmente.

La elevación total del agua con respecto al mar es de 6 metros verticalmente.

Se va a transportar agua de mar.

El caudal debe ser de 1770 L/día.

La siguiente ecuación sirve para determinar la cabeza necesaria de una bomba:

p1

ρ · g+V 2

12 · g

+ z1 =p2

ρ · g+V 2

22 · g

+ z2 + hf +∑

hm − hb (9)

Se realizaron cálculos de perdidas del sistema para tuberías de 1/2 y 1 pulgada. Los resultados se encuen-tran en la tabla 5.

34

Tabla 5. Perdidas según tubería de diferente diámetro.

Diámetro kf (m)∑hm (m) Perdidas totales (m)

1/2 in 8,34 0,608 8,951 in 0,33 0,023 0,35

Reemplazando los valores en la ecuación 9 se obtiene los resultados de la tabla 6

Tabla 6. Cabeza necesaria a diferentes diámetros.

Diámetro kb (m)1/2 in 14,94

1 in 6,33

Debido a que las pérdidas son mayores en una tubería de 0.5 pulgadas y el costo de la tubería de 1 pulgadano es significativamente más alto (Ver tabla 7), se decide trabajar con la de 1 pulgada.

Tabla 7. Costos tubería de diferente diámetro.

Concepto Precio (COP)1 pulgada 154,000

1/2 pulgada 107,900

Teniendo dimensionado el caudal y diámetro de la tubería, se busca una bomba que cumpla con dichascaracterísticas. En la figura 22 se encuentran las gráficas que caracterizan la bomba de la figura 21 Estabomba a una presión de 0,65 bares alcanza un caudal de 20 litros/ min, el cuál es más que suficiente, puesse necesita 5.6 litros/min. por otra parte, el consumo de esa bomba a 24 V es de 5 amperios, es decir queconsume 120 W.

Figura 21. Bomba de succión. Tomada de [6].

35

Figura 22. Curva característica bomba succión. Tomada de [6].

6.3. Dimensión y selección energía solar

Requerimientos:

Las restricciones de área se deben al tejado de la casa.

Se debe poder alimentar la bomba de presión por 5 horas al día.

Se debe poder alimentar la bomba de succión 5 horas al día.

Sin haber realizado un estudio estructural sobre el techo de la casa, para este estudio se asume que esteresiste el peso del sistema de los paneles solares sin necesidad de un refuerzo. Por esta razón, se decideimplementar los panales en la edificación que se observa en la figura 23.

Figura 23. Edificación para instalación de sistema de paneles.

6.3.1. Sistema aislado sin baterías para la bomba de succión

En la figura 24b se observa el perfil de carga diario que necesita suplir el sistema fotovoltaico en todos losdías del año. Por otra parte, en la 24a se observa la demanda por meses dependiendo de la cantidad dedías que estos tengan.

36

(a) Demanda anual.

(b) Demanda diaria.

Figura 24. Perfil de carga.

Al tener el perfil de carga y el consumo diario del sistema se utiliza la ecuación 10 para determinarla cantidad inicial de paneles necesarios del sistema. El panel solar que se escogió es de la referenciaRENESOLA-JC260M-24/Bgs y su ficha técnica se puede observar en la sección 11 (Anexo D).

E/día (Kwh) = Preal Paneles (Kw) * # de paneles * horas efectivas al día (10)

Sin embargo, la potencia de los paneles solares disminuye a medida que aumenta la temperatura segúnla ecuación 11.

Preal panel (W) = Pmáxima panel (W) ∗ (1-(Coeficiente de potencia según temperatura ∗∆T )) (11)

La temperatura de las condiciones STC es 25ºC y la temperatura máxima a la que funcionará los panaleses a 40ºC. Por lo tanto ∆T = 15ºC. De esta manera:

Preal panel (W) = 260W ∗ (1− (0,4% ∗ 15C)) = 244W

Por lo tanto:

37

600Wh = 244W ∗# de paneles ∗ (2,75)h

# de paneles = 0,89 = 1

Sin embargo, al simular el sistema por todo un año se evidencia que existe una gran cantidad de días queno logra obtener la potencia necesaria para operar. El angulo al que se decidió instalar los paneles solareses de 13 grados mirando hacía el sur debido a que esta fue la configuración que más energía entregaba a lolargo del año según las simulaciones. Exactamente, se logra entregar 165 Kwh mientras que se necesitaba220 Kwh. Esto representa un 75% de cubrimiento, lo que significa que tan solo 270 de los 360 días fueronsuplidos por energía solar. Esta información se muestra en el resumen de la simulación en la figura 25.

Figura 25. Resumen simulación 1 panel.

Ahora bien, al realizar la instalación de 2 paneles en serie se logra alcanzar un cubrimiento de aproxima-damente el 93% de los días. Es decir, de 334 días al año, así como se observa en la figura 26.

Figura 26. Resumen simulación 2 panel.

La razón por la cual no se logra suplir la energía necesaria es debido a posibles cambios meteorológicosque sufre la región. Sin embargo, es importante aclarar que la deficiencia energética no se concentra enningún mes del año sino que está distribuida a lo largo del año. De igual manera, cabe recordar que labomba seleccionada es capaz de dar 17 L/min mientras que tan solo se necesita 5,9 L/min. Esto ayuda a

38

asegurar que el usuario siempre tenga un reservorio de agua para la posterior desalinización. La figura 27muestra la distribución de entrega de energía por año cuando se utilizan dos paneles conectados en serie.

Figura 27. Consumo energía fotovoltaica en el año.

Con base en este análisis, se decide instalar dos paneles en serie conectados directamente a la bomba desucción. La representación gráfica se observa en la figura 28.

Figura 28. Esquema de conexión sistema fotovoltaico bomba succión.

6.3.2. Sistema con baterías para la bomba de presión

Para realizar el dimensionamiento de la bomba de presión se realiza el mismo procedimiento de la sección6.3.1. Se establece el consumo por horas durante el día y a su vez el consumo mensual. En la figura 29 semuestran dichos perfiles de carga.

39

(a) Demanda anual.

(b) Demanda diaria.

Figura 29. Perfil de carga bomba presión.

Este sistema, a diferencia del de la sección 6.3.1, utilizará baterías y la bomba siempre va a estar impulsadapor las baterías debido a que no se encontró un regulador de voltaje que funcione a potencias tan altascomo el de la bomba de presión.Para calcular la cantidad inicial de paneles necesarios se utiliza la ecuación 10 como se observa a conti-nuación:

3100Wh = 244W ∗# de paneles ∗ (4,6)h

# de paneles = 2,76 = 3

Ahora bien, para seleccionar el número de baterías y su capacidad se utiliza la ecuación 12

# de baterías =3,1 (Kwh)

12 (V) * 0,4 * 218 (Ah)= 2,96 = 3 (12)

Al simular este número de paneles y baterías en el software PV*Sol Premium, se obtuvo que tan solo un80% de la energía total sería suplida. Es decir, que de los 1131 Kwh necesarios tan solo 915 Kwh podránsuministrarse, así como se observa en el flujo de energía expuesto en la figura 30.

40

Figura 30. Flujo energía sistema de 3 paneles y 3 baterías.

Por esta razón, se decidió cambiar la configuración y volver a simular. En este caso se simularon 4 panelesy un sistema de 2 y 3 baterías. Los resultados del estado de carga de las baterías a través del año semuestran a continuación en las figuras 31 y 32. Acá se observa que en el sistema de 3 baterías estasalcanzan un nivel de descarga promedio del 50% mientras que en el sistema de 2 baterías estas alcanzanuno de 35%.

41

Figura 31. Estado de carga para 3 baterías.

Figura 32. Estado de carga para 2 baterías.

Coniderando el ciclo de descarga de las baterías, el cual se muestra en la figura 33, se puede establecerla vida útil de las baterías para cada uno de los dos sistemas para así estimar y proyectar los costos paraevaluar la conveniencia de cada sistema.

42

Figura 33. Ciclo de descarga para las baterías.

A realizar el análisis del proyecto con una vida útil de 10 años, se puede calcular el numero de bateríasnecesarias dependido del sistema. La tabla 8 muestra los resultados.

Tabla 8. Número de baterías necesarias en 10 años dependiendo del sistema.

Sistema baterías/ 10 años3 baterías 9,952 baterías 9,73

Se opta por el sistema de 2 baterías ya que a pesar de necesitar prácticamente la misma cantidad de ba-terías cuando el proyecto se analiza a 10 años, la inversión inicial se disminuye y hace más factible elproyecto.

En la figura 34 se observa el consumo cubierto por el sistema fotovoltaico para la bomba de presióndurante todo un año. En este se evidencia que hay espacios en blanco, lo que significa que algunos díasel sistema no va a funcionar debido a la configuración de deslastre de carga. En total se alcanza a suplir1057 Kwh, lo cual representa un 94% del total necesario, así como lo muestra la figura 35. Esto se traduceen que la bomba de presión recibirá suficiente energía para funcionar 341 días al año.

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Figura 34. Consumo cubierto sistema bomba de presión.

Figura 35. Flujo de energía para 4 paneles y 2 baterías.

Para este sistema el esquema de conexión se muestra en la figura 36, el cual se compone de 4 pane-

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les RENESOLA-JC260M-24/Bgs (Ver sección 11) conectados en serie, un controlador de carga BlueSolarMPPT 100/50 (Ver sección 11) y 2 baterías LPS12-285 conectadas en paralelo (Ver sección 11).

Figura 36. Esquema de conexión sistema fotovoltaico bomba de presión.

45

7. Comparación proyectos de desalinización

7.1. Ventajas y desventajas cualitativas de HDH y OI

En esta sección se presentará las ventajas y desventajas que se han consultado en la literatura para elmétodo de desalinización HDH y OI. Adicionalmente, se tiene en cuenta la información y conocimientoadquirido en proyectos de grado anteriores. En la figura 37 se muestran las ventajas y desventajas delproceso de ósmosis inversa y en la figura 38 la del HDH.

Figura 37. Ventajas y desventajas para ósmosis inversa

Figura 38. Ventajas y desventajas para HDH

Adicionalmente, en la figura 39 se muestra el consumo de diferentes tipos de energía que consumenalgunas de las técnicas de desalinización más conocidas. En esta se evidencia que la ósmosis inversa esla que menos energía consume luego de la de electro diálisis. El proceso más parecido al HDH que sepresenta en la figura 39 es MED y este alcanza a consumir el doble de energía que la ósmosis inversa.

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Figura 39. Tabla comparativa de consumo energético para diferentes tecnologías de desalinización. Tomado de[7]

Estos consumos energéticos justifican que la ósmosis inversa represente el 62% del agua desanilizada enel mundo. De esta manera lo muestra la figura 40. El hecho de que esta tecnología sea la más utilizada enel mundo muestra sus claras ventajas comparativas frente a las demás técnicas.

Figura 40. Contribución de cada técnica en la desalinización de agua en el mundo. Tomado de [7]

7.2. Ventajas y desventajas cuantitativas de HDH y OI

En este apartado se pretende comparar los costos estructurales, de mantenimiento y energéticos para elproyecto de ósmosis inversa y HDH y de esta manera estudiar la viabilidad de estos proyectos.

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7.2.1. Costos estructurales

En la figura 41 se muestra una tabla que compara el precio estructural de ambos proyectos. El precio totalde la estructura para ósmosis inversa es de 3,384,008 mientras que la de HDH es 1,635,408 pesos máseconómica. Es decir, que el precio de esta estructura es de 1,748,600 pesos colombianos.

(a) HDH. (b) Ósmosis inversa.

Figura 41. Costos estructurales.

7.2.2. Costos mantenimiento

En la figura 42 se muestra los diferentes componentes de cada sistema y su vida útil. Al tener la vida útilestimada de cada componente se puede establecer un costo aproximado anual de reparación y manteni-miento para calcular el precio por litro producido de los sistemas. El costo de mantenimiento anual de laósmosis inversa es de 2,111,071 y el de HDH es de 624,113 pesos colombianos.

48


Figura 42. costos por mantenimiento.

7.2.3. Costos fuente energética

En este apartado se calculó el gasto energético para producir la misma cantidad de agua y poder compararlos proyectos. La energía que se muestra en la figura 43 es la necesaria para producir 230 litros de aguapotable. El proyecto de ósmosis inversa logra producir esa cantidad en 5 horas mientras que el de HDH sedemora 31,32 horas. Este último sistema no fue dimensionado para producir esa cantidad de agua y estaes una de las razones por las que el gasto energético comparado con la de ósmosis inversa es tan alta. Otraexplicación es debido a que este modelo de HDH fue un prototipo de laboratorio para realizar pruebas ysus componentes eléctricos no son los más eficientes que existen en el mercado.

Como se muestra en la figura 43, la ósmosis inversa alcanza a ser 738% más eficiente que la tecnología deHDH. Esto era de esperar así como se mencionó en la sección 7.2.4 "Ventajas y desventajas cualitativas deHDH y OI."

49


Figura 43. Gastos energéticos.

7.2.4. Costos totales

En la figura 44 se muestra una tabla de los costos por año para cada una de las dos tecnologías. Adi-cionalmente, se muestra la cantidad de agua producida por año por dichas tecnologías. Debido a queno se dimensionó un sistema de energía solar para la tecnología de HDH, se decidió asumir que existeelectricidad constante a través de todo el año y que el precio de esta es 406 pesos/kwh ya que este es elprecio promedio de la zona. De esta manera se asegura un análisis mucho más equitativo entre las dostecnologías.

Dichas tabla se realizó según la ecuación 13 para luego poder determinar el precio por cada litro paraambas tecnologías. Dicha ecuación es una adaptación de la ecuación 14, la cual calcula el costo niveladode la energía producida por un sistema.

LCoW (Pesos/litro) =I0 +

∑(Mt+Ct)(1+r)t∑

(Aguat)(1+r)t

(13)

50


Figura 44. Gastos totales y producción de agua.

Los resultados de la ecuación 13 se muestran en la tabla 9. Como se observa en dicha tabla, el costo delagua es mayor para HDH que para ósmosis inversa. Esto se debe a que a pesar de que la ósmosis inversatiene un costo inicial y de mantenimiento relativamente alto, el consumo de energía es menor y lo hacemás rentable a largo plazo. Sin embargo, el costo del agua en la zona de estudio es de aproximadamente10 pesos/litro.

Tabla 9. Costo nivelado del agua para cada uno de los sistemas.

Sistema Costo agua (Pesos/litro)HDH 59,2

OI 32,8

Por esta razón, es importante analizar formas de reducir el costo de producción del agua. Para esto sediseñó y dimensionó un sistema de energía solar totalmente autónomo. Los resultados se de los costos e

51

inversión inicial se muestran en la figura 45.

Figura 45. Costos sistema solar con baterías.

Luego de determinar los costos anuales y la producción de energía por años de este sistema, los cuales seevidencian en la figura 46, se puede aplicar la ecuación 14 para determinar el costo de cada kwh utilizado.

Figura 46. Costos sistema solar con baterías.

52

LCoE (Pesos/kwh) =I0 +

∑(Mt+Ct)(1+r)t∑(Et)

(1+r)t

(14)

Para este sistema se obtiene un LCoE de 1467 pesos colombianos. Este valor es más de 3 veces el costopromedio de la energía de la zona y por esta razón es necesario hacer un replanteamiento del sistema.Analizando las causas del elevado costo, se determina que se debe en gran medida a la inversión anual debaterías que eleva el precio de producción de la energía. Cabe recordar que se había decidido utilizar unsistema de baterías ya que se deseaba que el sistema funcionara todo en corriente directa para evitar sobrecostos en inversores. Sin embargo, el precio en baterías eleva tanto el costo que es necesario analizar laviabilidad del proyecto en corriente alterna. Por esta razón, se decide cambiar el modelo planteado en lasección 6 por el que se muestra en la sección 8 para determinar si de esta manera se vuelve más rentableel proyecto.

53

8. Replanteamiento del modelo de energía fotovoltaica.

En este apartado se va a estudiar la viabilidad de un sistema conectado a la red que alimente las dos bom-bas del sistema de ósmosis inversa. En primer lugar y siguiendo el proceso que se llevó acabo en la sección6.3, se determina la demanda diaria y anual total del sistema de ósmosis inversa. Este se dimensiona paraser utilizado en las horas de mayor irradiancia de la zona, el cual es usualmente de 10 am a 3 pm.

(a) Demanda anual.

(b) Demanda diaria.

Figura 47. Perfil de carga para sistema AC.

El flujo de energía para este sistema se muestra en la figura 48 y el consumo cubierto anualmente semuestra en la figura 49. Un aspecto interesante a resaltar de la figura 48 es que el sistema produce másenergía de la que consume y podría inyectar energía a la red según la resolución 030 de 2018. Por estarazón, al momento de calcular el LCoE de este sistema se tendrá en cuenta la energía que consume elsistema de desalinización pero también la que se puede inyectar a la red.

54

Figura 48. Flujo de energía para sistema AC.

Figura 49. Consumo cubierto por el sistema AC.

Como se observa en la figura 49, no todos los días son cubiertos únicamente por el panel solar. En total, en37 días del año el sistema no alcanzan a ser completamente suplido por el sistema solar. Esto significa queaproximadamente el 90% de los días si se obtiene los requerimientos energéticos necesarios para operarla planta.Una representación del esquema de conexión de este sistema se muestra a continuación en la figura 50.El inversor utilizado es el Fronius Galvo 1.5-1, del cual se puede ver sus especificaciones en la sección 11.

55

Figura 50. Esquema conexión sistema AC.

Ahora bien, haciendo un análisis de costos por inversión inicial y de mantenimiento, los cuales se mues-tran en la figura 51, se puede calcular el LCoE (Ecuación 14) del sistema.

(a) Inversión inicial. (b) Costos de mantenimiento.

Figura 51. Costos del sistema AC.

Para este sistema se obtiene un LCoE de 242 pesos colombianos. Esto quiere decir que el usuario se estaríaahorrando 164 pesos por cada kwh que utilice. Ahora bien, sabiendo que se puede obtener un precio dela energía menor del que se está comprando, se prosigue a calcular el costo de 1 litro de agua con elsistema planteado según la ecuación 13. Al apartado de los gastos se le resta en exceso de energía que estáproduciendo el sistema fotovoltaico y que se está inyectando a la red. En la figura 52 se observa los gastoso inversiones anuales y los litros de agua producidos en este mismo periodo.

56

Figura 52. Gastos totales y producción del agua con sistema AC.

Con los cambios realizados se obtiene un LCoW de 28,9 pesos/litro.

57

9. Recomendaciones

En esta sección se dará las recomendaciones de uso del sistema de desalinización y fotovoltaico según losfabricantes y la experiencia del proyecto.

Modo de manejo del agua permeada: Cuando se va a sacar agua del equipo de ósmosis inversa, sedeben tener las manos limpias para manipular la válvula de suministro de agua, si se pueden usarguantes limpios sería mucho mejor. Al abrir la válvula de suministro, se debe dejar salir el aguapor unos segundos para evacuar el líquido que ha permanecido estancado dentro de la manguerade conexión. Una vez drenada el agua estancada, se procede a llenar el recipiente limpio donde setransportará el agua ultrapura, para los diferentes usos en el laboratorio. Nunca se debe tocar elagua para no contaminarla

Tanques de almacenamiento: se deben desocupar por completo y hacerles una limpieza con clorocada seis meses o antes si las circunstancias lo demandan. No se debe dejar entrar cloro a la máquinade ósmosis inversa porque daña las membranas.

Revisar el estado de las mangueras y tuberías y reparar los escapes que se encuentren.

Cambiar cada mes la arena, carbón activado y antracita.

Cambiar los filtros de ósmosis inversa cada 3 años o cuando la conductividad aumente 15 microsie-mens.

Cuidados de los paneles solares: Con el fin de evitar que los paneles pierdan eficiencia, limpiarloscada 15 días superficialmente para quitarle suciedad, polvo, hojas o obstáculos que estén creandosombra.

El sistema fotovoltaico está diseñado para suministrar energía al sistema de bombeo de 10 am a 5pm, por lo tanto en estas horas es cuando se debe prender el sistema y no se debe conectar ningúnotro electrodoméstico a la red. Si se desea utilizar la energía sobrante del día se pueden conectarotros electrodomésticos a diferentes horas del día siempre y cuando cumplan con las condicioneseléctricas del sistema.

En la instalación de los paneles solares se debe contratar a personal con experiencia y/o certificaciónen instalación de sistemas fotovoltaicos ya que se debe evitar tanto daños físicos en los equipos comoen el personal.

58

10. Conclusiones

Se logró contactar con personas de la zona para poder caracterizar el agua a potabilizar. Se reali-zaron los estudios pertinentes tanto en las matrices de fisicoquímica y microbiología para poderpotabilizar agua según la resolucion 2115 de 2007. Esta caracterización permitió establecer pará-metros de suma importancia para poder diseñar la planta.

Se logró diseñar y dimensionar una planta de desalinización de agua impulsada únicamente porenergía solar que es capaz de desalinizar 230 litros de agua al día durante 319 días al año. Dichaplanta cuenta con un sistema de bombeo de agua de hasta 100 metros horizontales para facilitarel acceso del agua al usuario. Adicionalmente, se diseñó o dimensionó el pretratamiento necesariopara el agua a potabilizar y todos los componentes de la planta como lo son: la bomba de presión,las membranas a utilizar y la carcasa necesaria para dichas membranas. Fue necesario caracterizarlas membranas para establecer el caudal permeado y la concentración que este iba a tener, el cualcumple con los requisitos de la resolución 2115 de 2007.

Se comparó los dos sistemas de desalinización de agua y se obtuvo que a pesar de que la ósmosisinversa requiere mayor inversión inicial y costos de mantenimiento, es más rentable debido al altoconsumo energético del HDH. Esto se debe a que el precio en el que ambas tecnologías logranproducir agua al mismo precio es de 156 pesos/kwh. Este valor es 36% más económico que elprecio más bajo que se logró obtener en este proyecto. Por lo tanto, se establece que la técnicade desalinización más viable es la de ósmosis inversa así como lo demuestran los cálculos de esteproyecto.

La planta funciona con la tecnología de ósmosis inversa y es capaz de desalinizar agua a un preciode 29 pesos colombianos por litro. Este precio es mayor al que se obtiene a través del servicio decarrotanque por lo que esta planta de desalinización de agua es económicamente viable en lugaresen donde el acceso de carrotanques sea limitado o dicha zona se encuentre a una distancia mínimade 20 kilómetros del punto donde opera el carrotanque. Esto se debe a que el servicio de carrotanquetiene un precio fijo dentro de un perímetro de 10 km de radio y luego se cobra una tarifa por cadakilometro adicional necesario por recorrer. Luego de 20 kilómetros adicionales, el precio del aguadel sistema de desalinizacion se vuelve más económico que el del servicio de carrontanque.

La principal razón por la que la desalinización del agua en este sistema no logra ser completamentecompetitiva económicamente es por los elevados costos de mantenimiento e inversión inicial del sis-tema. Estos, así como se muestra en las figuras 41b y 42b se deben principalmente a las membranasy filtros iniciales del sistema.

Fue necesario diseñar diferentes sistemas fotovoltaicos para lograr obtener uno que fuera econó-micamente viable en este proyecto. Inicialmente se pensó en la opción de un sistema totalmenteaislado en el que los paneles solares recargaban un banco de baterías para que luego estas le dieranun voltaje y potencia constante al sistema eléctrico. Sin embargo, el costo de la energía para estesistema fue 3 veces mayor que el de la zona y por eso se decidió replantear el modelo. Fue aquídonde se estudió la posibilidad de instalar un sistema con energía alterna mediante el uso de uninversor Fronius Galvo 1.5-1. Los resultados de este sistema fotovoltaico de 1,56 kwp fueron com-pletamente satisfactorios, obteniendo un costo de 242 pesos/kwh, el cual es aproximadamente un40% más barato al de la zona. El diseño final del sistema se puede observar en la figura 53.

59

Figura 53. Representación final del sistema fotovoltaico.

60

11. Trabajo Futuro

Algunos de los trabajos futuros que se deben realizar como continuación de este proyecto son:

Validar el sistema de energía solar en programas de código abierto para tratar de optimizarlo en lamayor medida.

Realizar la compra de los diferentes componentes del sistema para su posterior construcción y ex-perimentación.

Realizar estudios del sistema de bombeo en la membrana para encontrar el punto de mejor opera-ción del sistema.

Validar las curvas características de las membranas para establecer parámetros como caudal per-meado y desalinización experimentalmente.

Encontrar un segmento de clientes o una finalidad social para postular el proyecto ante diferentesprogramas de financiación para facilitar su construcción.

61

Referencias

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[14] Dupont. System desing. the steps to design a membrane system. [Online]. Available: https://www.dupont.com/content/dam/Dupont2.0/Products/water/literature/609-02055.pdf

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[16] Pure. What is reverse osmosis? [Online]. Available: https://puretecwater.com/reverse-osmosis/what-is-reverse-osmosis

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[17] Dupont. System design. system performance projection. [Online]. Available: https://www.dupont.com/content/dam/Dupont2.0/Products/water/literature/609-02057.pdf

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Anexo A: Promedios mensuales de irradiación global media recibida en lasuperficie para las principales ciudades del país (Wh/m2 por día)

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ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

0027015070 Apto. Olaya Herrera Medellín Antioquía 6,22 -75,58 1490 IDEAM (conv.) 4382,6 4409,5 4295,7 4165,2 4050,5 4321,6 4668,1 4605,7 4595,1 4419,0 3958,3 4149,4 4335,1 10 ene-85 jun-97

0037055010 Apto. Santiago Perez Arauca Arauca 7,07 -70,73 128 IDEAM (conv.) 5156,3 4484,1 4617,1 4371,2 4292,6 4204,0 4299,1 4416,1 4895,9 4702,5 4786,5 5212,4 4619,8 4 ene-86 ene-92

0002904512 Las Flores Barranquilla Atlántico 11,04 -74,82 2 IDEAM (aut.) 6383,8 6369,2 6804,4 6072,2 5971,7 5968,9 6266,6 5594,7 5573,7 5286,9 5399,2 5722,7 5951,2 6 nov-09 dic-14

0014015020 Apto. Rafael Nuñez Cartagena Bolívar 10,43 -75,50 2 IDEAM (conv.) 5987,7 6412,9 6378,8 6012,8 4951,4 4988,7 5644,2 5213,1 5291,3 5014,5 4988,2 5746,8 5552,5 7 feb-90 dic-00

0024035130 UPTC Tunja Boyacá 5,55 -73,35 2690 IDEAM (conv.) 5688,1 5184,2 4695,9 4678,5 4282,1 4092,7 4299,9 4515,6 4926,2 4625,1 4350,7 4550,3 4657,4 6 ene-95 dic-01

0026155230 E.M.A.S. Manizales Caldas 5,09 -75,51 2207 IDEAM (aut.) 3943,7 3849,3 3695,8 3657,8 3461,1 3546,0 4074,1 3983,2 4117,1 3720,8 3490,2 3667,0 3767,2 10 may-05 dic-14

0044035050 Macagual - Florencia Florencia Caqueta 1,50 -75,66 257 IDEAM (aut.) 4083,3 3937,4 3349,6 3485,3 3084,8 3204,2 3137,7 3577,7 3770,0 3909,8 3951,1 3918,7 3617,5 10 jul-05 dic-14

0003521502 Apto. Yopal Yopal Casanare 5,32 -72,38 330 IDEAM (aut.) 5760,7 5339,7 4701,4 4569,8 4296,0 4240,9 4186,0 4453,6 4974,8 4885,2 5091,8 5521,0 4835,1 5 nov-09 dic-14

0028035060 Fedearroz Valledupar Cesar 10,46 -73,25 184 IDEAM (aut.) 5420,1 5685,3 5317,3 5441,3 5253,8 5388,7 5517,8 5375,4 4996,8 4865,5 4950,3 5152,7 5280,4 10 sep-05 dic-14

Monteria Monteria Córdoba 8,81 -75,85 17 FEDEARROZ 4345,6 4389,8 4371,3 4173,9 3873,2 4337,5 4770,2 4429,5 4292,2 3923,6 4018,9 4039,2 4247,1 4 oct-11 abr-14

0021205791 Apto. Eldorado Bogotá Cundinamarca 4,71 -74,15 2541 IDEAM (conv.) 4681,9 4312,7 4322,2 3716,7 3506,0 3658,9 3917,3 4168,2 3947,8 3961,0 4017,7 4241,4 4037,7 23 mar-81 dic-04

Inirida Puerto Inirida Guainia 4,02 -67,67 90 IDEAM (SUTRON) 4500,1 4327,1 3939,4 4140,2 3634,7 3628,7 3542,4 3891,2 4257,1 4117,2 4079,2 4202,1 4021,6 4 feb-97 sep-02

0021115020 Apto. Benito Salas Neiva Huila 2,93 -75,28 439 IDEAM (conv.) 4836,0 4700,4 4590,5 4628,9 4552,2 4550,1 4509,7 4656,6 4785,1 4782,3 4607,8 4618,0 4651,5 14 mar-90 ago-03

0015065010 Apto. Almirante Padilla Riohacha La Guajira 11,52 -72,92 4 IDEAM (conv.) 5202,8 5556,0 5761,0 5898,3 5618,0 5975,8 6237,6 6045,2 5832,8 5247,8 4977,5 4916,6 5605,8 17 sep-91 mar-14

0000150150 Univ. Tecnológica de Magdalena Santa Marta Magdalena 11,22 -74,19 7 IDEAM (aut.) 5539,4 5904,8 5855,5 5756,4 5698,0 5402,9 5370,9 5201,1 5325,3 4721,4 4787,3 5301,5 5405,4 7 ago-07 dic-14

0035035020 Apto. Vanguardia Villavicencio Meta 4,15 -73,62 423 IDEAM (conv.) 4784,9 4514,5 4337,1 4565,8 4699,2 4650,1 4542,9 4993,2 5307,6 5286,1 4747,4 4580,0 4750,7 14 ene-90 dic-14

0052055210 Botana Pasto Nariño 1,16 -77,28 2820 IDEAM (aut.) 3749,1 3499,2 3497,4 3668,8 3685,8 3715,9 3897,4 4006,3 4124,7 3888,8 3765,2 3415,0 3742,8 10 may-05 abr-03

0016015010 Apto. Camilo Daza Cúcuta Norte de Santander 7,92 -72,50 250 IDEAM (conv.) 4277,9 4116,4 4177,9 4104,3 4539,4 4498,7 4632,6 4747,4 4932,2 4757,2 4374,1 4167,3 4443,8 12 sep-89 nov-13

0026125290 Armenia Armenia Quindío 4,53 -75,69 1458 IDEAM (aut.) 3918,2 3837,4 3918,7 3857,4 3691,3 3866,7 4265,8 4175,5 4333,9 3893,8 3879,2 3567,8 3933,8 10 dic-05 nov-96

0026135040 Apto. Matecaña Pereira Risaralda 4,80 -75,73 1342 IDEAM (conv.) 4279,4 4406,3 4283,9 4099,7 3805,1 3940,5 4243,6 4362,0 4273,2 4338,6 4183,3 4315,4 4210,9 7 oct-90 oct-13

0017015010 Apto. Sesquicentenario San Andrés San Andrés y Providencia 12,58 -81,70 1 IDEAM (conv.) 4422,2 5166,1 5733,2 5957,6 5025,4 4705,8 4914,2 4868,8 4753,2 4430,9 3747,8 4094,5 4818,3 3 ene-01 dic-14

0025025270 Unisucre (Puerta Roja) Sincelejo Sucre 9,20 -75,39 221 IDEAM (aut.) 4843,9 4986,3 4733,4 4420,1 3860,0 4411,8 4600,9 4354,3 4233,7 3929,5 3733,4 4309,1 4368,0 10 may-05 dic-99

0021245040 Apto. Perales Ibagué Tolima 4,42 -75,13 928 IDEAM (conv.) 4615,6 4578,8 4621,2 4651,4 4627,9 4717,9 4896,1 4986,2 4846,8 4679,7 4404,6 4332,7 4663,2 9 nov-89 dic-14

0002605507 Univalle Cali Valle del Cauca 3,38 -76,53 992 IDEAM (aut.) 4385,4 4360,8 4373,0 4303,9 4138,2 4299,1 4628,5 4643,8 4631,4 4256,1 3998,5 3971,9 4332,6 9 nov-06 dic-14

Codigo Estacion Municipio Departamento

ANEXO: PROMEDIOS MENSUALES DE IRRADIACIÓN GLOBAL MEDIA RECIBIDA EN SUPERFICIE PARA LAS PRINCIPALES CIUDADES DEL PAÍS (Wh/m2 POR DÍA)

LatitudFecha Inicio

Fecha Final

LongitudElevacion (m.s.n.m.)

EntidadValor promedio (Wh/m2 por día) Promedio

AnualAños de

Información

Anexo B: Informe de resultados entregado por Biopolimeros Industriales LT-DA

66

Código: F-ER-02

Versión: 2

Fecha: 26/01/2016

INFORME DE RESULTADOS Nº: 42091

CLIENTE:

NIT: 1020826904 COTIZACIÓN Nº: 19-1922 CANTIDAD: 3000ml RESPONSABLE MUESTREO:

TELÉFONO: 3204521802 ODS: 19-3050 ID MUESTRA 19-8261 FECHA DE MUESTREO: 6/09/2019 TIPO DE ENVASE:

CONTACTO: FECHA DE RECIBIDO: 9/09/2019 T (º C) MUESTREO:

CARGO: TIPO DE AGUA: MARINA T (º C) RECEP(Nevera):

DIRECCIÓN: LUGAR DE RECOGIDA:

CIUDAD: PUNTO DE CAPTACIÓN:

OBSERVACIONES ALMAC. CONTRAMUESTRA: Análisis FQ: 15 días Análisis MB: 24 horas

FECHA DE

ANÁLISIS

(dd/mm/yyyy)

PARÁMETROLÍMITE DE

CUANTIFICACIÓNUNIDADES MÉTODO

Resolución 2115 de 2007 -

Agua PotableCONFORMIDAD

11/09/2019 Escherichia coli - UFC/100 mL ó cm3 SM 9222 J Edition 23RD 2017 0 CUMPLE

11/09/2019 Coliformes Termotolerantes

(Fecales) (A) - NMP/100 mL SM 9221 B, Edition 23RD 2017 No Especifica NO APLICA

11/09/2019 Coliformes Totales(A) - NMP/100 mL SM 9221 B. Edition 23RD 2017 Ausencia CUMPLE

FECHA DE

ANÁLISIS

(dd/mm/yyyy)

PARÁMETROLÍMITE DE

CUANTIFICACIÓNUNIDADES MÉTODO

Resolución 2115 de 2007 -

Agua PotableCONFORMIDAD

17/09/2019 Alcalinidad Bicarbonatos 25,5 mg CaCO3 /L SM 2320 B .Ed 23 No Especifica NO APLICA

17/09/2019 Alcalinidad Carbonatos 34,6 mg CaCO3 /L SM 2320 B. Ed 23 No Especifica NO APLICA

17/09/2019 Alcalinidad Total (A) 25,5 mg CaCO3 /L SM 2320 B Ed 23 200 NO CUMPLE

23/09/2019 Bario 0,50 mg Ba/L SM 3111 D 0,70 CUMPLE

17/09/2019 Calcio 2,00 mgCa/L SM 3500-Ca B. Ed 23 60 NO CUMPLE

10/09/2019 Conductividad (A) NO APLICA µS/cm SM 2510 B.Ed 23 1000 NO CUMPLE

17/09/2019 Cloruros (A) 19,9 mgCl-/L SM 4500-Cl- B. Ed 23 250 NO CUMPLE

17/09/2019 Dureza Total (A) 7,40 mg CaCO3 /L SM 2340C.Ed 23 300 NO CUMPLE

21/09/2019 Hierro Total (A) 0,131 mg Fe /L SM 3111 B.Ed 23 0,30 NO CUMPLE

19/09/2019 Manganeso (A) 0,0300 mg Mn /L SM 3111 B. Ed 23 0,10 CUMPLE

19/09/2019 Magnesio (A) 0,410 mg Mg / L SM 3030 F, SM 3111 B. 36 NO CUMPLE

11/09/2019 Nitratos (A) 1,38 mg NO3-/L SM 4500-NO3- B. Ed 23. 10 CUMPLE

Fisicoquímica

RESULTADO TÉCNICA ANALÍTICA

1283,05 Direct Air-Acetylene Flame Method

3,05 UV Spectrophotometric Screening Method.

9512,80 EDTA Tritimetric Method.



931,04 EDTA Titrimetric Method

32550,00 Laboratory Method

4728,32 Argentometric Method.

Titration Method

31155,00 Titration Method

<0,50 Direct Nitrous Oxide-Acetylene Flame Method

PET

Filtración por membrana

RESULTADO TÉCNICA ANALÍTICA

0,00

<1,8 Fermentación en tubos múltiples

Ausencia Fermentación en tubos múltiples

31155,00 Titulomnetrico (Titration) Method

<25,5

RIOHACHA

30°C

RESULTADOS DE ANÁLISIS

ESTEBAN NIEVES

Esteban Nieves

Calle 169 b # 75-73

ESTUDIANTE

Bogota

N.E

AGUA DE MAR CRUDA - RIOHACHA

Microbiología

20°C

El cliente

Pag. 1 de 3

Biopolimeros Industriales Ltda.

Carrera 18 No. 63a - 50 Piso 6. Bogotá-Colombia

Telefonos: (+1) 5405700/5406606, Bogotá

www.biopolab.com

Código: F-ER-02

Versión: 2

Fecha: 26/01/2016



16/09/2019 Nitritos (A) 0,0140 mg NO2-/L SM 4500-NO2- B.Ed 23 0,10 CUMPLE

10/09/2019 Ortofosfato(Fosfatos) (A) 0,184 mg P-PO4/L SM 4500-P D.Ed 23 0,50 CUMPLE

16/09/2019 pH (A) NO APLICA Unidad de pH SM 4500-H+ B.Ed 23 6,5 - 9,0 CUMPLE

10/09/2019 Sulfatos (A) 8,90 mg SO42 - /L SM 4500 SO4 2- E.Ed 23 250 NO CUMPLE

10/09/2019 Turbiedad 1,00 NTU SM 2130B. Ed 23 2,0 NO CUMPLE

27/09/2019 Fluoruros 0,21 mg/L SM 4500-F. C.Ed 23 1,0 NO CUMPLE

19/09/2019 Cinc (A) 0,0500 mg Zn /L SM 3111 B. Ed 23 3,0 CUMPLE

23/09/2019 Selenio (A) 0,014 AR 0,0014 AP mg Se / L SM 3030 F, SM 3113 B. Ed 23 0,010 CUMPLE

6/11/2019 Silice mg SiO2/L SM 4500 SiO2 C. No Especifica NO APLICA

16/09/2019 Aluminio (A) 0,046 mg Al3+/L SM 3500-Al B.Ed 23 0,20 CUMPLE

23/09/2019 Litio 0,020 mg Li/L SM 3111 B. Ed 23 No Especifica NO APLICA

23/09/2019 Sodio(A) 0,160 mg Na/L SM 3111 B. No Especifica NO APLICA

16/09/2019 Potasio(A) 0,530 mg K /L SM 3111 B. No Especifica NO APLICA

24/09/2019 Calcio 4,18 mg Ca/L mg Ca / L SM 3030 F, SM 3111 B. 60 NO CUMPLE

24/09/2019 Berilio 0,10 mg Be/L SM 3111 D No Especifica NO APLICA

26/09/2019 COT 2,44 mg/L SM 5220 C.Ed 23 5,0 NO CUMPLE

27/09/2019 Sólidos Suspendidos Totales (A) 11,6 mg/L SM 2540 D.Ed 23 No Especifica NO APLICA

19/09/2019 Plata (A) 0,0370 mg Ag/L SM 3111 B. Ed 23 No Especifica NO APLICA

27/09/2019 Sólidos Disueltos Totales 13,2 mg/L2510 B. Electrical Conductivity

MethodNo Especifica NO APLICA

27/09/2019 Salinidad 0,01 % SM 2520 B No Especifica NO APLICA

(A) Parámetro acreditado para las matrices Aguas Residuales y Superficiales

Formato fecha: dd/mm/yyyy

55,60 Electrical Conductivity Method

161,00 Secado a 104°C Gravimetrico

<0,0370 Direct Air-Acetylene Flame Method

16270,00 Electrical Conductivity Method


<0,10 Direct Nitrous Oxide-Acetylene Flame Method

1294,55 Closed Reflux, Titrimetric Method




<0,0014 Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry

1177,36 Molybdosilicate Method

<0,0460Colorimetric Method, Eriochrome Cyanine R .

(No válida para muestras con Sulfatos mayor a

2,32 Nephelometric Method.

1,07 Ion-Selective Electrode Method

<0,0500 Direct Air-Acetylene Flame Method

<0,184 Stannous Chloride Methods

7,10 Electrometric Method.

2095,26 Turbidimetric Method

<0,0140 Colorimetric Method

Pag. 2 de 3




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Código: F-ER-02

Versión: 2

Fecha: 26/01/2016



Documento aprobado por:

Fecha de expedición:

________________________________________

Javier Eduardo Muñoz Torres

Gerente Técnico

P. Químico de Alimentos. Matrícula Profesional PQA-495

3/12/2019 FIN DEL INFORME

La muestra tomada CUMPLE con las características microbiológicas y fisicoquímicas con lo exigido por la Resolución 2115 de 2007 que señala la calidad del agua destinada para consumo humano.

Estos resultados son válidos únicamente para esta muestra recibida y analizada en el Laboratorio de Microbiología de Biopolab.

- Resolución 2115/2007: Resolución por medio de la cual se señalan instrumentos basicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano.

- Este informe de resultados no se puede reproducir y solo aplica para los resultados de la muestra analizada.

- Cualquier inquietud o reclamación puede ser presentada a nuestra compañía ya sea vía telefónico, o al correo e inmediatamente será atendida

- La muestra será almacenada 15 días para eventuales repeticiones o inquietudes con los análisis y resultados.

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Anexo C: Datasheet, manual y especificaciones de bomba M03-S

70

M03 Series• Pumpsthefullspectrumoflow-to-highviscosityfluids.

• Featuresaseal-lessdesignandhorizontaldiskcheckvalvesthatenablethepumptohandleabrasivesandparticulatesthatmightdamageordestroyothertypesofpumps.

• Simple,compactdesignreducesinitialinvestmentandlowersmaintenancecosts.

• Operationalefficienciesreduceenergycosts.

• Abletorundrywithoutdamage(oradditionalmaintenance)tothepumpincaseofaccidentoroperatorerror.

• Toleratesnon-idealoperatingconditions.

• Minimizesmaintenanceanddowntimebecausetherearenomechanicalordynamicseals,packing,orcupstoleak,wear,orreplace.

Versatile, Reliable Pumps for a Wide Range of Applications

2 • www.Hydra-Cell.com

M03 Series MaximumFlowRate: 3.1gpm(11.7l/min) MaximumPressure: 1200psi(83bar)forMetallicPumpHeads 350psi(24bar)forNon-metallicPumpHeads

M03 close-coupled with Brass pump head.

M03 close-coupled with Polypropylene pump head. D03 shaft-driven with 316L Stainless Steel pump head.

www.Hydra-Cell.com • 3

M03 Series Performance

12.5

0

11.25

10

8.75

7.5

6.25

5.0

3.75

2.5

1.25M03-G

M03-B

M03-S

M03-X

M03-E

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

3.33

3.00

2.66

2.33

2.00

1.66

1.33

1.00

0.66

0.33

0

100 psi (7 bar)500 psi (34 bar)1000 psi (69 bar)1200 psi (83 bar)

Gallo

ns P

er M

inut

e

Lite

rs P

er M

inut

e

Revolutions Per Minute

Flow Max. Max. Flow Input @ 1000 psi (69 bar) Model rpm gpm l/min M03-X 1750 3.1 11.7 M03-E 1750 2.2 8.3 M03-S 1750 1.7 6.4 M03-B 1750 1.0 3.6 M03-G 1750 0.6 2.3 @ 1200 psi (83 bar) M03-E 1750 2.1 8.1 M03-S 1750 1.6 6.3 M03-B 1750 0.9 3.5 M03-G 1750 0.6 2.2

PressureMaximum Inlet Pressure 250psi(17bar) Maximum Discharge Pressure MetallicPumpHeads: M03-Xto1000psi(69bar) M03-S,E,B,Gto1200psi(83bar) Non-metallicPumpHeads: 250psi(17bar)Polypropylene 350psi(24bar)PVDF

Capacities

Maximum Flow at Designated Pressure

Performance and specification ratings apply to M03 Kel-Cell and D03 Shaft-driven configurations unless specifically noted otherwise.


M03 Series SpecificationsFlow Capacities @1000 psi (69 bar) Model rpm gpm l/min M03-X 1750 3.10 11.73 M03-E 1750 2.18 8.25 M03-S 1750 1.69 6.40 M03-B 1750 0.96 3.63 M03-G 1750 0.62 2.35 Delivery @1200 psi (83 bar) Model gal/rev liters/rev M03-E 0.0012 0.0046 M03-S 0.0009 0.0036 M03-B 0.0005 0.0020 M03-G 0.0003 0.0013Delivery @1000 psi (69 bar) Model gal/rev liters/rev M03-X 0.0018 0.0067 M03-E 0.0013 0.0047 M03-S 0.0010 0.0037 M03-B 0.0005 0.0021 M03-G 0.0004 0.0013 Maximum Discharge Pressure Metallic Heads: M03-X to 1000 psi (69 bar) M03-S, E, B to 1200 psi (83 bar) Non-metallic Heads: 250 psi (17 bar) Polypropylene 350 psi ( 24 bar) PVDF Maximum Inlet Pressure 250 psi (17 bar) Maximum Operating Temperature Metallic Heads: 250˚F (121˚C) - Consult factory for correct component selection for temperatures from 160˚F (71˚C) to 250˚F (121˚C). Non-metallic Heads: 140˚F (60˚C)Maximum Solids Size 200 microns Inlet Port Primary: 1/2 inch NPT Secondary: 3/8 inch NPT (plugged from factory) Discharge Port 3/8 inch NPT Shaft Diameter M03: 5/8 inch hollow shaft D03: 7/8 inch (22.2 mm)Shaft Rotation Reverse (bi-directional) Bearings Precision ball bearings Oil Capacity 1.0 US quart (0.95 liters) Weight Metallic Heads: 28 lbs. (12.7 kg) Non-metallic Heads: 19 lbs. (8.6 kg)

Calculating Required Power6xrpm

+gpmxpsi

=electricmotorhp63,0001,460

When using a variable frequency drive (VFD) controller, calculate the hp or kW at minimum and maximum pump speed to ensure the correct hp or kW motor is selected. Note that motor manufacturers typically de-rate the service factor to 1.0 when operating with a VFD.

X

E

S

B

G

Standard

Kel-Cell

0

1

2

3

4

5

6

7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

NP

SH

r (m

ete

rs o

f w

ate

r)

NP

SH

r (f

ee

t o

f w

ate

r)

Revolutions Per Minute

Net Positive Suction Head (NPSHr)

Self-priming: EachHydra-Cellpumphasdifferentliftcapabilitydependingonmodelsize,camangle,speed,andfluidcharacteristics.Toensurethatyourspecificliftcharacteristicsaremet,refertotheinletcalculationsregardingfriction,andaccelerationheadlossesinyourHydra-CellInstallation&ServiceManual.ComparethosecalculationstotheNPSHrcurvesabove.

Note: Positive inlet pressure required with PTFE diaphragms.

6xrpm+l/minxbar

=electricmotorkW84,428511


4.25 (108.0)

3.22 (81.9)

6.85 (174.1)

4X Ø .42 (10.7)

Ø 6.58 (167.1)

10.14 (257.6)

2.25 (57.2)

2.75 (69.9)

2.75 (69.9)

3.35 (85.1)

1.45 (36.8)

Ø .87 (22.2)

.19 (4.8)

2X 3/8 NPT OUTLET

3.53 (89.5)

.94 (23.9)

.79 (20.1)

6.55 (166.4)

5.00 (127.0)

9.94 (252.5)

7.89 (200.3)

.406 (10.31)

3/8 NPT INLET(Secondary)

4X .406 X .750(10.31 X 19.05)

1/2 NPT INLET(Primary)

Ø .627 (15.9)

Ø .42 (10.7)

6.85 (174.1)

10.14 (257.6)

Ø 6.58 (167.1)

3.22 (81.9)

.19 (4.8) 2X 3/8 NPT OUTLET

.73 (18.4)

1.45 (36.8)

.70 (17.8)

7.75 (196.9)

3/8 NPT INLET

2.18 (55.2)

4.00 (101.6)

1/2 NPT INLET(Primary) (Secondary)

M03 Series Representative Drawings

M03 Models with Metallic Pump Head Inches(mm)

D03 Models with Metallic Pump Head Inches(mm)

Note: Contact factory for additional drawings of specific models and configurations.

Ø .627 (15.9)

Ø .42 (10.7)

6.85 (174.1)

10.14 (257.6)

Ø 6.58 (167.1)

3.22 (81.9)

.19 (4.8) 2X 3/8 NPT OUTLET

.73 (18.4)

1.45 (36.8)

.70 (17.8)

7.75 (196.9)

3/8 NPT INLET

2.18 (55.2)

4.00 (101.6)

1/2 NPT INLET(Primary) (Secondary)

4.25 (108.0)

3.22 (81.9)

6.85 (174.1)

4X Ø .42 (10.7)

Ø 6.58 (167.1)

10.14 (257.6)

2.25 (57.2)

2.75 (69.9)

2.75 (69.9)

3.35 (85.1)

1.45 (36.8)

Ø .87 (22.2)

.19 (4.8)

2X 3/8 NPT OUTLET

3.53 (89.5)

.94 (23.9)

.79 (20.1)

6.55 (166.4)

5.00 (127.0)

9.94 (252.5)

7.89 (200.3)

.406 (10.31)

3/8 NPT INLET(Secondary)

4X .406 X .750(10.31 X 19.05)

1/2 NPT INLET(Primary)

* Add 0.38”(9.65mm) overall length where shown for manifold cover plate on non-metallic models and 0.20” (5.08mm) for bolt heads attaching the plate.

* Add 0.38”(9.65mm) overall length where shown for manifold cover plate on non-metallic models and 0.20” (5.08mm) for bolt heads attaching the plate.

Pump/Motor Adapter Inches(mm)

Part Number: A04-001-1202MustbeorderedseparatelyforD03modelsforusewith56C,143TCand145TCframemotors.

Metric adapter available - consult factory.


M03 Series Adapters/Valves

Ø 4.33 (110)MAX COUPLER O.D.

4.47(113.5)

2.41 (61.3)

Ø 7.00 (177.8)

Ø 8.75 (222.3)


5.48(139.2) 3.42

(87)

Part Number: A04-002-1202MustbeorderedseparatelyforD03modelsforusewith182TC,184TC,213TCand215TCframemotors.

Metric adapter available - consult factory.

Valve SelectionAHydra-CellM03/D03pumpingsystemusesaC46PressureRegulatingValve.


4.47(113.5)

2.41 (61.3)

Ø 7.00 (177.8)

Ø 8.75 (222.3)


5.48(139.2) 3.42

(87)

For complete specifications and ordering information, consult the Hydra-Cell Master Catalog.


M03 Series How to Order Ordering Information

4 6 7 8 9 10 11 1251 32

A complete M03 Series Model Number contains 12 digits including 9 customer-specified design and materials options, for example: M03XKSTHFECA.

Consult the Hydra-Cell Master Catalog for:• Motors,bases,couplingsandotherpumpaccessories

• Hydra-Oilselectionandspecificationinformation

• Designconsiderations,installationguidelines,andothertechnical assistanceinpumpselection

1-3 Pump Configuration D03 Shaft-driven (NPT Ports)*

M03 Close-coupled to NEMA 56C footed motor (NPT Ports)

*Pump/motor adapters ordered separately. See previous page.

4 Hydraulic End Cam X Max 3.1 gpm (11.7 l/min) @ 1750 rpm

E Max 2.2 gpm (8.3 l/min) @ 1750 rpm

S Max 1.7 gpm (6.4 l/min) @ 1750 rpm

B Max 1.0 gpm (3.6 l/min) @ 1750 rpm

G Max 0.6 gpm (2.3 l/min) @ 1750 rpm

5 Pump Head Version

A Standard NPT Ports (S, B & G cams)

K Kel-Cell NPT Ports (X & E cams)

6 Pump Head Material B Brass

M PVDF

P Polypropylene

S 316L Stainless Steel

T Hastelloy CW12MW

7 Diaphragm & O-ring Material A Aflas diaphragm/PTFE o-ring E EPDM (requires EPDM-compatible oil - Digit 12 oil code J)

G FKM

J PTFE (positive inlet pressure required for S, B, and G cams)

P Neoprene

T Buna-N

8 Valve Seat Material C Ceramic

D Tungsten Carbide

H 17-4 Stainless Steel


T Hastelloy C

9 Valve Material C Ceramic

D Tungsten Carbide

F 17-4 Stainless Steel

N Nitronic 50

T Hastelloy C

10 Valve Springs E Elgiloy


T Hastelloy C

11 Valve Spring Retainers C Celcon

H 17-7 Stainless Steel (used with metallic heads only)

M PVDF

P Polypropylene

T Hastelloy C (used with metallic heads only)

Y Nylon

12 Hydra-Oil A 10W30 standard-duty oil

G 5W30 cold-temp severe-duty synthetic oil

J EPDM-compatible oil

K Food-contact oil

Order Digit Code Description

Order Digit Code Description

Printed in USA ©Wanner Engineering, Inc. M0308.17RevB

World Headquarters & ManufacturingWannerEngineering,Inc.1204ChestnutAvenueMinneapolis,MN55403USAPhone:612-332-5681•Fax:612-332-6937Toll-FreeFax(USA):800-332-6812Email:[email protected]

207USHighway281WichitaFalls,TX76310USAPhone:940-322-7111Toll-Free:800-234-1384Email:[email protected]

Latin American OfficeR.ÁlvaroAnes,150BairroCampestreSantoAndré/SãoPaulo,Brazil-CEP09070-030Phone:+55(11)4081-7098Email:[email protected]

WannerInternational,Ltd.Hampshire-UnitedKingdomPhone:+44(0)1252816847Email:[email protected]

Wanner Pumps Ltd.

Wanner Pumps Ltd.

Wanner Pumps Ltd.WannerPumps,Ltd.Kowloon-HongKongPhone:+85234286534Email:[email protected]

Shanghai-ChinaPhone:+86-21-68763700Email:[email protected]

Anexo D: Datasheet panel solar

79

Double Glass Module250W/255W/260W/265W

ReneSola.com

Guarante

e

linear poweroutput

material &workmanship

100%

95%

90%

85%

80%

0%30

80.0%

Added Value

Per

form

ance

Fig

ures

in %

YEAR

0 1

97.5%

5 12 20 25

Conforms with IEC 61215:2005,IEC 61730: 2004 PV StandardsIEC

High Module Conversion Efficiencies

Con

Mechanical Load Capability of up to 2400 Pa

Safety Fire

Easy Installa on and Handling for Various Applica ons

ISO9001, OHSAS18001, ISO14001 Cer fied

Applica on Class A, Safety Class II, Fire Ra ng A

1500V

10

30

Double Glass Module250W/255W/260W/265W

Dimensions I-V Curves

Maximum Power (Pmax)

Power Tolerance

Module Efficiency

Maximum Power Current (lmp)

Maximum Power Voltage (Vmp)

Short Circuit Current (lsc)

Open Circuit Voltage (Voc)

Maximum Power (Pmax)

Maximum Power Current (lmp)

Maximum Power Voltage (Vmp)

Short Circuit Current (lsc)

Open Circuit Voltage (Voc)

-0.30%/oC

0.04%/oC

-0.40%/oC

45oC 2oC+_

ReneSola.com

Cell Type

Superstructure

Substructure

Junc on Box

Dimension

Output Cable

Weight

Frame & Installa on Holes

Temperature Coefficient of Voc

Temperature Coefficient of Isc

Temperature Coefficient of Pmax

Nominal Opera ng Cell Temperature (NOCT)

Opera ng Temperature

Maximum System Voltage

Maximum Series Fuse Ra ngRev No: JC/TDS/2015.01.30 *Contact Renesola for tolerance specifica onCAUTION: All rights reserved. Design and specifica on are subject to change without prior no ce.

Container

Pallets per Container

Pieces per Container

-40oC ~ +85 oC1500VDC (EU) 20A (EU)

Virtus® II (Polycrystalline) , 60 (6x10) pcs in series

High Transmission, Low lron & Semi-Tempered Glass (2.5 mm)

Semi-Tempered Glass (2.5 mm)

IP67 rated, with bypass diodes

*1658 x 992 x 6 mm (26 mm) for reference

4 mm2 (EU), 225 mm (+), 75mm (-)

24 kg

N/A, Special Installation Structure

Cur

rent

(A

)

Voltage (V)

0 5 10 15 20 25 30 35 400

2

4

6

8

10

200W/m2

400W/m2

600W/m2

800W/m2

1000W/m2

JC255M-24/BgsJC250M-24/Bgs JC260M-24/Bgs

255 W

0 ~ +5W

15.5%

8.39 A

30.4 V

8.86 A

37.5 V

250 W

0 ~ +5W

15.2%

8.31 A

30.1 V

8.83 A

37.4 V

260 W

0 ~ +5W

15.8%

8.53 A

30.5 V

8.95 A

37.6 V

JC260M-24/BgsJC255M-24/BgsJC250M-24/Bgs

193 W

6.74 A

28.6 V

7.27 A

35.2 V

189 W

6.63 A

28.5 V

7.20 A

35.1 V

185 W

6.57 A

28.2 V

7.12 A

35.0 V

Drawing Only for Reference

20’ GP6180

40’ HQ26

780

Values at Standard Test Condi ons STC (AM1.5, Irradiance of 1000W/m2, Cell Temperature 25oC)

Values at Normal Opera ng Cell Temperature, Irradiance of 800W/m2, AM1.5, Ambient Temperature 20oC, Wind Speed 1m/s.

40’ GP13390

992 mm

1658

mm

225mm75m

m

6 mm26mm (with Junc on-box)

LABEL

JUNCTION BOX

JC265M-24/Bgs

265 W

0 ~ +5W

16.1%

8.66A

30.6V

9.03A

37.7 V

JC265M-24/Bgs

196 W

6.84 A

28.7 V

7.33 A

35.3 V

Anexo E: Datasheet batería

82

0 0Constant Power Discharge (Watts/cell) at 25 C (77 F )

F.V/Time

1.85V/cell

1.80V/cell

1.75V/cell

1.70V/cell

1.65V/cell

1.60V/cell

1.85V/cell

1.80V/cell

1.75V/cell

1.70V/cell

1.65V/cell

1.60V/cell

0 0Constant Current Discharge (Amperes) at 25 C (77 F )

F.V/Time

Nominal Voltage

Approx Weight

Max. Discharge Current

Internal Resistance

Operating Temp.Range

Nominal Operating Temp. Range

Self Discharge

Terminal

Container Material

12V

Leoch LPS series batteries may be stored for up to 6 months0 0at 25 C(77 F) and then a freshening charge is required.

For higher temperatures the time interval will be shorter.

Specification

Cycle Use

Standby Use

Initial Charging Current less than 75.0A.Voltage 0 0 014.4V~15.0V at 25 C(77 F)Temp. Coefficient -30mV/ C

No limit on Initial Charging Current Voltage 0 0 013.5V~13.8V at 25 C(77 F)Temp. Coefficient -20mV/ C

Capacity affected by

Temperature

103%

100%

86%

o o 40 C (104 F)o o 25 C ( 77 F)

o o 0 C ( 32 F)

Nominal Capacity(100HR) 287.5AH

Dimension

Length

Width

Container Height

Total Height (with Terminal)

Rated Capacity

ABS

Approx 74.0 Kg (163.2 Ibs)

T11

2500A (5s)

Approx 2.5mΩ0 0Discharge : -15～50 C (5～122 F)

0 0Charge : 0～40 C (32～104 F )0 0Storage : -15～40 C (5～104 F)

0 025±3 C (77±5 F )

287.5 AH/2.88A

262.0 AH/13.1A

250.0 AH/25.0A

218.0 AH/43.6A

151.9 AH/151.9A

LPS SERIES-Solar Power

1

0 0(20hr ,1.80V/cell,25 C/77 F)0 0(10hr,1.80V/cell,25 C/77 F)0 0(5hr,1.75V/cell,25 C/77 F)0 0(1hr,1.60V/cell,25 C/77 F)

0 0(100hr ,1.80V/cell,25 C/77 F)

Applications

15min 20min 45min 1h 2h 3h 4h 5h 8h 10h 20h30min 48h 100h

LPS12-285 (12V287.5AH)

15min 20min 45min 1h 2h 3h 4h 5h 8h 10h 20h30min 48h 100h

522±3mm (20.55 inches)

268±3mm (10.55 inches)

220±3mm (8.66 inches)

226±3mm (8.90 inches)

Green energy systems (solar, wind, hydro, etc) Solar power stations Telecommunications installations Measurement stations Pump systems Signal stationSurvey and Mapping systemEmergency lighting Railway crossing Traffic lightsStreet lightening Lawn lamp Street signs SOS pillars Alarm installationsWeekend cottage camping Caravans Boats or buoys

Germany

tested

9

VdS

284.4 236.3 183.5 145.3 117.6 76.6 57.8 47.4 40.1 28.0 24.0 12.7 5.73 2.82

315.3 259.9 198.0 154.3 124.0 81.5 61.0 49.7 42.0 29.3 25.0 13.1 5.82 2.88

349.7 284.7 213.0 165.0 133.7 85.4 64.4 51.8 43.6 30.2 25.5 13.4 5.91 2.90

382.1 310.9 234.0 172.3 141.3 90.0 67.5 54.0 45.4 31.3 26.3 13.7 5.98 2.94

404.6 328.1 246.5 183.0 146.1 93.1 70.0 55.9 47.0 32.2 26.9 14.0 6.09 2.98

443.5 356.3 262.0 189.7 151.9 97.0 72.3 57.7 48.6 33.0 27.5 14.3 6.19 3.01

533.5 447.7 351.6 280.8 228.7 149.6 113.2 93.0 78.9 55.5 47.6 25.3 11.5 5.64

583.5 485.2 373.6 294.6 239.2 158.0 118.8 97.0 82.4 58.1 49.6 26.1 11.6 5.74

639.4 526.5 398.6 313.3 256.7 164.9 125.0 101.0 85.3 59.6 50.7 26.6 11.8 5.78

688.9 570.7 435.5 326.1 270.3 173.4 130.7 105.1 88.6 61.8 52.2 27.1 11.9 5.85

726.7 600.1 456.9 344.7 278.6 178.9 135.3 108.5 91.5 63.4 53.3 27.7 12.1 5.93

780.4 642.1 480.2 353.7 287.0 184.9 138.9 111.4 94.3 64.9 54.4 28.3 12.3 5.97Specifications subject to change without notice.

2

Dimensions

268

3±

226

3±

220

3±

522 3±

0.1 0.2

2015

0.40.3 0.5 321 4 5 10 20 (Hours)

2 864 40 100 20060 400 600 1200 2000

4.00 8.001.36

Discharge Time

0.608C1.04C

0.25C

0.1C

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50 13.0

9.00

10.0

11.0

12.0

1.52

1.68

1.84

2.00

2.16

2VBattery

（V）（V）（V）

Te

rmin

al V

olta

ge

(V)

0Temperature:25 C6V

Battery12V

Battery

0

Battery temperature

1

4

6

810

1216

Charging voltage2.25V/cell

Life

exp

ect

ancy

(year)

2068

0C3086

40104

50122 O

F

Sales Office

Discharge Characteristics

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

Storage Time(months)

%R

ate

d C

ap

ac

ity

Av

ail

ab

le

40℃

104℉

30℃

86℉

20℃

68℉

8℃

46℉

Float Charging Characteristics

A

B

C

Charge Mode

Effect of Temperature on Long Term Float Life

Cycle Service Life

A

B

C

2

Max.charge voltage

Continous charge

Standard charge

2.60

2.55

2.50

2.45

2.40

2.35

2.30

2.25

2.20

0Temperature( C)

Ch

arg

ing

in

V p

er

ce

ll

-20 -10 0 +10 +20 +30 +40 +50

With switch regulator (two-step controller) charge on curve max.charge voltage for

max.2 hrs/day then switch over to continous charge

Standard charge without switching

Boost charge (Equalizing charge with external generator) charge on curve continous

charge for max. 5 hrs/month, then switch over to curve Standard charge

Self-Discharge at Different Temperatures

3000 6000

48 100

(Min)

0.0525C

1.77C

0.02326C 0.0115C

Ex

tra

cte

d C

ap

cit

y i

n(%

)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Number of Cycles

100

90

80

70

60

50

40

30

20

100

75

50

25

T11 TerminalUnit: mm [inches]

φ20 [0.787]M8 [0.315]

6 [

0.2

36

]

China sales office:

Add: 19751 Descartes, Unit A,

Foothill Ranch, CA 92610, USA

Tel: 949-588-5853

Fax: 949-588-5966

E-mail: [email protected]

Http://www.leoch.us

North America sales office: Europe sales office:

Add:5th Floor,Xinbaohui Bldg.,Nanhai Blvd.,

Nanshan,Shenzhen, China. 518052

Tel: +86-755-86036060 (100 lines)

Fax: +86-755-26067269

E-mail:[email protected]

Http://www.leoch.com

Add: 9B Wheatstone Court. Waterwells

Business Park, Gloucester, GL2-2AQ,

UK United Kingdom

Tel: +44(0) 1452 729428 / 1452 729696

Fax: +44 (0)1452-690125


Add: No. 1 Tech Park Crescent,

Singapore 638131

Tel: +65 68636078

Fax: +65 68636079

Email [email protected]

Http://www.leoch.com

Singapore sales office:

Workshop C, 33/F, TML Tower,

No. 3 Hoi Shing Road, Tsuen Wan,

New Territories, Hong Kong

Tel: +852 35786666

Fax: +852 21170016


HongKong sales office:

Publication No.:LB-LPS-11-15

Anexo F: Datasheet controlador de carga

85

www.victronenergy.com

Victron Energy B.V. | De Paal 35 | 1351 JG Almere | The Netherlands General phone: +31 (0)36 535 97 00 | E-mail: [email protected] www.victronenergy.com

Seguimiento ultrarrápido del punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés) Especialmente con cielos nubosos, cuando la intensidad de la luz cambia continuamente, un controlador MPPT ultrarrápido mejorará la recogida de energía hasta en un 30%, en comparación con los controladores de carga PWM, y hasta en un 10% en comparación con controladores MPPT más lentos.

Detección Avanzada del Punto de Máxima Potencia en caso de nubosidad parcial En casos de nubosidad parcial, pueden darse dos o más puntos de máxima potencia (MPP) en la curva de tensión de carga. Los MPPT convencionales tienden a seleccionar un MPP local, que pudiera no ser el MPP óptimo. El innovador algoritmo de BlueSolar maximizará siempre la recogida de energía seleccionando el MPP óptimo.

Excepcional eficiencia de conversión Sin ventilador. La eficiencia máxima excede el 98%. Corriente de salida completa hasta los 40°C (104°F).

Algoritmo de carga flexible Algoritmo de carga totalmente programable (consulte la sección Asistencia y Descargas > Software en nuestra página web), y ocho algoritmos preprogramados, seleccionables mediante interruptor giratorio (ver manual para más información).

Amplia protección electrónica Protección de sobretemperatura y reducción de potencia en caso de alta temperatura. Protección de cortocircuito y polaridad inversa en los paneles FV. Protección de corriente inversa FV.

Sensor de temperatura interna Compensa la tensión de carga de absorción y flotación. en función de la temperatura.

Opciones de datos en pantalla en tiempo real - ColorControl GX u otros dispositivos GX: consulte los documentos

Venus en nuestro sitio web. - Un smartphone u otro dispositivo con Bluetooth: se necesita la

mochila VE.Direct Bluetooth Smart.

Controladores de carga BlueSolar MPPT 100/30 & 100/50

Seguimiento del punto de potencia máxima Curva superior: Corriente de salida (I) de un panel solar como función de tensión de salida (V). El punto de máxima potencia (MPP) es el punto Pmax de la curva en el que el producto de I x V alcanza su pico. Curva inferior: Potencia de salida P = I x V como función de tensión de salida. Si se utiliza un controlador PWM (no MPPT) la tensión de salida del panel solar será casi igual a la tensión de la batería, e inferior a Vmp.

Controlador de carga solar MPPT 100/50

Controlador de carga BlueSolar MPPT 100/30 MPPT 100/50

Tensión de la batería Selección automática: 12/24V

Corriente de carga nominal 30A 50A

Potencia FV nominal, 12V 1a,b) 440W 700W

Potencia FV nominal, 24V 1a,b) 880W 1400W Tensión máxima del circuito abierto FV

100V 100V

Max. corriente de cortocircuito PV 2) 35A 60A

Eficacia máxima 98% 98%

Autoconsumo 12V: 30 mA 24V: 20 mA

Tensión de carga de "absorción" Valores predeterminados: 14,4 V / 28,8 V (ajustable)

Tensión de carga de "flotación" Valores predeterminados: 13,8 V / 27,6 V (ajustable)

Algoritmo de carga variable multietapas

Compensación de temperatura -16 mV / °C, -32 mV / °C resp.

Protección

Polaridad inversa de la batería (fusible, no accesible por el usuario) Polaridad inversa FV

Cortocircuito de salida Sobre temperatura

Temperatura de trabajo -30 a +60°C (potencia nominal completa hasta los 40°C)

Humedad 95 %, sin condensación

Puerto de comunicación de datos VE.Direct

Consulte el libro blanco sobre comunicación de datos en nuestro sitio web

CARCASA

Color Azul (RAL 5012)

Terminales de conexión 13mm² / AWG6

Tipo de protección IP43 (componentes electrónicos), IP22 (área de conexión)

Peso 1,3kg 1,3kg

Dimensiones (al x an x p) 130 x 186 x 70mm 130 x 186 x 70mm

ESTÁNDARES

Seguridad EN/IEC 62109-1, UL 1741, CSA C22.2 1a) Si hubiese más potencia FV conectada, el controlador limitará la potencia de entrada. 1b) La tensión FV debe exceder en 5V la Vbat (tensión de la batería) para que arranque el controlador. Una vez arrancado, la tensión FV mínima será de Vbat + 1V. 2) Un generador fotovoltaico con una corriente de cortocircuito más alta puede dañar el controlador

Anexo G: Certificado resolución 2115 de 2007 para Biopolimeros industrialesLTDA

87

Anexo H: Especificaciones inversor Fronius Galvo 1.5-1

94

/ Perfect Welding / Solar Energy / Perfect Charging

With power categories ranging from 1.5 to 3.1 kW, the Fronius Galvo is perfect for households – and is especially suitable for self-consumption systems. The integrated energy management relay allows the self-consumption component to be maximised.

A host of other smart features make the Fronius Galvo one of the most future-proof inverters in its class: for example, the integrated datalogging, the simple connection to the internet by WLAN, or the plug-in card technology for retrofitting additional functions.

TECHNICAL DATA FRONIUS GALVOINPUT DATA GALVO 1.5-1 GALVO 2.0-1 GALVO 2.5-1 GALVO 3.0-11) GALVO 3.1-1Number of MPP trackers 1

Max. input current (Idc max) 13.3 A 17.8 A 16.6 A 19.8 A 20.7 A

Max. array short circuit current 20.0 A 26.8 A 24.8 A 29.6 A 31.0 A

DC input voltage range (Udc min - Udc max) 120 - 420 V 165 - 550 V

Feed-in start voltage (Udc start) 140 V 185 V

Usable MPP voltage range 120 - 335 V 165 - 440 V

Number of DC connections 3

Max. PV generator output (Pdc max) 3.0 kWpeak 4.0 kWpeak 5.0 kWpeak 6.0 kWpeak 6.2 kWpeak

OUTPUT DATA GALVO 1.5-1 GALVO 2.0-1 GALVO 2.5-1 GALVO 3.0-11) GALVO 3.1-1AC nominal output (Pac,r) 1,500 W 2,000 W 2,500 W 3,000 W 3,100 W

Max. output power 1,500 VA 2,000 VA 2,500 VA 3,000 VA 3,100 VA

AC output current (Iac nom) 6.5 A 8.7 A 10.9 A 13.0 A 13.5 A

Grid connection (voltage range) 1~NPE 230 V (+17% / -20%)

Frequency (frequency range) 50 Hz / 60 Hz (45 - 65 Hz)

Total harmonic distortion < 4 %

Power factor (cos φac,r) 0.85 - 1 ind. / cap.

FRONIUS GALVOThe future-proof inverter for small self-consumption systems

0

100

Integrated datacommunication

HF transformerswitchover

Smart Grid Ready

SnapINverterTechnology

Zero feed-in

GENERAL DATA GALVO 1.5-1 GALVO 2.0-1 GALVO 2.5-1 GALVO 3.0-11) GALVO 3.1-1Dimensions (height x width x depth) 645 x 431 x 204 mm

Weight 16.4 kg 16.8 kg

Degree of protection IP 65

Protection class 1

Overvoltage category (DC / AC) 2) 2 / 3

Night-time consumption < 1 W

Inverter concept HF transformer

Cooling Regulated air cooling

Installation Indoor and outdoor installation

Ambient temperature range -25 - +50 °C

Permitted humidity 0 to 100 %

Max. altitude 2,000 m / 3,500 m (unrestricted / restricted voltage range)

DC connection technology 3x DC+ and 3x DC- screw terminals 2.5 - 16 mm²

AC connection technology 3-pin AC screw terminals 2.5 - 16 mm²

Certificates and compliance with standardsÖVE / ÖNORM E 8001-4-712, AS 4777-2, AS 4777-3, AS3100, DIN V VDE 0126-1-1/A1, VDE AR N 4105,

IEC 62109-1-2, IEC 62116, IEC 61727, CER 06-190, CEI 0-21, EN 50438, G83, G59, NRS 097

1) Available for countries where 3 kW restrictions apply. 2) Testing to IEC 62109-1. Further information regarding the availability of the inverters in your country can be found at www.fronius.com.

/ Perfect Welding / Solar Energy / Perfect Charging

v08 Aug 2017 EN

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Further information about all Fronius products and our global sales partners and representatives can be found at www.fronius.com

THREE BUSINESS UNITS, ONE GOAL: TO SET THE STANDARD THROUGH TECHNOLOGICAL ADVANCEMENT.What began in 1945 as a one-man operation now sets technological standards in the fields of welding technology, photovoltaics and battery charging. Today, the company has around 3,800 employees worldwide and 1,242 patents for product development show the innovative spirit within the company. Sustainable development means for us to implement environmentally relevant and social aspects equally with economic factors. Our goal has remained constant throughout: to be the innovation leader.

FRONIUS GALVO 3.1-1 TEMPERATURE DERATINGFRONIUS GALVO 3.1-1 EFFICIENCy CURVE

as17

Fronius International GmbHFroniusplatz 14600 [email protected]

Fronius UK LimitedMaidstone Road, Kingston Milton Keynes, MK10 0BDUnited [email protected]

Fronius Australia Pty Ltd.90-92 Lambeck DriveTullamarine VIC [email protected]

Fronius India Private LimitedGAT no 312, NanekarwadiChakan, Taluka - Khed DistrictPune [email protected] M

,06,

0091

,EN

v12

May

201

8

EFFICIENCy GALVO 1.5-1 GALVO 2.0-1 GALVO 2.5-1 GALVO 3.0-11) GALVO 3.1-1Max. efficiency 95.9 % 96.0 % 96.1 %

European efficiency (ηEU) 94.5 % 94.9 % 95.2 % 95.4 % 95.4 %

MPP adaptation efficiency > 99.9 %

PROTECTION DEVICES GALVO 1.5-1 GALVO 2.0-1 GALVO 2.5-1 GALVO 3.0-11) GALVO 3.1-1DC insulation measurement Warning/shutdown (depending on country setup) at RISO < 600 kOhm

Overload behavior Operating point shift, power limitation

DC disconnector Included

Reverse polarity protection Yes

INTERFACES GALVO 1.5-1 GALVO 2.0-1 GALVO 2.5-1 GALVO 3.0-11) GALVO 3.1-1WLAN / Ethernet LAN Fronius Solar.web, Modbus TCP SunSpec, Fronius Solar API (JSON)

6 inputs and 4 digital inputs/outputs Interface to ripple control receiver

USB (A socket) 2) Datalogging, inverter update via USB flash drive

2x RS422 (RJ45 socket) 2) Fronius Solar Net

Signalling output 2) Energy management (floating relay output)

Datalogger and Webserver Included

External input 2) S0-Meter Interface / Input for overvoltage protection

RS485 Modbus RTU SunSpec or meter connection

1) Available for countries where 3 kW restrictions apply. 2) Also available in the light version.Further information and technical data can be found at www.fronius.com.

TECHNICAL DATA FRONIUS GALVO

STANDARDISED OUTPUT POWER PAC /PAC,R

92

94

98

96

86

90

100

88

84

82

EFFI

CIEN

CY [

%]

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

■ 165 VDC ■ 330 VDC ■ 440 VDC

OU

TPU

T P

OW

ER [

W]

AMBIENT TEMPERATURE [°C]

0

2,000

3,000

4,000

30 35 40 45 50

■ 165 VDC ■ 330 VDC ■ 440 VDC

1,000

Selección, dimensionamiento y diseño de una planta ...

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