Pregunte en cualquier taller de reparación de bombas qué mata másbombas solaresy obtendrá una respuesta mucho más a menudo que cualquier otra: quedarse seco. Una bomba que gira sin agua pierde su enfriamiento, su lubricación y su motor en cuestión de minutos, a veces segundos. La buena noticia es que el funcionamiento en seco es también el fallo más evitable de todo el sistema. Casi todos los controladores de bombas solares modernos se entregan con protección incorporada; El problema es que la mayoría de los usuarios nunca lo conectan correctamente, nunca establecen los umbrales y nunca entienden lo que les dice la alarma. Esta guía explica cómo funcionan realmente la protección contra funcionamiento en seco y la protección del controlador, cómo conectarlas correctamente y cómo solucionar problemas de las alarmas que detienen una bomba en el campo. Taizhou Lead Pump Co., Ltd. fabrica bombas solares de 220 W a 15 000 W (tanto las bombas como los controladores), por lo que esto se escribe desde la fábrica, no desde un folleto del producto.
Una bomba sumergible vive en el agua por una razón. El agua que lo rodea realiza tres funciones a la vez: enfría el motor, lubrica los cojinetes y las juntas y elimina el calor. Cuando el nivel del agua baja y la bomba sigue funcionando, las tres se detienen al mismo tiempo. Un motor que funciona en seco puede alcanzar temperaturas dañinas en menos de un minuto, y una bomba solar, que a menudo funciona desatendida todo el día, no tiene ningún operador parado junto a ella para presionar el interruptor.
En los sistemas solares hay tres causas comunes de funcionamiento en seco:
· Achique del pozo: la bomba entrega más de lo que el pozo puede rellenar, por lo que el nivel de agua cae por debajo de la toma.
· Bajo nivel de agua: sequía estacional o una fuente de tanque/río que se vacía más rápido de lo esperado.
· Pérdida de cebado (bombas de superficie): el aire ingresa a la línea de succión, la bomba gira con aire y se sobrecalienta.
Debido a que una bomba solar funciona siempre que hay luz solar, un funcionamiento en seco puede durar fácilmente horas antes de que alguien se dé cuenta. Por eso la protección no es opcional: es el accesorio más importante del sistema.
Un evento de prueba no necesita un sensor especial para detectarlo. El controlador ya puede "verlo" a través del comportamiento eléctrico del motor. La mayoría de los controladores de bombas principales utilizan uno o más de los siguientes métodos:
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Método |
que mide |
Cómo decide que la bomba está seca |
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Detección de baja corriente |
Corriente del motor (Amperios) |
Una bomba seca se descarga y la corriente cae por debajo de un umbral establecido |
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Sobrecorriente/sobrecarga |
Corriente del motor (Amperios) |
A veces, una bomba seca aspira más a medida que se sobrecalienta; también marca atascos |
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Monitoreo de velocidad/frecuencia |
RPM del motor o frecuencia de accionamiento |
Un cambio de velocidad inusual indica pérdida de carga o cavitación |
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Umbral de potencia (vatios) |
poder instantáneo |
La potencia cae por debajo de la curva esperada para la matriz. |
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Ventana de voltaje MPPT |
voltaje del bus de CC |
Colapso de voltaje o aumento anormal fuera de la ventana MPPT |
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interruptor de nivel de agua |
Flotador/electrodo/sonda |
Directo: los contactos se abren cuando el agua cae debajo de la sonda. |
La parte inteligente es la lógica de "reinicio automático". Cuando el controlador se activa durante el funcionamiento en seco, no se detiene simplemente y se da por vencido. Espera un intervalo establecido (normalmente 5, 15, 30 o 60 minutos) y luego vuelve a intentarlo. Si el agua ha regresado, la bomba se reanuda automáticamente: sin reinicio manual, sin desperdicio en el viaje al pozo. Si no, protege la bomba y espera nuevamente. Este ciclo se repite hasta que vuelva el agua.
El simulacro es sólo una de las amenazas que enfrentabomba solarcaras. Un controlador bien diseñado acumula varias capas de protección:
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Protección |
Protege contra |
Comportamiento típico |
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Funcionamiento en seco/subcorriente |
corriendo sin agua |
Viaje + reinicio automático cronometrado |
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Sobrecorriente/sobrecarga |
Atascos, arena, cerradura mecánica. |
Disparo, vuelva a intentarlo varias veces y luego bloquee |
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sobretensión |
Alto voltaje del panel de circuito abierto, sobretensiones |
Apague hasta que el voltaje se normalice |
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Bajo voltaje |
Sol débil, matriz moribunda, caída de cable larga |
Pausa la bomba hasta que se recupere el voltaje. |
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Sobretemperatura |
Sobrecalentamiento del controlador o del motor |
Reducir o detener, reanudar cuando se enfríe |
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polaridad inversa |
Cableado fotovoltaico incorrecto en la instalación |
Negarse a comenzar hasta que se corrija |
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Seguimiento MPPT |
Desajuste de luz, sombra parcial. |
Busque continuamente el punto de máxima potencia |
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Arranque suave/rampa |
Golpe de ariete, sobrecorriente |
Aumente el motor gradualmente en cada arranque |
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Rayos/oleadas |
Picos inducidos en tiradas largas de paneles |
Descargador de sobretensiones + abrazaderas MOV internas |
La detección electrónica de funcionamiento en seco reacciona después de que la bomba comienza a funcionar en seco. El control del nivel del agua es mejor: detiene la bomba antes de que eso suceda. Hay dos métodos comunes y, por lo general, ambos se conectan directamente a los terminales de nivel del controlador.
Un flotador mecánico se desplaza sobre la superficie del agua. Cuando el nivel cae por debajo del punto de ajuste, los contactos se abren (o cierran) y el controlador detiene la bomba. Los flotadores son baratos, resistentes y fáciles de entender. Utilice uno en el pozo para un corte de nivel bajo y otro en el tanque para un corte de nivel alto para que el tanque no se desborde.
Se bajan dos o tres sondas de acero inoxidable a la profundidad de corte deseada. El agua completa un circuito de bajo voltaje entre ellos; cuando el nivel baja y el circuito se rompe, la bomba se detiene. Las sondas no tienen partes móviles, por lo que se adaptan a aguas sucias o con muchos desechos donde un flotador podría atascarse.
En los controladores de bomba principal, la entrada de nivel normalmente es de bajo voltaje (es seguro al tacto) y se puede configurar como "cerrada para funcionar" o "abierta para funcionar" según su cableado. Cualquiera que sea el método que utilice, un interruptor de nivel cableado más la detección electrónica de funcionamiento en seco del controlador le brindan dos capas independientes de protección: la correa y los tirantes que mantienen viva una bomba solar desatendida.
La electrónica no puede hacer mucho. Una gran parte de los problemas de "funcionamiento en seco" son en realidad problemas de instalación en el pozo mismo.
· Coloque la bomba a una profundidad suficiente. La toma debería ubicarse muy por debajo del nivel de agua dinámico más bajo esperado, con margen para una reducción estacional.
· Cuidado con la autorización de admisión. Deje un espacio sensible sobre el fondo del pozo para que no absorban arena ni sedimentos.
· Haga coincidir la bomba con el rendimiento del pozo. Si la bomba es más grande de lo que el pozo puede recargar, bajará el pozo y activará la protección durante todo el día: tamaño para la tasa de recuperación, no solo para la demanda máxima.
· Observa la reducción en verano. Un pozo que aguanta bien la estación húmeda puede quedarse corto en la estación seca; Baje la sonda de corte o establezca un intervalo de funcionamiento en seco más alto.
· Para bombas de superficie, mantenga la línea de succión hermética. Cualquier fuga de aire rompe el cebado e imita un funcionamiento en seco.
Las bombas solares a menudo se encuentran al final de un largo recorrido de cable, especialmente las unidades sumergibles, donde el conjunto está en la superficie y la bomba está a cientos de metros de profundidad en el pozo. Esa distancia introduce dos problemas que vale la pena diseñar desde el primer día:
· Caída de tensión. Los cables delgados o demasiado largos roban voltaje silenciosamente; la bomba ve menos de lo que produce el conjunto y funciona lentamente o al borde de la protección de bajo voltaje. Dimensione generosamente el conductor y mantenga tramos tan cortos como sea práctico.
· Oleaje y relámpagos. Los recorridos largos del panel al controlador detectan picos inducidos. Instale un protector contra sobretensiones en el controlador, conecte a tierra el cuerpo de la bomba y los marcos del panel y mantenga ordenado el cableado del conjunto.
· Polaridad correcta y terminales apretados. La polaridad inversa es el error de instalación más común; verifique dos veces antes del primer encendido y apriete cada terminal correctamente.
Un artículo dedicado al dimensionamiento de cables y cálculo de caída de tensión parabombas solaresviene; Por ahora, la regla es simple: nunca subestime el tamaño del cable para ahorrar un poco de cobre, porque la pérdida se paga cada hora de sol durante la vida útil del sistema.
Paradójicamente, una bomba sobredimensionada es una razón común por la que la protección se dispara constantemente. Si la bomba es mucho más potente de lo que el pozo puede suministrar, baja el nivel del agua en cuestión de minutos, se activa la protección contra funcionamiento en seco, el pozo se recupera lentamente y el ciclo se repite: la bomba pasa la tarde funcionando en lugar de bombear. La solución no es desactivar la protección (nunca hagas eso) sino:
· Elija un modelo cuyo flujo coincida con la tasa de recarga realista del pozo.
· Utilice un variador de velocidad/MPPT para que la bomba se desacelere en lugar de detenerse cuando baje el nivel.
· Establezca un intervalo de reinicio automático más largo para que el pozo tenga tiempo de recuperarse entre intentos.
· Agregue un tanque de almacenamiento y haga funcionar la bomba para llenar el tanque, en lugar de intentar satisfacer la demanda directamente.
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Síntoma |
causa más probable |
que hacer |
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La bomba nunca arranca, no hay pantalla |
Sin voltaje/polaridad/fusible de matriz |
Verifique el voltaje fotovoltaico en el controlador, verifique la polaridad, verifique los fusibles |
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Comienza y luego se detiene en segundos. |
Funcionamiento en seco genuino o umbral demasiado ajustado |
Verifique el nivel del agua; si está mojado, afloje ligeramente el umbral de baja corriente o alargue el tiempo de reinicio |
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Funciona con flujo lento y débil. |
Subtensión (caída de cable, sol débil) |
Acortar/aumentar el tamaño del cable, comprobar el conjunto, limpiar los paneles |
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Disparos por sobrecorriente |
Arena, atasco o impulsor desgastado |
Tire e inspeccione la bomba, compruebe si hay abrasivos, limpie la entrada |
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Parada por exceso de temperatura al mediodía |
Controlador expuesto al sol directo, flujo de aire deficiente |
Sombree el controlador, mejore la ventilación, verifique si hay sobrecarga |
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Se detiene exactamente a la misma hora todos los días. |
Interruptor de nivel o punto de descenso alcanzado |
Bajar la sonda / ajustar el nivel de corte, revisar el tamaño de la bomba |
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Ciclismo de reinicio frecuente |
Bueno, demasiado débil para la bomba. |
Cambie el tamaño de la bomba o alargue el intervalo de reinicio; agregar almacenamiento |
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Sin protección contra funcionamiento en seco |
Función no cableada o deshabilitada |
Conecte un interruptor de nivel y habilite la detección de funcionamiento en seco: nunca lo ejecute sin protección |
Los códigos de falla varían según el modelo de controlador. Guarde siempre el manual del controlador con el registro de instalación y fotografíe el cableado antes de tocar algo. Si no está seguro, envíe el código y un video corto a la fábrica: Lead Pump brinda soporte a los clientes en chino, inglés y francés.
· Detección de funcionamiento en seco habilitada, con un intervalo de reinicio automático realista seleccionado.
· Sonda de corte de bajo nivel o flotador instalado en el pozo.
· Flotador de corte de alto nivel instalado en el tanque de almacenamiento.
· Bomba colocada por debajo del nivel de agua más bajo estacional, con margen.
· Cable del tamaño correcto para el tendido; terminales apretados.
· Pararrayos instalado; los marcos de la bomba y del panel conectados a tierra.
· Controlador sombreado y ventilado.
· El flujo de la bomba se ajusta a la tasa de recuperación del pozo.
· Manual y lista de códigos de avería almacenados cerca de la instalación.
· 1. Desactivar la protección contra funcionamiento en seco porque sigue disparándose; en su lugar, solucione la causa, nunca la protección.
· 2. Comprar una bomba demasiado grande para un pozo débil y luego luchar contra los viajes resultantes durante toda la temporada.
· 3. Nunca instalar un interruptor de nivel, confiando únicamente en la detección electrónica.
· 4. Poner la sonda de corte demasiado alta, por lo que la bomba se detiene cuando todavía hay mucha agua.
· 5. Subdimensionar el cable para que la protección de bajo voltaje se active por la tarde.
· 6. Dejar el controlador a pleno sol y culpar a la bomba por el sobrecalentamiento.
· 7. No hay protección contra sobretensiones en un panel largo y expuesto.
· 8. Arrancar la bomba antes de comprobar el nivel del agua después de un largo período de sequía.
R: Técnicamente sí, prácticamente nunca. Un funcionamiento en seco puede destruir un motor en minutos ybombas solarescorrer sin supervisión. Cada controlador de Lead Pump incluye detección de funcionamiento en seco: siempre conéctelo y habilítelo.
R: Se detiene, espera un intervalo establecido (a menudo de 5 a 60 minutos) y luego se reinicia automáticamente para comprobar si ha regresado el agua. En caso contrario, vuelve a proteger la bomba y espera. No es necesario ningún reinicio manual.
R: Idealmente, sí. El interruptor de nivel detiene la bomba antes de que funcione en seco; la detección electrónica es un respaldo para cuando el nivel baja más rápido de lo esperado. Dos capas independientes son más seguras que una.
R: Casi siempre porque la bomba es más grande que la tasa de recuperación del pozo, por lo que aspira el pozo hacia abajo. Cambie el tamaño de la bomba, ralentícela con un controlador de velocidad variable o extienda el intervalo de reinicio; no desactive la protección.
R: El código de falla o las condiciones te lo dicen. El funcionamiento en seco suele ocurrir cuando el nivel del agua es bajo o después de un bombeo prolongado; La subtensión suele aparecer por la tarde o en un tramo largo de cable. La tabla de solución de problemas anterior asigna los síntomas a las causas.
R: Sí. Las bombas híbridas mantienen las mismas protecciones del controlador (funcionamiento en seco, sobre/bajo voltaje, sobrecorriente y sobretemperatura) y simplemente cambian entre la entrada solar y la de red/generador.
R: Certificación CE, RoHS e ISO 9001:2015, con una garantía de 2 años para el cuerpo de la bomba y 1 año de garantía para el controlador; las unidades defectuosas se reemplazan (FOB China, sin preguntas).
R: Sí, de 1 a 5 unidades para realizar pruebas. La venta al por mayor es de más de 50 unidades por modelo, y el OEM comienza en 50 unidades por modelo con marca, empaque y voltaje/frecuencia personalizados.
· Pedidos de muestra: 1 a 5 unidades para prueba.
· Venta al por mayor: más de 50 unidades por modelo.
· OEM: 50 unidades por modelo mínimo, con opciones personalizadas de marca, empaque y voltaje/frecuencia.
Taizhou Lead Pump Co., Ltd. tiene su sede en Taizhou, Zhejiang, la principal región de fabricación de bombas de China, y se dedica más de diez años a la investigación y el desarrollo y la producción de bombas. Los productos cubren de 220 W a 15 000 W, incluidas bombas solares sumergibles para pozos profundos de 3, 4 y 6 pulgadas, bombas solares de superficie, bombas de tornillo, bombas centrífugas, bombas autocebantes, bombas de aguas residuales, bombas para fuentes y tanques de expansión. Todos los productos cuentan con las certificaciones CE, RoHS e ISO 9001:2015.
Lead Pump tiene cuentas de empresas locales en Nigeria, Tanzania, Kenia, Sudáfrica, Ghana y Camerún, por lo que los distribuidores africanos pueden pagar en moneda local. El soporte técnico está disponible en chino, inglés y francés, con entrega entre 15 y 25 días hábiles.
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