Calculadora de bomba solar

Cómo usar esta calculadora

Introduzca seis valores y la calculadora devuelve la energía hidráulica necesaria por día, la energía eléctrica que consume la bomba, el tamaño del generador FV en Wp, el número de módulos según la potencia elegida, la potencia operativa media de la bomba durante las horas de sol y el caudal medio que entregará.

1. Consumo diario (litros/día) — volumen total necesario cada día. Valores típicos españoles: 60–80 L/día por vaca lechera, 8–12 L/día por oveja, 4–6 L/m²/semana para horticultura regada en verano, 100–150 L/día por persona en vivienda aislada.
2. Altura manométrica total (m) — nivel dinámico del pozo en metros más cualquier elevación adicional hasta el depósito.
3. Horas solar pico/día — irradiancia diaria media anual. Valores españoles típicos: Sevilla 5.0, Córdoba 5.0, Almería 5.2, Valencia 4.7, Madrid 4.6, Zaragoza 4.6, Bilbao 3.4, A Coruña 3.4, Las Palmas 5.5. PVGIS (Joint Research Centre de la Comisión Europea) ofrece valores precisos para cualquier código postal español.
4. Rendimiento global de la bomba (%) — eficiencia cable-a-agua de la bomba. 45% es un valor por defecto sólido para sumergibles.
5. Pérdidas del sistema (%) — pérdidas combinadas del regulador (3–5%), cableado (2–4%) y suciedad/temperatura de los módulos (5–10%). 85% es un defecto razonable.
6. Potencia del módulo (W) — su módulo elegido. El estándar 2026 es 400–435 W; los módulos bifaciales de 540 W dominan las instalaciones de suelo.

Cómo funciona una bomba solar

Una instalación de bombeo solar tiene tres componentes: el generador fotovoltaico, el regulador de bomba y la bomba. A diferencia de una instalación FV conectada a red, normalmente no hay batería ni inversor — el regulador toma la corriente continua de los módulos y alimenta directamente la bomba con la potencia solar instantánea.

El regulador cumple dos funciones esenciales. Primero, implementa seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para que los módulos trabajen en su óptimo según las condiciones de irradiancia. Segundo, varía la velocidad de la bomba a lo largo del día — más rápida al mediodía, más lenta al amanecer y atardecer, y parada limpia cuando la irradiancia cae por debajo del umbral operativo. Esta velocidad variable permite a la bomba funcionar todo el día con nubosidad variable, donde una bomba de velocidad fija conectada a red entraría en ciclo corto.

La bomba en sí es típicamente una sumergible de corriente continua sin escobillas (para pozos) o una bomba de superficie CC (para arroyos, estanques y pozos poco profundos). Lorentz PS2, Grundfos SQFlex y Shurflo dominan el mercado español de bombeo solar rural. Las bombas de tornillo helicoidal Lorentz se prefieren para aplicaciones de alta altura y bajo caudal — 500–3 000 L/día desde pozos de 60–150 m.

La física desde primeros principios

La energía hidráulica para elevar un volumen V de agua una altura vertical H está fijada por la física: densidad del agua (1 000 kg/m³), gravedad (9,81 m/s²), volumen y altura.

E_hidráulica_Wh = ρ × g × V_m3 × H_m / 3600
               = 1000 × 9,81 × V_m3 × H_m / 3600
               ≈ V_m3 × H_m × 2,725

La energía eléctrica es la hidráulica dividida entre los rendimientos:

E_eléctrica_Wh = E_hidráulica_Wh / (η_bomba × η_sistema)

El generador FV en Wp:

FV_Wp = E_eléctrica_Wh / HSP

Ejemplo de cálculo

Una instalación de 5 000 L/día a 40 m de AMT en Andalucía (HSP 5,0), con bomba Grundfos SQFlex (45% cable-a-agua), 85% rendimiento de sistema, módulos de 400 W:

• V_m3 = 5 m³
• H_m = 40 m
• E_hyd = 5 × 40 × 2,725 = 545 Wh
• E_elec = 545 / (0,45 × 0,85) = 1 425 Wh
• FV necesario = 1 425 / 5,0 = 285 Wp
• Módulos = ceil(285 / 400) = 1 módulo en media anual

La HSP de diciembre en Andalucía es aproximadamente 2,5, así que el dimensionado al peor mes da 1 425 / 2,5 = 570 Wp — dos módulos 400 W. La mayoría de los instaladores andaluces emplean dos módulos y un depósito de 5 000 L.

Reglas de dimensionado españolas

Para bombeo solar directo sin baterías con depósito tampón, en clima español:

• Depósito tampón de 3–6 días de autonomía según la región. 3–4 días en el cuadrante sudeste, 5–6 días en la cornisa cantábrica y Galicia.
• Dimensionar el generador para el peor mes solar (diciembre en toda España).
• Añadir 25–50% de sobredimensionamiento FV sobre el cálculo del peor mes.
• Para bombeo ganadero típico español a 30–40 m de AMT, contar 0,4–0,7 Wp por litro/día en media anual, o 0,9–1,7 Wp por litro/día si se dimensiona al peor mes.

Tipos de bombas comparados

Para la mayoría de aplicaciones ganaderas españolas bajo 10 000 L/día desde un pozo bajo 60 m, la Grundfos SQFlex o la Lorentz PS2 sumergible es la elección estándar. Para pozos más profundos (90 m+), la Lorentz PS2 con cartucho helicoidal mantiene caudal a baja potencia de entrada.

Ayudas y financiación en España

• PDR autonómicos — los Programas de Desarrollo Rural cofinanciados por FEADER incluyen modernización de regadíos y abrevaderos; el bombeo solar se ha financiado en Andalucía, Extremadura, Aragón y Castilla-La Mancha.
• Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) — fondos NextGenerationEU para autoconsumo y comunidades energéticas; aplicable a instalaciones agroforestales.
• Plan Moves Renove / autoconsumo — varias CCAA mantienen líneas de ayudas para autoconsumo que han cubierto bombeos aislados.
• IBI bonificado — muchos municipios bonifican el IBI de viviendas con autoconsumo solar, aplicable también a bombeo solar doméstico aislado.
• IVA reducido (10%) — para obras de rehabilitación de vivienda de más de 2 años, incluidas instalaciones FV residenciales.

Errores frecuentes que perjudican el rendimiento

• Dimensionar a HSP media anual en vez del peor mes. Una instalación gallega dimensionada a 3,4 HSP de media entregará el 35% del consumo en diciembre.
• Usar el nivel estático en lugar del dinámico. Los pozos de los acuíferos detríticos terciarios pueden bajar 5–15 m a los caudales habituales; dimensionar al estático infradimensiona el generador.
• Saltar el depósito tampón. Una instalación solar-directa sin almacenamiento no entrega nada en días nublados. Un depósito de 5 000 L con bomba menor supera siempre a una bomba mayor sin depósito.
• Cableado CC infradimensionado. Las distancias de panel a pozo de 50–100 m son habituales; caídas de tensión superiores al 3% provocan disparos espurios en arranques de baja irradiancia. Dimensionar según REBT (ITC-BT-40).
• Módulos a plano horizontal. Una fila de módulos a plano acumula polvo y, en el norte, nieve. Inclinación 30–45° según latitud es estándar.

Fuentes

• IDAE — Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía — guías técnicas FV
• UNEF — Unión Española Fotovoltaica — datos de mercado FV español
• IDEAL — Información energética para Andalucía — datos andaluces
• Iberdrola — Recursos solares — documentación técnica
• PVGIS — Comisión Europea JRC — horas solar pico para cualquier CP español
• Lorentz PS2 — manual de dimensionado — curvas de bomba y tablas de selección como referencia de rendimientos