Para dimensionar un panel solar para bomba de agua necesitas tres datos antes de mirar ningún catálogo: cuántos metros cúbicos al día tienes que mover, a qué altura total equivalente y cuánta radiación llega a tu parcela en el mes que más te importa. Con eso, el método publicado por el IDAE para instalaciones aisladas calcula primero la energía que consume la motobomba y después la potencia pico mínima del generador. Aquí verás ese método paso a paso, con un ejemplo numérico, y también las dos cosas que casi nadie cuenta sobre el riego solar autónomo: qué normativa eléctrica te afecta y qué papeles necesita el agua que vas a bombear.
De dónde sale el método (y sus límites)
La referencia técnica pública más completa que hemos encontrado es el Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones Aisladas de Red del IDAE (PCT-A). Lo elaboró el IDAE con el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid y el CIEMAT, e incluye expresamente el «bombeo y tratamiento de agua» entre sus aplicaciones.
Conviene que sepas dos cosas antes de usarlo. La primera es que es la revisión de octubre de 2002 y se redactó para una convocatoria de ayudas de ese año, así que algunos requisitos (por ejemplo, el tamaño máximo del generador) eran condiciones para recibir la subvención, no obligaciones legales generales. La segunda es que el propio pliego dice que el instalador puede usar «los métodos y herramientas que estime oportunos» y que su procedimiento sirve «en su defecto». Es un método aproximado y documentado, no el único válido. Aun así, las fórmulas físicas en las que se basa no han cambiado.
Paso 1: la energía que necesita la bomba
El Anexo I del pliego estima la energía eléctrica diaria de la motobomba con esta expresión:
EMB (Wh/día) = 2,725 × Qd (m³/día) × HTE (m) / ηMB
- Qd: volumen diario de agua que tienes que bombear, en m³.
- HTE: altura total equivalente, en metros (se explica abajo).
- ηMB: eficiencia de la motobomba, es decir, la relación entre la energía hidráulica y la eléctrica que consume.
Sobre la eficiencia, el pliego indica que «por defecto, puede utilizarse un rendimiento típico ηMB = 0,4 para bombas superiores a 500 W». Para bombas más pequeñas no da ningún valor por defecto, así que en ese caso usa el dato o las curvas del fabricante. Si tu bomba es de alterna, el pliego recuerda que esa eficiencia suele venir incluida en el rendimiento del conjunto inversor-motobomba.
Cómo calcular la altura total equivalente
La HTE no es solo la profundidad del pozo. El pliego la define como la suma de cuatro términos:
- HD: altura del depósito sobre el suelo.
- HST: nivel estático del agua, medido desde el suelo antes de bombear.
- Una corrección por el descenso del nivel durante el bombeo: (HDT − HST) / QT × QAP. Aquí HDT es el nivel dinámico, QT el caudal de la prueba de bombeo y QAP el caudal medio diario (Qd / 24).
- Hf: pérdidas por fricción en tuberías, codos y válvulas. El pliego exige que sean inferiores al 10 % de la energía hidráulica útil, es decir, Hf < 0,1 × HTE.
Esos datos del pozo salen de una prueba de bombeo. El pliego dice que es responsabilidad del instalador pedírsela al propietario. En su ejemplo resuelto (pozo con nivel estático a 15 m, nivel dinámico a 30 m, caudal de prueba de 10 m³/h, depósito a 3 m y 1,5 m³/día), el término de descenso sale de solo 0,094 m. Con caudales domésticos pequeños, lo que realmente pesa es la altura geométrica.
Paso 2: cuánta radiación llega a tu parcela
El pliego pide trabajar con la irradiación diaria media del período de diseño. En bombeo ese período no tiene por qué ser el invierno: el propio texto advierte de que «en instalaciones de bombeo, dependiendo de la localidad y disponibilidad de agua, el “mes peor” corresponde a veces con el verano». En riego suele coincidir la máxima demanda con los meses de más sol, pero también es cuando algunos pozos bajan de nivel. Diseña para el mes en el que la relación entre el agua que necesitas y el sol disponible sea más desfavorable.
Hay dos fuentes públicas y gratuitas para ese dato:
- El Atlas de radiación solar en España de AEMET, con valores medios mensuales, estacionales y anuales de radiación global en plano horizontal, a una resolución de 3 × 3 km y para el período 1983-2005.
- PVGIS, la herramienta del Centro Común de Investigación (JRC) de la Comisión Europea, de acceso libre, que da datos de radiación y rendimiento fotovoltaico para cualquier punto.
El dato de AEMET es sobre plano horizontal. Para pasarlo al plano inclinado de tus paneles, el pliego da un factor K para cada período de diseño: 1,7 si diseñas para diciembre (con inclinación igual a la latitud + 10°), 1 para julio (latitud − 20°) y 1,15 para el año completo (latitud − 10°). También limita las pérdidas por orientación e inclinación al 20 %, por sombras al 10 % y a un 20 % para la combinación de ambas.
Paso 3: la potencia mínima del panel
Con la energía y la radiación, la potencia pico mínima del generador es:
Pmp,min (kWp) = ED (kWh/día) × 1 kW/m² / [Gdm(α,β) × PR]
PR es el rendimiento global de la instalación («performance ratio»). Incluye las pérdidas por temperatura, cableado, suciedad, seguimiento del punto de máxima potencia, regulador, batería e inversor. El pliego fija PR = 0,7 para sistemas con inversor y PR = 0,6 con inversor y batería. Para el caso típico de bombeo directo, en el que la bomba va conectada directamente al panel sin batería, no da un valor: exige «un cálculo justificativo de las pérdidas por desacoplo del punto de máxima potencia». No te fíes de ninguna cifra genérica para ese caso. Usa la del fabricante del controlador o de la bomba.
Ejemplo orientativo
Supón que quieres llevar 3 m³/día a un depósito de riego, con una HTE de 25 m y una bomba de más de 500 W (ηMB = 0,4). La cifra de radiación de 5 kWh/m²·día es inventada solo para el cálculo: la tuya tienes que sacarla de AEMET o PVGIS. Usamos PR = 0,6, el valor más prudente que recoge el pliego.
| Concepto | Operación | Resultado |
|---|---|---|
| Energía hidráulica | 2,725 × 3 × 25 | ≈ 204 Wh/día |
| Energía eléctrica de la bomba | 204 / 0,4 | ≈ 511 Wh/día |
| Potencia pico mínima | 0,511 / (5 × 0,6) | ≈ 0,17 kWp (170 Wp) |
| Techo del pliego (+20 %) | 170 × 1,2 | ≈ 204 Wp |
Ese techo del 20 % era un límite para las instalaciones subvencionadas en 2002, no una ley. Sirve como referencia para no sobredimensionar sin motivo. Fíjate también en que la cifra final depende directamente de la radiación: si en tu zona y tu mes crítico el dato real es menor, la potencia necesaria sube en la misma proporción.
Requisitos técnicos que el pliego fija para el bombeo solar doméstico
- Las bombas deben estar protegidas contra la falta de agua, con un detector de nivel, un control de velocidad de giro o un dispositivo equivalente.
- El caudal bombeado no debe superar el caudal máximo que puede dar el pozo cuando el generador trabaja en condiciones estándar.
- Por encima de 500 W de generador, un contador volumétrico del agua bombeada.
- Caída de tensión máxima del 3 % entre el generador y el regulador o inversor.
- Toma de tierra para la estructura y los marcos de los módulos cuando la tensión nominal supera los 48 V.
- Equipos a la intemperie con protección mínima IP65.
Lo que se repite y no es del todo cierto: «si está aislada, no hay trámites»
Es verdad que el Real Decreto 244/2019 de autoconsumo excluye en su artículo 2.2 a las instalaciones aisladas. Por tanto, no les afecta el registro de autoconsumo. Pero ojo con la definición del artículo 3: una instalación aislada es aquella en la que no existe «en ningún momento capacidad física de conexión» con la red, ni directa ni indirectamente. La norma aclara que no cuenta como aislada una instalación desconectada con un simple interruptor. Si tu bomba de riego está en una finca con suministro y un conmutador, no estás en ese supuesto.
Además, que no te afecte ese real decreto no significa que no haya ninguna norma. El Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (Real Decreto 842/2002) incluye la instrucción ITC-BT-40, dedicada a las instalaciones generadoras de baja tensión. No hemos podido abrir la guía oficial de esa instrucción para citar sus requisitos concretos. La documentación que se exige, y si hace falta instalador habilitado y certificado, depende de la comunidad autónoma. Pregunta al servicio de industria de la tuya antes de montar nada.
El agua: el trámite que olvida casi todo el mundo
Un panel no te da derecho al agua. Si vas a bombear de un pozo, el Texto Refundido de la Ley de Aguas (Real Decreto Legislativo 1/2001) recoge en su artículo 54.2 el «uso privativo por disposición legal». Se aplica hasta 7.000 m³ al año, solo al propietario del predio y solo para usar el agua dentro de ese mismo predio. Como referencia, 7.000 m³ al año equivalen a unos 19 m³ al día de media.
Aquí circula otra media verdad: «por debajo de 7.000 m³ no necesitas nada». Las instrucciones de la Confederación Hidrográfica del Ebro dicen que el usuario está obligado a pedir la inscripción en el Registro de Aguas antes de usar el pozo, aportando entre otros datos el tipo de bomba y su potencia. Añaden que hace falta autorización previa para perforar si el pozo está en zona de policía de un cauce, si afecta a una zona húmeda o si la masa de agua subterránea está en riesgo de no alcanzar el buen estado. En la cuenca del Ebro, además, se exigen distancias mínimas entre pozos. Otras confederaciones pueden tener reglas distintas: consulta la tuya. Si tu fuente es la lluvia, repasa lo que explicamos sobre qué permite la ley al recoger agua de lluvia y dónde manda tu ayuntamiento.
Preguntas frecuentes
¿Necesito baterías para el riego solar autónomo?
No siempre. Muchas instalaciones bombean de día hacia un depósito elevado y el depósito hace de «batería». Si usas baterías, el pliego del IDAE fija como norma general una autonomía mínima de 3 días y usa un PR más bajo (0,6), así que el generador tendrá que ser mayor.
¿Qué eficiencia pongo si mi bomba es pequeña?
El valor por defecto de 0,4 que da el pliego es para bombas de más de 500 W. Para una bomba menor, usa la curva del fabricante. No hemos encontrado una fuente oficial con un valor genérico para ese rango.
¿Puedo usar el agua bombeada para beber?
El dimensionado eléctrico no dice nada sobre la calidad del agua. Para ese tema tienes nuestro artículo sobre si se puede beber el agua de lluvia recogida en casa.
¿La instalación cuenta como vivienda off-grid?
No necesariamente. Una bomba aislada en una finca es una instalación generadora aislada, no una vivienda. Si tu proyecto va más allá, lee lo que dice la ley sobre vivir off-grid en España.
Resumen práctico
- Pide o haz una prueba de bombeo: nivel estático, nivel dinámico y caudal.
- Calcula la HTE y la energía con la fórmula 2,725 × Qd × HTE / η.
- Saca la radiación de tu mes crítico de AEMET o PVGIS, no de un catálogo.
- Aplica el PR adecuado y, si la bomba va conectada directamente al panel, usa los datos del fabricante del controlador.
- Antes de comprar: inscripción o autorización del agua en tu confederación, y consulta al servicio de industria de tu comunidad autónoma sobre la parte eléctrica.