Funcionamiento

La extracción de agua y su bombeo puede ser llevada a cabo sin la utilización de combustibles y en lugares remotos donde no llega el tendido eléctrico. Y ello, sin coste energético que liquidar.

Para las zonas áridas representan una oportunidad real de desarrollo, y en general el riego solar cuenta con la gran ventaja de que la temporada de mayor demanda de agua, suele coincidir con la de más radiación solar, pues las explotaciones ganaderas requieren dar de beber más al ganado y los campos acusan la alta evaporación de días soleados.

A partir de captadores fotovoltaicos podemos obtener trabajo mecánico y generar potencia hidráulica.

Es importante destacar que aunque el proceso de bombeo de agua con paneles solares es constante durante el día de operación –en condiciones normales y/o en días despejados–, éste no mantiene un flujo uniforme debido a la diferente radiación que reciben las placas solares a lo largo del transcurso de las horas.

Si no deseamos instalar baterías que puedan suministrar un flujo constante de energía, el sistema de riego habrá de considerar contar con depósito o estanque que aproveche las mejores horas de sol acumulando el agua y después pueda llevar a cabo el riego por gravitación.

No obstante, este último sistema de acumulación resulta en gran eficiencia al más bajo coste. La instalación de un depósito permite también el uso de otra fuente de energía discontínua, el viento; e incluso puede aplicarse al almacenamiento de agua de lluvia.

Bombas solares

Existen tres criterios de clasificación para las bombas de extracción.

Según la manera en que el agua es movida entre los dos niveles:

-bombas centrífugas.

Cuentan con un mecanismo rotativo que impele el agua. Pueden ser sumergibles o de superficie y obtienen óptimos rendimientos cuando se requieren abundantes caudales de agua en pozos de poca profundidad (ríos o cisternas). Se usa frecuentemente para el riego de cultivos.

- volumétricas (o de desplazamiento efectivo).

Usando un desplazamiento gradual, toman un determinado volumen de agua dentro de un compartimento cerrado, empujándolo hacia arriba por el volumen que le sucede. Una vez el agua llega a la boca del pozo, el volumen que empuja la bomba iguala al que emerge del pozo y a partir de ese momento, la fuerza de impulsión permanece invariable, permitiendo el bombeo de caudales moderados en pozos de gran profundidad. 
Estas bombas pueden ser de inmersión o superficiales y trabajan a profundidades entre 10 m. y 500 m.

Según la ubicación de la bomba respecto a la fuente de agua:

- Bombas de superficie.

Estos dispositivos autoaspirantes resultan muy adecuados para uso doméstico o riego por goteo, con un consumo muy bajo.

- Sumergibles.

Indicada para pozos profundos, donde permite la elevación por encima de 100 mts.

Dimensionado

La dotación necesaria para el diseño del sistema debe tener en cuenta los siguientes aspectos:

- Recursos hídricos existentes en la zona. La disponibilidad de agua inherente a la climatología y capas freáticas de la ubicación

- Tipo de uso, usuarios y destino. Incluimos tabla de consumos diarios típicos de agua en detalle.

- Recursos naturales energéticos disponibles: básicamente sol y agua.

- Infraestructura para la extracción, almacenamiento y transporte del líquido elemento.
Para ello es preciso identificar el caudal necesario, diseñar el sistema de baterías y/o depósitos adecuado , así como calcular las pérdidas por rozamiento y distancia para el cálculo de la potencia requerida.

Enlace de interés: Bombeo de agua solar

Aprovechamiento del agua de lluvia

No dejaremos de mencionar la forma natural y económica que supone el almacenamiento de agua procedente de las precipitaciones pluviométricas, por cuanto permite mantener una reserva hídrica captada de forma pasiva.
Para cubrir las necesidades es preciso diseñar el necesario sistema de captación y conducción en base a la pluviometría del lugar; así como dimensionar el depósito de almacenamiento. Capítulos como seguridad de la instalación y salubridad requerida para las diferentes tipologías de consumo, han de ser objeto de concienzuda planificación.

Enlace de interés: Guía de diseño para la captación del agua de lluvia.