Turbina para generar electricidad en el Pivot

El bombeo o los hidrantes presurizados a pie de parcela que hay en ciertas explotaciones, pueden dar una presión más alta de la necesaria para un riego por aspersión con Pivot, más aún cuando los emisores son de baja presión, ya que garantizan buena pluviometría y uniformidad con una presión de trabajo baja.
En estos casos, puede ser altamente beneficioso aprovechar la presión sobrante mediante una turbina para generar electricidad; la requerida por el Pivot para su funcionamiento.

Ejemplo de aprovechamiento de la presión sobrante

Consideraremos una explotación agrícola estándar como ejemplo con un Pivot de 6 tramos de 312 metros de radio, que riega en círculo completo, con una disponibilidad de 143 m³/hora de caudal y que requiere de solo 2,85 Bar de presión en la entrada de máquina para regar correctamente. Además, tiene una presión de salida de la estación de bombeo de 8 Bar y, a pesar de las diferentes pérdidas por distancia hasta la máquina y rozamiento a lo largo de la conducción, le llegan al Pivot de 5 a 6 Bar de presión. Instalar una turbina para generar electricidad puede permitir a la propiedad mover el Pivot sin tener que pagar nada de electricidad al suministrador habitual.

El sistema a instalar para este caso sería un kit valorado en 12.000 euros aproximadamente que incluye los siguientes elementos:

• Turbina para generar electricidad, de 4kw de potencia.
• Baterías de 48V.
• Inversor trifásico de 9kw de potencia (soporta picos de hasta 18kw para los arranques).
• 2 placas solares con regulador de carga para mantenimiento de las baterías durante los meses que no se riega.

El elemento principal es un conjunto monoblock turbina/generador. La turbina hidráulica de eje vertical que está fabricada en fundición, tiene conexión de bridas PN16 en entrada y salida y el generador eléctrico tiene protección IP55.

En el ejemplo que estamos tratando, con un caudal de 40 litros/segundo y un salto de presión de 2 bares, se garantiza generar energía de una potencia de 4000W.

¿Qué debe incluir la turbina para generar electricidad?

El conjunto hidrogenerador debe incluir:

• Cuadro de control con protecciones eléctricas y regulador de carga para baterías de 48VDC.
• Banco de baterías de 48VDC/220Ah compuesto por 4 baterías de 12VDC/220Ah.
• Conjunto de tres inversores de onda senoidal pura de 3000W de potencia unitaria, preparados para conexión en paralelo para generación de red trifásica 400V de 9kw (hasta 18kw pico), alimentación a 48VDC.

Para el mantenimiento de las baterías durante el período en el que el Pivot está parado, es necesario utilizar las dos placas solares de 200W cada una (incluyendo el correspondiente regulador de carga para baterías de 48V), sobre una estructura fabricada en aluminio para montaje sobre el suelo.

Esta turbina hidráulica se intercala en la conducción existente y se deben realizar los correspondientes cableados y conexiones eléctricas.

Esta turbina generadora de electricidad actúa como válvula reguladora de presión al tiempo que con el exceso de presión genera electricidad para mover y controlar el Pivot reduciendo sensiblemente la factura de la luz.