Análisis del desempeño de un sistema de bombeo bajo diferentes factores climatologícos de cierta región para determinar a diferentes alturas de presión, cual es la altura de presión adecuada para esas condiciones climatologicas y determinar de este modo su mejor rendimiento.

1. ANÁLISIS DEL DESEMPEÑO DE UN SISTEMA DE BOMBEO FOTOVOLTAICO
A DIFERENTES ALTURAS DE PRESIÓN
C. A. Velázquez García, F. J. Martínez López, P. Cruz Alcantar, Z. Pineda Rico, D.R.
Espinoza Trejo, J.L. Argüelles Ojeda
Coordinación Académica Región Altiplano, Universidad Autónoma de San Luis Potosí
carlos.vg@outlook.com, fjml@uaslp.mx, pedro.cruz@uaslp.mx, zaira.pineda@uaslp.mx,
espinoza_trejo_dr@uaslp.mx, luis.arguelles@uaslp.mx
RESUMEN
En este trabajo se presenta el estudio del desempeño de un sistema de bombeo de CC (Corriente
Continua), alimentado con paneles solares fotovoltaicos. El propósito es analizar la transformación
de la energía en el sistema y establecer una expresión matemática para el análisis del
comportamiento del sistema de bombeo fotovoltaico. Para el análisis se observó la energía en el
sistema partiendo desde los registros de irradiación hasta la energía obtenida a la salida de la
bomba, a diversas alturas de presión predeterminadas. Las variables analizadas en este estudio
son irradiación, potencia, caudal, altura manométrica y energía considerando las características
ambientales propias de la ciudad de Matehuala S.L.P., localizada en la zona del Altiplano Potosino.
El estudio realizado permite estimar el volumen de agua bombeado, la energía hidráulica producida
y la eficiencia del sistema para cada mes durante el año, para cada altura de presión, según la
irradiación presente en la región. El análisis de desempeño del sistema de bombeo en conjunto
con el sistema fotovoltaico, se realizó en simulación por medio del Software Matlab®.
ABSTRACT
In this work we present the study of performance of a DC (Direct Current) pump system powered
with photovoltaic solar panels. The purpose of this work is to analyze the energy transformation
occurring in the system and to establish a mathematical expression that can be used for the
analysis of behavior of the photovoltaic pumping system. In the analysis we observed the energy in
the system starting from the registers of the irradiation energy to the output energy of the pump, at
various levels of predetermined pressure. The variables analyzed in this study are irradiation,
power, flow rate, pump head and energy considering the environmental characteristics of the city of
Matehuala S.L.P., located in the Altiplano Potosino region. The present study allows to estimate the
volume of pumped water, the hydraulic power produced and the efficiency in the system per month
throughout the year, for each pressure level, according to the irradiation in the region. The
performance analysis of the pumping system in conjunction with the photovoltaic system simulation
was performed using the software Matlab®.
NOMENCLATURA
SBFV
SSFV
MFV
PMP
M
BH
CC
lpm
Q
H
𝑉
𝑉𝑃𝑉
Sistema de bombeo fotovoltaico
Sistema solar fotovoltaico
Modulo fotovoltaico
Punto de máxima potencia
Motor eléctrico
Bomba hidráulica
Corriente continua
Litros por minuto
Caudal (lpm)
Altura manométrica (m)
Voltaje (V)
Voltaje del MFV (V)
𝑉𝑚
𝑉𝑂𝐶
λ
T0
T
∆T
𝑞
𝑘
𝐴
𝑁𝑆
𝛼
𝛽
𝑖 𝑝𝑣
Voltaje en el PMP (V)
Voltaje de circuito abierto (V)
Irradiación (kW/𝑚2
)
Temperatura en CPE (°K)
Temperatura del MFV (°K)
Diferencial de temperatura de T y T0 (°K)
Carga fundamental (c)
Constante de Boltzman (J/K)
Parámetro “A”
Número de celdas en serie del MFV
Coeficiente de temperatura (A/°C)
Coeficiente de temperatura (V/°C)
Corriente del MFV (A)
Corriente eléctrica (A)
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
34

2. I
𝐼 𝑝ℎ
𝐼𝑆𝐶
𝐼𝑆
𝐼𝑟𝑠
𝐼 𝑚
Tq
𝜔
Ppv
PCC
Pe
Pa
Ph
PS
pe
pmfv
pm
ph
pv
ES
ECC
EMEC
EH
ηSSFV
ηMEC
ηB
Corriente generada por la luz solar (A)
Corriente de corto circuito en CPE (A)
Corriente de saturación (A)
Corriente de saturación en CPE (A)
Corriente en el PMP (A)
Torque (N*m)
Velocidad angular (rpm)
Potencia del MFV (W)
Potencia en corriente continua (W)
Potencia de irradiación
Potencia de accionamiento
Potencia hidráulica
Potencia de salida
Perdidas eléctricas
Perdidas de los módulos fotovoltaicos
Perdidas mecánicas
Perdidas hidráulicas
Perdidas volumétricas
Energía Solar (J)
Energía eléctrica CC (J)
Energía mecánica (J)
Energía hidráulica (J)
Eficiencia del SSFV
Eficiencia mecánica motor eléctrico
Eficiencia de la bomba
1. INTRODUCCIÓN
El agua es un recurso de vital
importancia para el ser humano,
desafortunadamente su obtención y
distribución a lugares lejanos de difícil
acceso, sigue siendo un reto en la
actualidad. La obtención del agua de
pozos en zonas rurales, se realiza
generalmente mediante sistemas de
bombeo con accionamiento manual, o en
el mejor de los casos a través de bombas
accionadas por motor diésel. En la
actualidad existe una tendencia a utilizar
sistemas de bombeo alimentados con
energía solar fotovoltaica, debido a que
este tipo de energía es limpia y gratuita
[1].
Los sistemas de bombeo fotovoltaico
(SBFV) implican una inversión inicial
elevada, sin embargo es posible
recuperar dicha inversión a corto o
mediano plazo dependiendo de las
características del equipo instalado,
considerando el ahorro estimado de
hidrocarburos. Los sistemas solares
fotovoltaicos tienen la ventaja de que
contribuyen a reducir las emisiones de
carbono al medio ambiente, ya que no
requieren combustibles fósiles para la
generación de energía. Además, los
sistemas de bombeo alimentados con
paneles solares fotovoltaicos son
propicios para las condiciones
ambientales del Altiplano, debido a que
la región se caracteriza por contar con
una gran cantidad de irradiación solar por
cada metro cuadrado [2].
En todo sistema de bombeo de agua
alimentado con energías alternativas, es
importante conocer la eficiencia del
sistema completo considerando las
características propias de la región y las
condiciones trabajo reales. En un
sistema de bombeo fotovoltaico existe
una dependencia a la temperatura de
operación de los módulos fotovoltaicos,
la irradiación, el tipo de tecnología del
panel, la inclinación y la orientación de
los módulos, la densidad del agua, la
fuerza gravitacional de la región, la altura
manométrica, entre otras. Tomando en
cuenta lo anterior, la cantidad de energía
generada por el sistema estará
determinada por las condiciones de
trabajo, que a su vez determinarán el
óptimo y correcto funcionamiento del
sistema [10].
En este trabajo se presenta un estudio
del desempeño de un sistema de
bombeo alimentado con paneles solares
fotovoltaicos, analizando la
transformación de la energía en el
sistema para establecer una expresión
matemática que determine su
comportamiento bajo las características
climatológicas propias de la ciudad de
Matehuala S.L.P. El estudio se realiza
analizando a partir de la energía de
irradiación captada hasta la energía
obtenida a la salida de la bomba, a
diversas alturas de presión
predeterminadas. El análisis de los
datos obtenido permite estimar el
volumen de agua bombeado, la energía
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
35

3. hidráulica producida y la eficiencia del
sistema en cada mes durante el año,
para cada altura de presión, según la
irradiación presente en la región. El
análisis de desempeño se realizó en
simulación por medio del Software
Matlab®.
2. Sistema de Bombeo Fotovoltaico
El equipo analizado es un sistema de
bombeo de agua alimentado por un
sistema de paneles solares que está
conformado por el conjunto motor-
bomba.
En la Figura 1 se observa el diagrama de
bloques mostrando los elementos de
conversión de energía, las potencias y
las eficiencias del SBFV. Donde el SSFV
tiene a la entrada la temperatura
ambiental 𝑇0 y la potencia de irradiación
que se determina a partir de:
𝑃𝑒 = 𝐴 𝑆 ∗ 𝜆 (1)
donde 𝐴 𝑆 es el área de superficie de
incidencia de la onda (𝑚2
), y 𝝀 es la
Irradiación (𝑘𝑊/𝑚2
). A la salida del
SSFV se observa la potencia en corriente
continua 𝑷 𝑪𝑪 , tal que:
𝑃𝐶𝐶 = 𝑉 ∗ 𝐼 (2)
donde 𝑉 el Voltaje en corriente continua
e 𝐼 la intensidad de corriente en
amperes. La 𝑷 𝑪𝑪 es alimentada al motor
M y se adquiere a la salida la potencia de
accionamiento 𝑷 𝒂:
𝑃𝑎 = 𝑇𝑞 ∗ 𝜔 (3)
donde 𝑇𝑞 es el Torque y 𝜔 la velocidad
angular del motor. Por último se tiene la
potencia hidráulica a la salida de la
bomba 𝑃𝑆 de la siguiente forma:
𝑃𝑆 = 𝑄 ∗ 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ 𝐻 (4)
donde 𝑄 es el Caudal en 𝑚3
𝑠⁄ , 𝜌 la
densidad del agua a 25°C
(996.97 𝑘𝑔 𝑚3
),⁄ 𝑔 la gravedad de la
región Altiplano (9.7837 𝑚 𝑠2⁄ ) y 𝐻 la
altura de bombeo (m).
Figura 1: Diagrama de bloques de conversión de
energía, potencia y eficiencia del SBFV.
En la Figura 2 se muestra el diagrama de
pérdidas y potencias del SBFV, donde
las potencias: incidente 𝑃𝑒, eléctrica 𝑷 𝑪𝑪,,
de accionamiento 𝑃𝑎, hidráulica 𝑃ℎ y de
salida 𝑃𝑆. Y las pérdidas: incidentes 𝑝𝑒,
en los módulos fotovoltaicos 𝑝𝑚𝑓𝑣; en la
bomba las perdidas: mecánicas 𝑝𝑚,
hidráulicas 𝑝ℎ y volumétricas 𝑝𝑣.
Figura 2: Diagrama de pérdidas y potencias del
SBFV
2.1. Modelo del SSFV
A partir del modelo matemático de un
arreglo fotovoltaico se determina la
corriente y voltaje a la salida del sistema
fotovoltaico usado en ese proyecto. Cada
módulo fotovoltaico esta compuestos por
𝑁𝑠 celdas FV conectadas en serie y
representados por [3]:
𝑖 𝑝𝑣 = 𝐼 𝑝ℎ − 𝐼𝑠 [exp (
𝜚𝑉𝑝𝑣
𝐴
) − 1] (5)
donde la ecuación 5 es obtenida por el
circuito equivalente mostrado en la
Figura 3.
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
36

4. Figura 3: Circuito equivalente simplificado de una
celda fotovoltaica.
Para este modelo 𝜚 =
𝑞
𝑁𝑠 𝑘𝑇
, donde 𝑞 es la
carga fundamental representada por el
valor de 𝑞 = 1.6 ∙ 10−19
𝑐, 𝑘 es la
contante de Boltzman 𝑘 = 1.3806504 ∙
10−23
𝐽/𝐾, 𝑁𝑆 es el número de celdas en
serie de cada panel y 𝑇 representa la
temperatura a la que está expuesta la
celda FV en grados Kelvin.
En este modelo se incluyen tres
parámetros importantes 𝐼 𝑝ℎ, 𝐼𝑠 𝑦 𝐴. La
corriente 𝐼 𝑝ℎ se obtiene por medio de la
expresión:
𝐼 𝑝ℎ = 𝜆(𝐼𝑠𝑐 + 𝛼Δ𝑇) (6)
donde 𝜆 es la Irradiancia, 𝐼𝑆𝐶 la corriente
de cortocircuito en Condiciones de
Prueba Estándar (CPE), Δ𝑇 es la
diferencia entre la temperatura del MFV
y la temperatura en CPE, es decir Δ𝑇 =
𝑇 − 𝑇0. La variable 𝛼 representa el
coeficiente de temperatura en corriente
(𝐴 °𝐾⁄ ) del MFV. Por otro lado, la
corriente de saturación del diodo 𝐼𝑆 se
obtiene a partir de:
𝐼𝑠 =
exp(
𝜚|𝛽|Δ𝑇
𝐴
)𝐼 𝑝ℎ
(
𝜆𝐼 𝑠𝑐
𝐼𝑟𝑠
+1)
𝑇0
𝑇
−exp(
𝜚|𝛽|Δ𝑇
𝐴
)
(7)
donde 𝛽, es el coeficiente de
temperatura en voltaje (𝑉 °𝐾⁄ ), y la
corriente de saturación en CPE (𝐼𝑟𝑠), se
obtiene de la siguiente manera:
𝐼𝑟𝑠 =
𝐼𝑠𝑐
[exp(
𝜚𝑇𝑉 𝑜𝑐
𝑇0 𝐴
)−1]
(8)
donde 𝑉𝑂𝐶, es el voltaje de circuito
abierto. Por último, el parámetro A, es
obtenido a partir de CPE, por la
expresión:
𝐴 =
𝜚𝑇
𝑇0
{
𝑉 𝑚−𝑉𝑜𝑐
ln|1−
𝐼 𝑚
𝐼 𝑠𝑐
|
} (9)
donde 𝑉𝑚 e 𝐼 𝑚 son el voltaje y corriente
en el PMP, de acuerdo a los parámetros
del MFV.
2.2. Metodología
2.2.1.Especificaciones técnicas del
SSFV
El SSFV está conformado por 9 MFV de
250 watts cada uno, conectados en serie,
a un rango de voltaje de 90 a 340 volts.
Las características de los MFV se
muestran en la Tabla 1 obtenidas de las
hojas de especificaciones [4].
Tabla 1: Parámetros de MFV
Parámetro Valor Parámetro Valor
𝑽 𝒎 29.9 volts 𝐼 𝑚 8.36
amperes
𝑽 𝒐𝒄 37.3 volts 𝐼𝑠𝑐 8.81
amperes
𝜶 0.045 A/°K 𝛽 0.045 A/°K
2.2.2.Especificaciones técnicas del
conjunto motor-bomba.
El conjunto motor-bomba se conforma
por un motor eléctrico y una bomba
sumergible del tipo helicoidal de 4
impulsores, la cual funciona a una
máxima potencia de 4.82 HP y 3600
watts de consumo de potencia eléctrica,
cuenta con la posibilidad de ser
energizado con voltaje de corriente
continua y voltaje de corriente alterna, en
un rango de 90 a 340 voltaje de corriente
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
37

5. directa; el conjunto motor bomba ajusta
sus características hidráulicas de
acuerdo al voltaje suministrado, mediante
un monitoreo del PMP del SSFV,
permitiendo de este modo operar en
condiciones de baja irradiación solar [5].
2.2.3.Variables climatológicas
Se utilizaron las variables de temperatura
ambiente e irradiación solar de la región,
obtenidas a partir de la base de datos
climatológicos de la estación
meteorológica de la CONAGUA, donde
fueron tomadas de un muestreo de datos
pertenecientes a un periodo de tiempo de
4 años (2010-2013) a lo largo de todo un
día, realizando mediciones en un lapso
de cada 10 minutos, obteniendo un total
de 144 mediciones por día.
La región de estudio es la ciudad de
Matehuala, lugar localizado en la parte
norte del estado de San Luis Potosí en la
Zona Altiplano, con coordenadas 100º
39’ de longitud oeste y 23º 39’ de latitud
norte, con una altura de 1,570 metros
sobre el nivel del mar.
3. RESULTADO Y DISCUSIÓN
3.1. Potencia eléctrica (𝑷 𝑪𝑪)
La Figura 5, muestra la variación de la
potencia eléctrica 𝑷 𝑪𝑪 generada por el
SSFV a lo largo de un día promedio, por
cada mes, durante un año típico, a partir
de las condiciones climatológicas
registradas en la región. Los resultados
muestran que se alcanzan potencias
máximas de 2463.7 Watts en el mes de
agosto, en tanto que las máximas
obtenidas en el mes de Febrero son de
1679.4 Watts, considerados los meses
de mayor y menor irradiación
respectivamente, para la región de
estudio.
Figura 5: Relación Potencia eléctrica (Watts) –
Tiempo (Horas) – Meses
3.2. Ajuste de curvas del rendimiento
conjunto motor-bomba.
Para la estimación de la potencia a la
salida del sistema 𝑷 𝑺, se propone el
modelo dinámico para cada altura de
presión a través de una regresión
polinomial para la estimación Ph(Q):
𝑷 𝑺(𝑸) = 𝑪 𝟏 + 𝑪 𝟐 𝑸 + 𝑪 𝟑 𝑸 𝟐
+ ⋯ + 𝑪 𝒏 𝑸 𝑴
(10)
Donde el grado del polinomio se propone
como 𝑴 = 𝟒. Las curvas de rendimiento
mostradas en la Figura 6 son las
aproximaciones obtenidas a partir de
tablas de datos técnicos de la bomba
𝑸 − 𝑷𝒄𝒄, a cuatro diferentes alturas de
bombeo: 30, 50, 75 y 90 metros.
Figura 6: Caudal - Potencia eléctrica
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
38

6. 3.3. Potencia Hidráulica (𝑷𝒔)
Los resultados obtenidos de la potencia
hidráulica para cada altura manométrica
son los mostrados en la Figura 7.
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 7: Relación Potencia eléctrica (Watts) –
Tiempo (Horas) – Meses a 30 metros (a), 50
metros (b), 75 metros (c) y 90 metros (d)
3.4. Energía hidráulica
Se realizó la estimación de la energía
producida (energía a la salida) del SBFV,
donde en la Tabla 2 se muestran las
energías para cada altura manométrica,
además de la estimación de energía total
generada anualmente, las unidades de la
energía se encuentran en 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠 ℎ𝑜𝑟𝑎⁄ .
Tabla 2: Energías del SBFV
Mes 𝑬 𝟑𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝑬 𝟓𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝑬 𝟕𝟓 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝑬 𝟗𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺
Enero 94.6627 103.6104 85.8999 35.0892
Febrero 92.4233 99.0306 79.2651 28.4988
Marzo 107.4361 131.3420 131.5520 79.8581
Abril 106.3401 128.9129 127.0991 75.3578
Mayo 108.0369 132.6671 134.0223 82.3838
Junio 107.3670 131.1892 131.2691 79.5702
Julio 111.9704 141.0846 150.3613 99.7719
Agosto 113.5894 144.3355 156.9191 107.1736
Septiembre 103.8822 123.4503 117.4367 65.7791
Octubre 107.5438 131.5799 131.9934 80.3077
Noviembre 95.1554 104.6313 87.4074 36.5725
Diciembre 92.4322 99.0487 79.2909 28.5247
Suma
anual 1240.8396 1470.8827 1412.5163 798.8874
En la Tabla 2 se muestran las energías
en el sistema, donde se observa que los
desempeños 50 y a 75 metros son los
mejores ya que tiene valores más altos a
diferencia de las demás.
3.5. Eficiencia del SBFV
La eficiencia del sistema integral de
bombeo se evaluó en dos formas: la
eficiencia parcial (𝜂 𝑝) y la eficiencia total
(𝜂) del SBFV para cada altura
manométrica. La eficiencia parcial se
define como aquella obtenida a partir de
la 𝑃𝑐𝑐 a la 𝑃ℎ, obtenida con la ecuación
11, y mostrada en la Tabla 3:
𝜂 𝑝 =
𝑃ℎ
𝑃 𝐶𝐶
(11)
Tabla 3: Eficiencia parcial para cada
altura manométrica del SBFV
Mes 𝜼 𝟑𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝜼 𝟓𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝜼 𝟕𝟓 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝜼 𝟗𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺
Enero 0.32613 0.35695 0.29594 0.12089
Febrero 0.33020 0.35380 0.28319 0.10182
Marzo 0.29446 0.35998 0.36055 0.21887
Abril 0.29767 0.36086 0.35578 0.21095
Mayo 0.29267 0.35940 0.36307 0.22318
Junio 0.29466 0.36004 0.36026 0.21837
Julio 0.28109 0.35418 0.37747 0.25047
Agosto 0.27663 0.35151 0.38216 0.26101
Septiembre 0.30463 0.36202 0.34438 0.19290
Octubre 0.29414 0.35988 0.36101 0.21965
Noviembre 0.32517 0.35756 0.29870 0.12498
Diciembre 0.33018 0.35382 0.28324 0.10189
La eficiencia total del SSFV se muestra
en la Tabla 3, la cual es desde la 𝑃𝑒 a la
𝑃ℎ, definida mediante la ecuación 12:
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
39

7. 𝜂 =
𝑃ℎ
𝑃𝑒
(12)
Tabla 4: Eficiencia total del SBFV
Mes n30 n50 n75 n90
Enero 0.139380 0.152550 0.126470 0.051663
Febrero 0.139490 0.149460 0.119630 0.043012
Marzo 0.125350 0.153240 0.153490 0.093173
Abril 0.123780 0.150050 0.147940 0.087714
Mayo 0.119830 0.147150 0.148660 0.091380
Junio 0.118940 0.145340 0.145420 0.088150
Julio 0.115040 0.144950 0.154480 0.102510
Agosto 0.113870 0.144690 0.157310 0.107440
Septiembre 0.123450 0.146710 0.139560 0.078172
Octubre 0.123520 0.151130 0.151600 0.092237
Noviembre 0.136550 0.150150 0.125440 0.052484
Diciembre 0.140330 0.150380 0.120380 0.043307
En las Tablas 3 y 4 podemos observar
que los mayores valores de eficiencia
están a una altura manométrica de 75
metros para algunos meses de verano,
sin embargo la eficiencia es
considerablemente mayor a una altura de
presión de 50 metros para los meses de
invierno.
3.6. Volumen de agua
La determinación del volumen de agua
generado por cada altura manométrica,
se obtuvo a partir de la potencia eléctrica
suministrada por el SSFV al sistema de
bombeo, se estimó el volumen de agua
en litros de agua, generado mensual y
anualmente, mostrado en la Tabla 5 para
cada altura manométrica. Denotando que
el volumen de agua, así como el caudal
del sistema se mostrara como un factor
cambiante dependiendo de la irradiación
de la región y temperatura ambiente que
condicionarán la potencia eléctrica
suministrada por el SSFV al SBFV.
Tabla 5: Volúmenes de agua para cada
altura manométrica
Mes 𝑽 𝟑𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝑽 𝟓𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝑽 𝟕𝟓 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺 𝑽 𝟗𝟎 𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶𝑺
Enero 1272757.43 677252.29 289965.58 62378.55
Febrero 1100006.62 566695.22 238830.49 37456.32
Marzo 1640316.55 1002809.17 543334.04 205225.27
Abril 1623897.17 989773.99 523088.43 178075.08
Mayo 1826089.98 1121882.19 605642.13 221374.03
Junio 1799653.37 1093182.85 584761.77 211611.77
Julio 1719136.61 1038416.99 560821.33 218291.43
Agosto 1725769.86 1093887.42 632846.40 271154.48
Septiembre 1517760.22 910575.16 467417.18 149707.80
Octubre 1532951.99 934424.11 503413.29 191819.82
Noviembre 1148347.83 589303.99 247450.06 41754.39
Diciembre 1008423.65 463247.12 158714.84 21650.87
Suma anual 17915111.29 10481450.51 5356285.54 1810499.80
Observando en la Tabla 5, que a menor
altura manométrica generamos mayor
volumen de agua, sin embargo se
sacrifica en altura de presión.
4. CONCLUSIÓN
Mediante este trabajo se logró establecer
el desempeño del SBFV a las diferentes
alturas de presión predeterminadas,
considerando las características
climatológicas propias de la zona
altiplano. Los resultados estiman el
volumen de agua bombeado, la energía
hidráulica producida y la eficiencia en
cada mes durante el año, en función de
la irradiación propia de la región. Los
resultados muestran que se trabaja con
mayor eficiencia a una altura
manométrica de 50 o 75 metros en
función de la irradiación percibida, la cual
está condicionada por la época del año.
5. REFERENCIAS
1. Aeberhard Maria, Benitez
Francisco, Vera Luis H.,
“Acoplamiento Directo entre
Generadores Fotovoltaicos y
Bombas de Agua”, Universidad
Nacional del Noroeste,
Comunicaciones Científicas y
Tecnológicas, 2006, pág. T-036.
2. Sergio Israel Ruiz Peña, “Análisis
comparativo y de factibilidad de
diferentes alternativas de
suministro eléctrico para
comunidades aisladas en la
región altiplano”, 2015, Tesis.
3. D. R. Espinoza Trejo, D. U.
Campos Delgado, C. H. De
Ángelo, I. Compeán Martínez, J.
A. Pecina Sánchez, y A. A.
Valdez Fernández, “Control por
Linealización Entrada-Salida para
un Seguidor del Punto de Máxima
Potencia en Sistemas
Fotovoltaicos”, Congreso
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
40

8. Nacional de Control Automático,
2013.
4. CSUN® energy for the future;
CSUN 250-60P, Standard Solar
Product, 2004.
5. Hidrocontrol®; Solar MP, Serie
DIVA Solar Multipower, México,
2013, pág. 3-6.
6. Vera, Luis H. “Acoplamiento
directo entre generadores
fotovoltaicos y bombas de agua”,
2006, Tesis.
7. Holger Raúl Barriga M. “Grandes
sistemas fotovoltaico de bombeo
de agua”, 2011, Tesis.
8. Holly Moore, Matlab para
ingenieros, Ed. Pearson, 1ª
edición, 2009.
9. Reyes Aguilera Edwin A.,
“Prototipo didáctico de sistema de
bombeo de agua con energía
solar fotovoltaica”, Ciencias
energéticas, Revista científica de
FAREM – Estelí, 2014, pág. 69-
78.
10. Arija Gonzáles David, “Prototipo
de sistema de bombeo de agua
fotovoltaico para proyectos de
cooperación al desarrollo con
tecnologías apropiadas”, 2010,
Tesis.
11. Mataix Claudio, Mecánica de
fluidos y maquinas hidráulicas,
Segunda edición, Ed. Del Castillo
S.A., Madrid, 1986.
12. La Guía, Metas S.A. de C.V.,
Metrólogos Asociados, No 2002.
13. Montiel Leyva, Cruz Alcantar,
Martínez López, Ruiz Peña,
“Análisis de captación solar anual
en la región Altiplano”, 25°
Encuentro Nacional de
Investigación Científica y
Tecnológica del Golfo de México,
ATICTAC 2013.
3er Simposio Nacional sobre Fuentes de Energía Renovables
Coordinación Académica Región Altiplano UASLP
Octubre 28-30 2015, Matehuala SLP, México
41