Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Solar PV water pumping for drinking purposes in rural areas of Colombia: A study on simulation of solar PV pumping system
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
2019 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Solcellsdrivna vattenpumpar för tillgång till dricksvatten i landsbygdsområden i Colombia : En studie om simulering av solvattenpumpssystem (Swedish)
Abstract [en]

Access to clean and affordable drinking water is an essential step towards improving living standards and is included in the SDGs. Ensure clean water to everyone is a global challenge, and it increases in remote areas where grid connection often is not available. Solar PV water pumping is a technology that utilizes solar energy to pump water. It has gained attention as an alternative pumping technology in recent years, especially in remote areas. In Colombia, only 59 % of the people living in rural areas have access to clean water. This study intends to create a general open source tool developed in VBA-MS Excel® for designing and simulating solar PV systems for water pumping. The study has been applied to a remote village named Canaan in the Amazon region of Colombia. A solar water pumping system was intended to be installed in Canaan to use field data for verification of the tool. However, the project was time limited and since some material was delayed an installation was never made. Two field studies in Canaan were conducted. Firstly, an approximated hourly water demand profile was derived by measuring the water tank of two households during 24 hours. Secondly, an inspection was made to decide the placement for the solar modules and lastly the panel structure was built. A validation of the tool was made by using measured field data from China and the USA. PV production data was used from a fully monitored PV system in the USA to compare it with the simulated PV power production from the tool. To compare measured PV water pumping and power production with the corresponding pump curve equation, data from a fully monitored PV water pumping system in China was used. The validation proved to be 99 % accurate for the simulated PV production and the measured pump curve was complied with the real pump equation. The tool was based on weather data from Leticia and it optimizes the number of PV modules, tilt and azimuth angle along with the water storage volume to maximize the number of hours the storage tank is not empty. The optimization fulfils its purpose with minimizing the number of hours the tank is not empty, but it does not necessarily consider energy production in the most efficient way.

Abstract [sv]

Tillgång på rent och kostnadseffektivt dricksvatten är en avgörande faktor för förbättrade livsvillkor och är inkluderat i de globala målen. Att förse människor med detta är en global utmaning som ökar i avlägsna områden där elnätsanslutning ofta inte är tillgängligt. Soldrivna vattenpumpsystem är en teknik som använder elektricitet från solenergi för att pumpa vatten. Detta har uppmärksammats som en alternativ pumpteknologi under de senaste åren, särskilt i landsbygsområden. I Colombia har endast 59 % av människorna som bor på landsbygdsområden tillgång till rent vatten. Denna studien syftar till att skapa ett open-source verktyg i VBA-MS Excel® som ska kunna användas för att designa och simulera soldrivna vattenpumpsystem. Denna studie har tillämpats för en avlägsen by vid namn Canaan i Amazonasregionen i Colombia. Syftet från början var att installera ett solvattenpumpssystem i byn för att använda uppmätt data till valideringen av VBA-MS Excel®verktyget. Dessvärre var projektet tidsbegränsat och eftersom allt material till inte hann komma blev installationen aldrig genomförd. Två fältstudier i Canaan genomfördes. Först approximerades en profil över vattenanvändningen timme för timme genom att mäta vattentankar i två hushåll under ett dygn. Därefter gjordes en observation för att bestämma den optimala platsen för solcellerna och slutligen byggdes solcellsstrukturen. En verifiering av verktyget gjordes genom att använda uppmätt fältdata Kina och USA. Från USA användes uppmätt elproduktionsdata från ett solcellssystem för att jämföra med simulerad elproduktion. Från ett solvattenpump system i Kina användes uppmätt vattenflöde och elproduktion för att jämföra med den motsvarande pumpens pumpekvation. Verifieringen visade att simuleringen av solcellsproduktionen var 99 % korrekt, och även den uppmätta pumpkurvan överensstämde bra med pumpens pumpekvation. Verktyget baserades på väder data från Leticia och optimerar antal solpaneler, volym på vattentanken, azimut vinkel och lutningsvinkel för solcellerna för att maximera antal timmar som vattentanken inte är tom. Optimeringen uppfyllde sitt syfte med tanke på att den minimerade antal timmar tanken ej var tom, men tog inte nödvändigtvis hänsyn till elproduktionen på det mest effektiva sättet.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 34
Series
TRITA-ABE-MBT ; 19635
Keywords [en]
Solar water pumping, optimization, solar PV, remote areas, open source, Colombia
Keywords [sv]
Solceller, solcellsdriven vattenpump, optimering, landsbygdsområden, Colombia, Leticia
National Category
Environmental Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-257874OAI: oai:DiVA.org:kth-257874DiVA, id: diva2:1349066
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-09-06 Created: 2019-09-06 Last updated: 2019-09-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Sustainable development, Environmental science and Engineering
Environmental Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 31 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf