Solar primeiro, gerador
de reserva: o híbrido no Chade
Na região de Abéché, a leste do Chade, um furo abastece uma povoação e o seu gado com 100 m³ por dia. O gerador existente tem de ser mantido como emergência, com arranque automático quando a produção solar deixa de ser suficiente. O estudo incide sobre esta arquitetura híbrida e sobre a cobertura dada pelos reservatórios existentes.
A necessidade, tal como a ONG a exprime
A água de uma povoação saheliana não se negoceia: os habitantes, os rebanhos de passagem, a pequena horta de contraestação. A rede assenta num reservatório elevado e em reservatórios que totalizam 95 m³, até agora enchidos a gasóleo. O objetivo da associação não é suprimir o gerador: é fazê-lo calar. O solar como fonte principal, o gerador como reserva automática, sem intervenção humana.
O Chade é um terreno comprovado da bombagem solar: instalações documentadas funcionam lá há mais de dez anos, incluindo em adutoras maiores do que esta, muitas vezes conduzidas por ONG e associações de solidariedade internacional. No Sahel, o kWh produzido a gasóleo custa 3 a 4 vezes o kWh solar: cada hora de sol aproveitada é uma hora de gerador poupada.
Os dados de entrada no LE LAB
Poucos minutos de introdução de dados. A cidade de referência de irradiação é Abéché, no coração da região do projeto. Furo a 50 m, elevação de 15 m até ao reservatório elevado, 200 m de conduta: a altura total é calculada automaticamente, 72 m. E uma resposta pesa mais do que as outras: apoio elétrico, sim. É ela que orienta o estudo para uma solução híbrida.
O resumo antes do cálculo: bastam nove respostas, a altura manométrica total é calculada automaticamente.
O que o LE LAB propõe: uma solução 100% híbrida
A solução escolhida é uma LORENTZ PSk3-15 com a extremidade C-SJ17-11, e o cartão anuncia-o por si só: «100% híbrido». O campo solar conta 17 painéis de 515 Wp numa única cadeia, ou seja, 8.755 Wp, para uma produção média de 110,5 m³ por dia, de 83,1 m³/dia em agosto a 128,0 em fevereiro. A cadeia única não é um capricho: o controlador PSk3 trabalha em alta tensão e o campo ajusta-se por cadeia inteira. A bomba está dada para 25 m³/h e 90 m no máximo: à altura do projeto, 72 m, mantém-se dentro das suas curvas.
A solução num relance: a menção «100% híbrido» é atribuída à própria bomba.
A produção, mês a mês: o sol saheliano sustenta a estação seca
Sobre dezasseis anos de histórico de irradiação PVGIS da região, nove meses ficam acima da linha dos 100 m³ e três ficam abaixo: junho com 94,2 m³ por dia, julho com 84,8 e agosto com 83,1, no auge da estação das chuvas, para um pior agosto observado a 5,0 kWh/m²/dia. A curva de pluviosidade diz o clima de Abéché: 0 mm em janeiro, 181 mm em agosto. O solar sozinho sustenta a estação seca; durante as chuvas, o gerador assume o relevo.
O mês crítico é apresentado: agosto, 83,1 m³/dia para 100 pedidos. A linha azul é a pluviosidade mensal.
O dia típico de agosto culmina em 15,2 m³/h para um volume produzido de 88,2 m³, 88% da necessidade desse dia.
Os reservatórios de 95 m³, e o que resta ao gerador
O LE LAB simula a reserva de água dia a dia sobre dezasseis anos de histórico meteorológico PVGIS. Com os 95 m³ existentes, 313 dias em 365 são totalmente cobertos apenas pelo sol. A aplicação assinala uma cobertura insuficiente: restam 52 dias por ano em média, concentrados de junho a agosto, a 74% da necessidade, uma falta anual de 1.341 m³ em 36.525, ou seja, 3,7%. O episódio mais desfavorável dos dezasseis anos vai de 9 de maio a 30 de agosto de 2012, 114 dias de sol fraco. É exatamente o trabalho do gerador.
As referências dizem o preço do tudo-solar: 811 m³ de reservatórios em vez dos 95 m³ instalados. Ninguém verte esse betão quando já há um gerador ali.
As curvas do fabricante, no ponto de funcionamento real
As curvas Q/H da bomba, traçadas a partir dos dados oficiais da LORENTZ, com a altura do projeto em destaque: 18,5 m³/h a 72 m. A C-SJ17-11 aceita até 25 m³/h e 90 m: a esta altura, a bomba mantém-se dentro das suas curvas, e é a potência solar disponível que fixa o caudal.
Caudal segundo a potência disponível, por altura manométrica. A curva amarela é a do projeto, a 72 m.
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