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As-solar, una herramienta para el mantenimiento predictivo de sistemas de bombeo de agua subterránea solar

Autores: Cervera-Gascó, Jorge; Montero, Jesús; Moreno, Miguel A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

As-solar, una herramienta para el mantenimiento predictivo de sistemas de bombeo de agua subterránea solar


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Energía
Extracción de agua
Energía renovable
Bombeo solar
Sistema de monitoreo
Mantenimiento predictivo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La energía para la extracción de agua limita la viabilidad de algunas áreas irrigables. Aumentar la eficiencia e introducir energía renovable puede reducir el costo energético. La bomba solar es una solución de energía renovable ampliamente reconocida. Estos sistemas de bombeo sufren un desgaste especial debido a los cambios repentinos y a tener condiciones de trabajo lejos de los puntos nominales. Por lo tanto, los sistemas de monitoreo se están volviendo más frecuentes para problemas de mantenimiento. Se desarrolló un nuevo sistema de apoyo a decisiones, llamado AS-Solar, para realizar mantenimiento predictivo. Este modelo permite detectar si la fuente de la anomalía en el rendimiento de la bomba es la bomba, los componentes eléctricos (motor, variador de frecuencia variable (VFD) o cables) o la tubería de bombeo. Requiere datos en tiempo real del sistema de monitoreo y un modelo de simulación preciso, junto con un proceso de optimización que ayuda en la toma de decisiones en el mantenimiento predictivo. Para validar el modelo desarrollado, se aplicó a un estudio de caso complejo de un sistema de bombeo solar de 40 kWp que extrae agua subterránea de casi 200 m de profundidad. Este sistema de bombeo tiene un VFD, dos líneas de cables hasta la bomba y agua agresiva con limos, lo que causa diferentes problemas en el sistema de bombeo. En este estudio de caso, el modelo AS-Solar muestra una precisión aceptable, con un error relativo (RE) del 2.9% en la potencia simulada y del 7.9% en el caudal simulado.

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