TURBINA REVERSIBLE -PAT (Pump as Turbine)-

Una bomba convertida en turbina (Pump as Turbine -PAT), és una bomba convencional reversible, per tant capaç de bombejar (pujada aigua) o de turbinar (baixada d’aigua).

Els sistemes PAT redueixen significativament els costos d’inversió inicials utilitzant la infraestructura de bombes existent per generar energia hidroelèctrica.

AVANTATGES INICIALS

• Amb una màquina es pots aconseguir dos objectius (bombejar i canviant el flux turbinar).

• Un cost d’adquisició molt inferior respecte el seu equivalent d’una turbina.

• Impacte positiu en cas d’excedent d’energia.

• Permet a l’àmbit local substituir reductors de pressió o fins i tot aprofitar els salts de pressió existents a les canonades, per obtenir un augment d’energia a un preu molt més econòmic que una turbina convencional.

• Permet treballar en intervals de pressió i cabal que una turbina podria no arribar. S’utilitzen principalment les bombes tub-tub, la qual cosa les fa ideals per a circuits d’aigua a pressió on l’aigua, un cop turbinada, no passa a l’exterior.

Per què utilitzar una bomba que funcioni com una turbina?

• Per disponibilitat: la disponibilitat de bombes al mercat és molt àmplia, i als catàlegs hi ha molta informació sobre el seu funcionament i aspectes constructius. Aquest és un avantatge respecte a les microturbines, on no sempre hi ha informació. Això també és un gran avantatge en països amb economies emergents, on la disponibilitat de bombes hidràuliques és més gran que l’obtenció de turbines específiques.

• Per raons econòmiques i de viabilitat. Les turbines generalment es fabriquen per a un punt de treball específic. Això fa que el seu preu (fins i tot en microturbines) sigui elevat quan es treballa amb una sola unitat. En canvi, la producció en serie de bombes hidràuliques resulta en preus molt més baixos. És cert que un PAT donarà menys producció, però això es pot compensar perfectament amb el preu més baix en comparació amb una turbina.

• Per motius de construcció i manteniment. En general, les turbines són màquines complexes que requereixen més manteniment que les bombes ja fabricades. Pel que fa a l’explotació i les obres d’enginyeria civil, és més fàcil implantar un PAT que una turbina concreta i el manteniment, si n’hi ha, ja es coneix.

ES POT UTILITZAR QUALSEVOL BOMBA HIDRÀULICA COM A TURBINA PAT?

Sí, però s’han de donar les condicions hidràuliques  (cabal i pressió), de rendiment i velocitat específica (Ns), per poder determinar el model de bomba apte per funcionar com a turbina PAT (bomba reversible).

Una bomba es pot convertir en un tub PAT, si prèviament s’ha realitzat un estudi de cabal i pressió, s’ha determinat el nombre específic en mode bomba i mode PAT, així com la velocitat i rendiment en mode bomba i mode PAT.

La situació ideal seria en bombar aigua d’un dipòsit inferior a un dipòsit superior, en hores en què hi ha excedent energètic (o per fotovoltaica o per baix preu de compra). Acabat l’excedent i davant una demanda energètica, s’inverteix el flux i la bomba es converteix en turbina, enviant la producció a l’autoconsum intern.

COM CONVERTIR UNA BOMBA HIDRÀULICA EN UNA TURBINA PAT

Per convertir una turbina hidràulica en un model PAT, s’ha de fer un estudi d’enginyeria preliminar.

1) Conèixer les condicions hidràuliques inicials

2) Calcular la velocitat específica en mode bomba 

3) Converteix els factors de disseny de la bomba en condicions de disseny en mode turbina.

4) Converteix les condicions de velocitat de la bomba en condicions de la turbina.

5) Elecció de la bomba hidràulica

6) Recalcular la velocitat específica  segons les condicions de fabricació de la bomba hidràulica escollida.

7) Trobar els punts de millor eficiència de la bomba seleccionada en mode turbina i relacioneu-los amb la velocitat nominal del treball real.

8) Comprovar que la selecció és correcta quant a cabal, pressió i rendiment. Si no ho compleix, torneu al punt 2.

9) Determinar la potència de sortida en funció de les noves condicions de treball.

Si voleu instal·lar una turbina des d’una bomba hidràulica (PAT), ús puc ajudar (l’ajuda en els càlculs no és gratuïta)

LLOCS IDEALS PER POSAR UNA TURBINA PAT

Xarxes d’aigua a pressió existents

• Entrades de de dipòsits amb sobrepressió,

• Circuits de reg amb pressió per gravetat,

• Circuits d’aigua potable on es vulgui reduir la pressió abans de la distribució,

Xarxes amb molt poca pressió

• Sortides d’aigua de depuradores o piscifactories

CÀRREGA DE BATERIES O AUTOCONSUM

Com sempre a Hidric, ofereixo solucions per a la càrrega de bateries (off-grid), o un sistema mixt (híbrid amb bateria i autoconsum directe) o fins i tot un sistema exclusiu d’autoconsum directe. Les turbines PAT (bomba reversible) s’adaptaran a la vostra situació.

COM US PUC AJUDAR?

1. Fent els càlculs hidràulics per saber quin model de bomba podeu comprar. Cal conèixer les dades de cabal, pressió i requeriments energètics. També puc realitzar un projecte o un informe tècnic. Cost mínim d’enginyeria de 75€.

2. Subministrament de la bomba transformada en turbina -PAT- (el preu ja inclou l’enginyeria) i tots els elements hidràulics i elèctrics necessaris, o el que necessitis. La instal·lació és responsabilitat vostra. Demana pressupost.

3. Igual que el punt 2 més ajuda d’instal·lació. Preu a convenir en funció de la ubicació.