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Bomba solar

Bomba solar para poço e bebedouro: como funciona sem bateria e quantos litros por dia ela tira

A bomba solar liga quando o sol nasce e para quando ele vai embora. Em vez de bateria, quem guarda a energia é a caixa d'água. Dimensionar é casar a altura do poço, o sol da região e a água que a casa ou o gado bebem.

Por Redação EcoamazoniaAtualizado em 7 min de leitura

Painel solar ao lado de um poço no pasto, ligado a uma bomba que enche uma caixa d'água e um bebedouro de gado

A bomba solar é uma bomba d'água alimentada direto por um painel fotovoltaico, sem bateria: um controlador com rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT) converte a energia do painel para o motor e a bomba trabalha enquanto houver sol, mais rápido ao meio-dia e mais devagar de manhã cedo e no fim da tarde. Quem faz o papel de bateria é a caixa d'água, que guarda a água do dia para a noite e para os dias nublados. Quanto ela tira depende da altura: a Anauger Solar P100, com um painel de 280 W ou mais, entrega 1.500 L/h sem altura, 740 L/h a 30 metros e 570 L/h a 40 metros, com sol forte. Para estimar o dia, multiplique a vazão na sua altura pelas horas de sol pleno da região: a 30 metros, com 5 horas de sol, são cerca de 3.700 litros por dia, o suficiente para uma casa e um bebedouro de dezenas de cabeças de gado.

280 Wpainel mínimo da Anauger Solar P100
740 L/hvazão a 30 m de altura
6"diâmetro mínimo do poço (153 mm)
45 L/diaconsumo mínimo de um boi de corte adulto

Como funciona uma bomba solar sem bateria?

O painel gera corrente contínua, com tensão e corrente que mudam com a luz. Um motor ligado direto no painel desperdiçaria boa parte disso. O driver resolve: ele procura a todo momento a combinação de tensão e corrente que tira mais potência do painel (é isso que significa MPPT) e entrega ao motor. Na Anauger Solar P100, o driver recebe de 36 a 45 Vcc do painel e entrega de 130 a 160 Vca para a bomba, que é do tipo vibratória submersa, a mesma família das bombas "sapo".

Sem bateria, o sistema tem menos peças para estragar e nenhuma bateria para trocar a cada poucos anos. A contrapartida é simples: a bomba só trabalha de dia. A Anauger diz que ela funciona inclusive com tempo nublado, com vazão menor, e que o período de maior rendimento vai das 10h às 15h. Bebedouro e casa usam água o dia inteiro, então a caixa precisa segurar a diferença.

Quantos litros por dia uma bomba solar tira?

Primeiro, a altura. A altura manométrica total é a distância vertical do nível da água dentro do poço, com a bomba ligada, até a boca da caixa, mais as perdas por atrito no cano (conte uns 10% a mais em linhas curtas). Depois, a tabela do fabricante. A da P100, obtida com 45 Vcc e 6 A:

Anauger Solar P100: vazão por altura (manual do fabricante) e estimativa diária
Altura totalVazão com sol fortePor dia com 4,5 h de sol plenoPor dia com 5,5 h de sol pleno
0 m1.500 L/hcerca de 6.750 Lcerca de 8.250 L
10 m1.050 L/hcerca de 4.700 Lcerca de 5.800 L
20 m870 L/hcerca de 3.900 Lcerca de 4.800 L
30 m740 L/hcerca de 3.300 Lcerca de 4.100 L
40 m570 L/hcerca de 2.600 Lcerca de 3.100 L

As colunas diárias são estimativa nossa: vazão × horas de sol pleno. Horas de sol pleno é a energia solar do dia convertida em horas de sol forte, e o SunData do CRESESB dá esse número para qualquer ponto do Brasil, mês a mês. A Anauger informa que a tabela foi medida com irradiação de 6 kWh/m² por dia; em dia mais fraco e no inverno, a produção cai. Use o mês de menor sol da sua região para dimensionar, não a média do ano.

Quanta água o gado e a casa precisam?

A Embrapa Semiárido, citando estudos com rebanho brasileiro, dá referências de consumo diário:

Consumo de água por animal (Embrapa Semiárido, 2007)
AnimalLitros por cabeça por dia
Bovino de corte de dois anos45, no mínimo (8 a 9 L por 100 kg de peso vivo)
Vaca em lactação (Brasil Central)62,5
Vaca seca e novilha gestante45,0
Equino adulto30 a 45
Ovino em pasto, clima quente5 a 6

Exemplo: 40 bois de corte e uma casa de 4 pessoas. O gado bebe 40 × 45 = 1.800 L por dia; a casa, com 150 L por pessoa, 600 L. Total: 2.400 L por dia. Com o poço a 30 metros de altura total e 4,5 horas de sol no mês mais fraco, a P100 tira perto de 3.300 L por dia: sobra margem. Se o poço fosse a 40 metros, os 2.600 L do inverno ficariam no limite.

De que tamanho deve ser a caixa d'água da bomba solar?

A caixa é a bateria do sistema. Dimensione para 2 a 3 dias de consumo, para atravessar uma sequência de dias nublados. No exemplo acima, 2.400 L por dia pedem de 5.000 a 7.500 litros de reserva, que pode ser uma caixa grande no alto, para a casa, e um bebedouro com boia no pasto. Coloque a caixa o mais perto possível do poço e no ponto mais alto do terreno: daí a água desce por gravidade, sem gastar energia. Para o tamanho exato, use a calculadora de caixa d'água e veja as opções em caixa d'água.

Bomba solar serve para o meu poço?

Confira quatro limites da ficha antes de comprar:

  • Diâmetro do poço: a P100 pede pelo menos 6 polegadas (153 mm) internos. Poço tubular de 4" pede bomba de outro tipo.
  • Submersão: no máximo 10 metros abaixo do nível da água. Ela não pode ficar encostada no fundo nem soterrada.
  • Água: só água limpa, sem areia. Areia desgasta depressa as borrachas da bomba vibratória.
  • Altura total: até 40 metros, ponto em que ela ainda entrega 570 L/h com sol forte. Acima disso, ela não serve.

Para lago, açude ou nascente, a Anauger tem a versão R100, apoiada no fundo, com a mesma curva. Para poço profundo de 4", altura acima de 40 metros ou vazões grandes, a solução passa a ser bomba submersa centrífuga com inversor solar, projeto de profissional. Os tipos de bomba de poço estão em bombas d'água e o cálculo de altura e vazão, na calculadora de bomba.

Como instalar a bomba solar?

  1. Posicione o painel no sol pleno. Voltado para o norte, inclinado perto da latitude e longe de árvore e de sombra de caixa d'água. Sombra de um galho derruba a vazão.
  2. Use painel de 280 W ou mais. A P100 pede um módulo; o painel não vem no kit. A Anauger vende um de 460 Wp à parte.
  3. Desça a bomba presa por cabo de aço ou corda de náilon, nunca pelo fio elétrico nem pelo cano. Use as abraçadeiras do kit.
  4. Proteja o driver. Ele trabalha de 0 a 50 °C: abrigue do sol direto e da chuva, num quadro ventilado.
  5. Ponha boia na caixa. Com a caixa cheia, a bomba para; sem boia, a água transborda e a bomba trabalha à toa.
  6. Aterramento. A instalação segue as normas elétricas que o fabricante cita (NBR 5410, entre elas). Tem eletricidade perto de água: chame eletricista.

Para levar energia solar a outras cargas do sítio, com bateria e inversor, leia energia solar off-grid.

Perguntas frequentes

Bomba solar funciona sem bateria?

Sim. O driver com MPPT liga a bomba direto no painel, e ela trabalha enquanto houver sol. A água bombeada fica guardada na caixa para a noite.

Bomba solar funciona em dia nublado?

Funciona com vazão menor. Por isso a caixa deve guardar de 2 a 3 dias de consumo.

Quantos litros por dia tira uma bomba solar?

Depende da altura e do sol. A Anauger Solar P100, a 30 m de altura e com 5 horas de sol pleno, tira cerca de 3.700 litros por dia.

Qual painel usar na bomba solar?

O que o fabricante indicar. A Anauger Solar P100 pede um módulo de 280 W ou mais, com tensão de 36 a 45 Vcc no driver.

Bomba solar serve para bebedouro de gado?

Serve e é um dos melhores usos. Um boi de corte adulto bebe no mínimo 45 L por dia: 40 cabeças pedem 1.800 L, dentro do que a P100 tira até 40 m de altura.

Fontes e normas

  1. Anauger, bomba Solar P100 (página do produto e manual)
  2. Embrapa Semiárido, Araújo e Pereira, Captação de água de chuva para agropecuária: consumo animal (6º Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva, 2007)
  3. CRESESB/CEPEL, SunData v3.0 (irradiação solar por localidade)

Análises de bomba solar