El agua de un manantial para un pueblo
del altiplano de Madagascar
En Mahalavolona, en el altiplano malgache, un manantial captado corre más abajo del pueblo. El depósito de distribución está 18 metros más arriba y 500 metros más lejos. El estudio trata un abastecimiento totalmente solar, sin red eléctrica ni grupo electrógeno.
La necesidad, tal como la expresa el municipio
El pueblo ha crecido y la aducción por gravedad existente ya no da abasto. La buena noticia ya está en marcha: el manantial captado llena por gravedad un depósito tampón de 32 m³ al pie del pueblo. Queda la subida: llevar cada día 32 m³ hasta el depósito de distribución que domina las viviendas, para que el agua baje después por sí sola hacia las fuentes públicas.
Particularidad del sitio: sin perforación. La bomba se sumerge directamente en el depósito tampón, a 2 metros bajo la superficie. Y ninguna electricidad fiable cerca: el bombeo al hilo del sol, sin baterías, se impone de forma natural.
Los datos de entrada en LE LAB
Unos minutos de introducción de datos. La ciudad de referencia de irradiación es Antananarivo, a un centenar de kilómetros, en el mismo altiplano y a la misma altitud que el sitio. La profundidad introducida es de solo 2 m, ya que la bomba está sumergida en el depósito tampón; la impulsión de 21 m cubre el desnivel y la altura del depósito. La altura total se calcula automáticamente: 38 m, de los que el 41 % proviene de las pérdidas de carga de la conducción. En 500 metros, la tubería pesa tanto como la pendiente: es precisamente lo que un dimensionamiento debe contar.
El resumen antes del cálculo: bastan nueve respuestas, la altura manométrica total se calcula por usted.
Lo que propone LE LAB
Cuatro paneles. Para subir el agua de todo un pueblo, la solución elegida es una LORENTZ PS2-1800 con el extremo HRE-32, un rotor helicoidal, alimentada por 4 paneles de 515 Wp, es decir 2060 Wp en una sola cadena. Producción media: 44,0 m³ al día, de 38,1 m³ en junio a 48,5 m³ en octubre. LE LAB recomienda tres paneles al más justo; el estudio mantiene cuatro, mediante el ajuste pro del campo solar, para que junio y julio pasen por encima de la necesidad. El campo sigue siendo tan reducido porque la altura se mantiene moderada y la irradiación del altiplano es generosa y regular. Es la sobriedad propia del bombeo al hilo del sol bien dimensionado: sin baterías, muy pocos paneles, ningún combustible.
La solución de un vistazo: bomba, campo solar y producción media.
Paneles casi planos, sin perder nada
A esta latitud, el ángulo óptimo calculado es de 21°, con los paneles orientados al norte, ya que estamos en el hemisferio sur. Pero una estructura baja y poco inclinada es más sencilla de construir localmente y ofrece menos resistencia al viento, un asunto real en un país expuesto a los ciclones. El ajuste de ángulo de LE LAB cuantifica esta decisión.
A 11°, la producción anual se mantiene al 100 % del óptimo: la estructura sencilla no cuesta nada, y esta pendiente basta para que la lluvia limpie los paneles.
La producción, mes a mes y hora a hora
La producción mensual se lee frente a la necesidad, sobre dieciséis años de historial de irradiación PVGIS de la región. El punto más bajo es en junio, el invierno austral: 38,1 m³ al día, por encima de los 32 m³ solicitados; julio le sigue con 39,3 m³. Los demás meses oscilan entre 40,4 y 48,5 m³. La curva de pluviometría mostrada cuenta la otra mitad del clima: de 475 mm en enero a 46 mm en septiembre, la larga estación seca es exactamente el período en que el agua del manantial se vuelve preciosa.
Con el cuarto panel, todos los meses pasan por encima de la línea de la necesidad, junio y julio incluidos. El mes crítico se muestra, no se oculta.
El día tipo de agosto, hora a hora: la bomba sube a 5,5 m³/h en las horas de pleno sol y produce 43,0 m³, es decir un 34 % de margen sobre la necesidad.
El depósito de 20 m³ a prueba
LE LAB simula la reserva de agua día a día sobre dieciséis años de historial meteorológico PVGIS. Con el único depósito de 20 m³, 355 días de 365 están totalmente cubiertos. LE LAB señala no obstante una cobertura insuficiente, porque quedan días incompletos: 10 al año de media, que entregan igualmente el 73 % de la necesidad. El volumen que falta en el año se limita a 83 m³ sobre 11688, es decir un 0,7 %. El episodio más desfavorable de los dieciséis años simulados: del 2 al 11 de enero de 2009, 10 días de poco sol.
Las referencias cuantifican los siguientes pasos si el municipio busca el cero incidencias: 61 m³ reducirían los días incompletos a uno por año como máximo, 91 m³ cubrirían cada día de los dieciséis años.
Las curvas del fabricante, en el punto de funcionamiento real
Las curvas Q/H de la bomba, trazadas a partir de los datos oficiales de LORENTZ, con la altura del proyecto destacada: 5,5 m³/h sobre la curva de los 38 m, al máximo de la bomba. La HRE-32 admite hasta 5,8 m³/h y 50 m: la altura del proyecto se mantiene por debajo de ese techo, mientras que el caudal se sitúa en lo más alto del rango.
Caudal según la potencia disponible, por altura manométrica. La curva amarilla es la del proyecto, a 38 m.
La herramienta encuadra, el oficio decide
Su proyecto merece el mismo estudio
Recree este estudio con sus propias cifras: ubicación, necesidad, manantial o perforación. Gratuito, sin necesidad de registro, resultado en pocos minutos.