Estudi de bombeig solar amb variadors i inversors híbrids amb emmagatzematge en bateries

Abstract

Aquest treball final de màster aborda l’anàlisi, el disseny, la implementació i la validació d’un sistema de control energètic per a instal·lacions de bombeig alimentades amb inversors híbrids i amb suport de bateries. L’objectiu principal ha estat desenvolupar i verificar un prototip capaç d’optimitzar el consum energètic del sistema mitjançant la modulació intel·ligent de la freqüència de funcionament de les bombes, aprofitant les lleis d’afinitat de les màquines hidràuliques. Per tal de validar el control proposat, s’ha construït una maqueta formada per un inversor híbrid, un variador de freqüència i un sistema d’emmagatzematge amb bateries, integrant comunicacions Modbus TCP i RTU per a la interacció entre els diferents equips. El control s’ha implementat en una pantalla industrial amb capacitat de programació, que també ha permès l’adquisició i el registre de dades per analitzar el comportament del sistema en diferents escenaris operatius. Els resultats experimentals, obtinguts mitjançant proves amb un simulador fotovoltaic i amb plaques solars reals, mostren que el controlador és capaç d’adaptar-se a variacions d’irradiància, canvis de consigna i condicions de funcionament diverses, mantenint l’estabilitat del sistema i maximitzant l’aprofitament de l’energia disponible, tant de la generació solar com de l’emmagatzematge. En conclusió, el sistema desenvolupat confirma la viabilitat tècnica d’una solució de control avançada per a sistemes de bombeig solar híbrids i estableix una base sòlida per a futures etapes de millora, escalabilitat i possible industrialització del producte.