El proyecto
Una finca de olivar en el término municipal de Villafranca de los Barros, con riego por goteo alimentado desde un pozo profundo mediante una bomba sumergible trifásica de 10 CV. Hasta ahora, la bomba se accionaba con un generador diésel que suponía un coste elevado en combustible, mantenimiento constante y una logística incómoda: desplazamientos para arrancarlo, rellenarlo y supervisarlo.
El propietario quería eliminar por completo la dependencia del diésel y pasar a un sistema autónomo que funcionara sin intervención humana durante toda la campaña de riego.
La situación anterior
El generador diésel acumulaba múltiples problemas:
- Coste de combustible: entre 2.400 y 3.400 € anuales en gasóleo agrícola.
- Mantenimiento: cambios de aceite, filtros, reparaciones. Unos 400-600 € al año.
- Logística: desplazamiento diario a la finca para arrancar, rellenar y supervisar.
- Averías en campaña: dos fallos en los últimos cinco años en plena temporada de riego, obligando a alquilar un generador de emergencia.
- Emisiones y ruido: contaminación acústica y atmosférica en pleno campo.
La opción de contratar un enganche eléctrico a la red se descartó: el transformador más cercano estaba a más de 3 km, con un coste de acometida que superaba los 20.000 €.
Diseño de la instalación
Diseñamos un sistema de bombeo solar directo (sin baterías) que aprovecha la bomba sumergible existente, conectándola a un variador de frecuencia industrial con funcionalidades avanzadas de gestión solar.
Componentes instalados:
- 32 módulos bifaciales de 550 Wp (17.6 kWp total)
- Variador de frecuencia Omron con gestión de paso de nube
- Control de potencia adaptativo (ajuste dinámico de frecuencia según irradiancia)
- Filtro sinusoidal para corrección de línea y protección del bobinado de la bomba
- Estructura fija sobre el suelo con hincado directo (sin hormigón)
- Cableado solar con protecciones DC
- Sondas de nivel para protección contra funcionamiento en seco
¿Por qué Omron con filtro sinusoidal?
El variador Omron incorpora un algoritmo de gestión de paso de nube que detecta caídas bruscas de irradiancia (cuando una nube tapa el sol) y ajusta la frecuencia de la bomba en milisegundos, evitando paradas y arranques continuos que degradan el motor. Esto es especialmente importante en Extremadura, donde los días parcialmente nublados pueden generar fluctuaciones rápidas.
El filtro sinusoidal se instala entre el variador y la bomba para convertir la señal PWM del variador en una onda sinusoidal limpia. Esto protege el bobinado del motor de la bomba frente a picos de tensión y corrientes de alta frecuencia, alargando significativamente su vida útil. En una bomba sumergible, donde el acceso para reparaciones implica extraerla del pozo, esta protección es crítica.
El control de potencia adaptativo permite que la bomba funcione a caudal parcial con baja radiación (primeras y últimas horas del día, días nublados) en vez de pararse por completo. El resultado es más horas de bombeo efectivo al día.
Funcionamiento
El sistema funciona de forma totalmente autónoma:
- Amanecer (7:00-8:00): los paneles empiezan a producir y el variador arranca la bomba a baja velocidad. El agua sube al depósito elevado.
- Horas centrales (10:00-16:00): la bomba funciona a plena potencia. Los módulos bifaciales captan radiación reflejada por el suelo, mejorando el rendimiento un 5-10% adicional.
- Paso de nube: el variador Omron reduce frecuencia instantáneamente, manteniendo la bomba en marcha a menor caudal hasta que vuelve la radiación. Sin cortes ni arranques bruscos.
- Tarde (16:00-19:00): la producción baja gradualmente y la bomba reduce velocidad hasta pararse al atardecer.
- Noche: el riego por goteo se programa por gravedad desde el depósito elevado.
La sobredimensión de la instalación (17.6 kWp para una bomba de 10 CV / 7.5 kW) es intencionada: permite que la bomba arranque a primera hora y funcione a caudal parcial incluso con cielos cubiertos.
Resultados
| Concepto | Diésel (antes) | Solar (ahora) | |----------|----------------|----------------| | Coste anual combustible/electricidad | 3.100 € | 0 € | | Coste anual mantenimiento | 500 € | 50 € | | Horas de funcionamiento diario | 6-8 h | 10-12 h | | Fiabilidad | Averías frecuentes | Sin incidencias | | Ruido | Alto | Silencioso | | Emisiones CO₂ | 8.4 t/año | 0 t/año |
El incremento en horas de funcionamiento se debe a que, con diésel, el propietario racionaba el riego por coste. Con solar, la bomba funciona todas las horas de sol sin coste adicional, lo que ha mejorado la producción del olivar.
Inversión y retorno
| Concepto | Importe | |----------|---------| | Ahorro anual (combustible + mantenimiento) | 3.550 € | | Periodo de amortización | ~3 años | | CO₂ evitado | 8.4 t/año |
Con la combinación de ahorro en combustible y mantenimiento, la inversión se recupera en unos 3 años. Considerando la vida útil de 25+ años de los módulos y 15+ años del variador, el retorno acumulado multiplica por más de 10 la inversión inicial.
Caso de éxito real. Los datos técnicos son reales; los importes son orientativos.