Um sistema de bombagem solar de água transforma a luz do sol em água em movimento: sem entregas de combustível, sem ligação à rede, sem fatura de eletricidade. É a forma padrão de levar água a explorações agrícolas, gado, aldeias e lodges situados para lá da última linha elétrica. Este guia explica como funciona a tecnologia, o que fazem os componentes principais e como escolher a arquitetura de sistema certa.

Da luz do sol à água a correr: o princípio

Os painéis solares produzem corrente contínua (DC) assim que a luz os atinge. Essa corrente alimenta um acionamento de motor, integrado na própria bomba ou instalado como variador solar separado, que converte a potência disponível na tensão e na frequência de que o motor da bomba precisa nesse momento.

A função-chave de qualquer bom acionamento solar é o Maximum Power Point Tracking (MPPT). A nebulosidade, o ângulo do sol e a temperatura dos painéis mudam de minuto a minuto, pelo que o acionamento mede de novo a saída do gerador fotovoltaico várias vezes por segundo e ajusta continuamente o ponto de funcionamento da bomba para captar a máxima potência disponível. Na prática, a bomba simplesmente acelera com o nascer do sol, abranda quando passam nuvens e para durante a noite.

Os blocos de um sistema de bombagem solar

• Gerador fotovoltaico e estrutura de montagem. Dimensionados para a necessidade diária de água, a altura manométrica e a irradiação solar local. As estruturas de inclinação fixa são a norma no abastecimento de água.
• Controlador ou variador solar. O cérebro do sistema: MPPT, proteção do motor e entradas de sistema (interruptor de nível, pressostato, comando remoto).
• A bomba. Uma bomba submersível de furo para águas subterrâneas, ou uma bomba de superfície para rios, charcas e depósitos.
• Depósito de armazenamento. A água bombeada enquanto há sol fica armazenada para a noite e o início da manhã, e é distribuída por gravidade ou por uma pequena bomba de pressurização.
• Proteções. Corte por funcionamento em seco, proteção contra sobrecarga e sobreaquecimento, e um interruptor de nível que para a bomba quando o depósito está cheio.

Eletrónica integrada ou variador solar externo?

Os sistemas compactos colocam a eletrónica de acionamento na própria bomba ou num controlador dedicado junto ao gerador fotovoltaico. A Grundfos SQFlex é o exemplo mais conhecido: o seu motor de ímanes permanentes aceita de 30 a 300 VDC ou de 90 a 240 VAC, e a sua versão de rotor helicoidal continua a debitar água de furos profundos mesmo sob um sol matinal fraco. A gama LORENTZ PS2 segue a mesma filosofia com um controlador MPPT separado ao lado do gerador.

A bombagem de grande escala segue o caminho inverso: uma bomba trifásica padrão, como uma bomba de furo Grundfos SP ou uma bomba de superfície multicelular CR, comandada por um variador solar externo. O Grundfos RSI cobre de 2,2 a 37 kW numa caixa IP66 para exterior, e o ABB ACQ80 desempenha o mesmo papel em sistemas personalizados maiores. É assim que se alimentam pivots, grandes talhões gota-a-gota e redes de aldeia.

Armazene água, não eletricidade

As baterias raramente são a resposta certa para o abastecimento de água. Um depósito elevado armazena a produção do dia por uma fração do custo, nunca se desgasta e fornece água toda a noite por gravidade. Uma boia ou interruptor de nível ligado ao controlador da bomba enche o depósito automaticamente sempre que o sol o permite.

Semanas nubladas, noites e funcionamento híbrido

Como os acionamentos aceitam tanto AC como DC, um sistema de bombagem solar nunca fica preso ao sol. Uma caixa de comutação, como a Grundfos IO 101 nos sistemas SQFlex, permite que um gerador diesel ou a gasolina assuma durante longos períodos encobertos ou procura excecional, devolvendo depois o comando ao gerador fotovoltaico automaticamente. Nos sistemas LORENTZ PS2, o mesmo papel cabe ao acessório PowerPack, tratado no nosso guia do sistema PS2. Onde existe ligação à rede, a mesma flexibilidade permite bombear de noite com energia da rede.

E a manutenção?

Um sistema de bombagem solar bem dimensionado é notavelmente pouco exigente. Os painéis são limpos periodicamente, e as proteções da bomba fazem o resto: o elétrodo de funcionamento em seco para a bomba se o nível de água descer, a proteção contra sobrecarga reduz a velocidade em vez de queimar o motor, e as proteções de sobreaquecimento e de tensão lidam com alimentações instáveis. Não há combustível para transportar, óleo para mudar nem equipamento de arranque para manter.

Onde encaixa a bombagem solar

Os mesmos blocos servem trabalhos muito diferentes. Escolha o guia que corresponde ao seu:

Equipamento de bombagem solar de referência

Perguntas frequentes