Praktijkvoorbeeld

Geïntegreerde controller of solaromvormer?
250 m³/dag in Andalusië

In de Guadalquivir-vallei haalt een druppelbevloeide boomgaard zijn water uit een boorput van 120 m en vult een hoger gelegen bassin. De piekbehoefte bedraagt 250 m³ per dag, er ligt geen elektriciteitsleiding op het perceel en de teler wil er ook geen. Drie pompfamilies houden dit werkpunt: een LORENTZ PSk2-controller, een GRUNDFOS SPE-motor met permanente magneten op een RSI-omvormer, en een asynchrone GRUNDFOS SP op dezelfde omvormer. Zo scheidt LE LAB ze, en zo blijkt waarom een functie van de omvormer, hoe reëel ook, hier niets weegt.

Córdoba · Spanje Behoefte: 250 m³/dag Boorput van 120 m Bassin 5 m hoger 150 m leiding Geen bijvoeding
Het project

Een boomgaard, een bassin, geen stopcontact

Het schema is dat van duizenden Andalusische percelen: een boorput, een leiding die naar een irrigatiebassin stijgt, en de druppelslangen die vanuit het bassin op verval lopen. De pomp hoeft dus de vraag van de druppelaars niet te volgen, ze heeft één opdracht, het bassin vullen binnen de dag. Een netaansluiting komt niet in beeld: de post ligt ver, en zonne-energie op het ritme van de zon past precies bij dit soort vulling.

250 m³/dde piek van het irrigatieseizoen, binnen de dag te vullen
120 mde waterdiepte, plus 5 m opvoerhoogte naar het bassin en 150 m leiding
132 mde door LE LAB berekende totale opvoerhoogte, drukverliezen inbegrepen
Geen bijvoedingnoch net noch aggregaat: de vraag van een wisselstroomingang stelt zich niet
Stap 1

De ingevoerde gegevens

Zeven antwoorden volstaan. De referentiestad voor instraling is Córdoba, de waterdiepte 120 m, de opvoerhoogte naar het bassin 5 m, de leiding 150 m. LE LAB berekent de totale opvoerhoogte zelf, 132 m, door de drukverliezen bij het hoogteverschil op te tellen. Het vakje bijvoeding blijft op nee, en dat antwoord telt even zwaar als alle andere.

Samenvatting van de LE LAB-studie: Córdoba in Spanje, 250 m³ per dag, diepte 120 m, opvoerhoogte 5 m, 150 m leiding, berekende totale opvoerhoogte 132 m, zonder bijvoeding

De samenvatting vóór de berekening. De totale opvoerhoogte wordt voor u berekend, ze hoeft niet te worden ingevoerd.

Stap 2

De gekozen oplossing: een geïntegreerde controller

LE LAB kiest een LORENTZ PSk2-40 met het pompdeel C-SJ42-19, een geheel van 6 duim dat tot 23 m³/h aankan, tot 63 m³/h en 200 m opvoerhoogte. Het veld telt 48 panelen van 630 Wp, oftewel 30 240 Wp, bekabeld in drie parallelle strings van zestien panelen in serie. De gemiddelde productie komt op 281,7 m³ per dag voor 250 gevraagd.

Door LE LAB gekozen oplossing: pomp LORENTZ PSK2-40 C-SJ42-19, zonneveld van 30 240 Wp in 48 panelen van 630 Wp, gemiddelde productie 281,7 m³ per dag

De oplossing in één oogopslag: de pomp, het veld en de gemiddelde productie, met de seizoensspreiding zonder omwegen.

Wat een geïntegreerde controller echt verandert. De PSk2-controller is het vermogensorgaan van de pomp: hij draagt het zoeken naar het maximale vermogenspunt, de motorbeveiliging en het vulbeheer, en hij is door de fabrikant op zijn pompdeel afgestemd. Er is dus geen omvormer die apart gedimensioneerd moet worden, en geen koppeling te controleren tussen een motor en een kast van een andere referentie.
Stap 3

De drie families op hetzelfde werkpunt

LE LAB toont niet één antwoord. Bij 250 m³ per dag en 132 m opvoerhoogte houden drie families de behoefte, en ze rangschikken zich op de grootte van het zonneveld dat ze vragen. Daar loopt het verschil op.

OplossingZonneveldGemiddelde productieUitrusting
LORENTZ PSk2-40 C-SJ42-1930 240 Wp · 48 × 630 Wp281,7 m³/dgeïntegreerde controller PSk2-40
GRUNDFOS SPE 32-2335 280 Wp · 72 × 490 Wp276,4 m³/domvormer RSI 37 kW, sinusfilter, temperatuursensor
GRUNDFOS SP 77-1546 350 Wp · 90 × 515 Wp283,3 m³/domvormer RSI 110 kW, sinusfilter, temperatuursensor

De SPE vraagt 17 % meer panelen dan de PSk2, de asynchrone SP 53 % meer. Het verschil tussen de twee Grundfos verbaast niet, het is dat van de motor: de asynchrone SP tegenover de SPE met permanente magneten neemt bij vergelijkbare hydrauliek en gelijk debiet meer op. Het verschil met de PSk2 komt zowel van het rendement van de keten als van het feit dat LE LAB in elke familie de zuinigste pomp kiest die de behoefte houdt.

Stap 4

De productie, maand na maand

Op de werkelijke instraling van de streek loopt de productie van 206,8 m³ per dag in december tot 362,9 in juli. Er wordt gedimensioneerd op de gemiddelde maand, en de spreiding wordt getoond zoals ze is: de wintermaanden zakken onder de gevraagde 250 m³. Voor een boomgaard is dat het juiste compromis, want de irrigatiepiek valt precies wanneer de zon er is. Wie de 250 m³ in december nodig had, leest deze grafiek en dimensioneert op de ongunstigste maand, wat de applicatie aanbiedt.

Geschatte maandproductie tegenover de behoefte van 250 m³ per dag in Córdoba: van 206,8 m³ per dag in december tot 362,9 in juli, met de maandelijkse neerslag

De geschatte maandproductie, tegenover de lijn van de behoefte. De blauwe curve is de neerslag, ze zegt meer over het irrigatieseizoen dan een kalender.

Het technische punt

De wisselstroomingang van de RSI, en waarom die hier niets weegt

De GRUNDFOS RSI-solaromvormer heeft een functie die de PSk2-controller niet standaard heeft: hij aanvaardt wisselstroom. Het zonneveld en een driefasige voeding worden op dezelfde ingangsklemmen van de omvormer aangesloten, via een bronomschakelaar die verhindert dat ze tegelijk verbonden zijn, en de fabrikant presenteert deze voeding als noodvoeding bij onderbreking van het zonneveld. Dat is een echt voordeel, op voorwaarde dat men het nodig heeft.

Een wisselstroomingang is geen hybride werking. De handleiding van de RSI is expliciet: de omvormer mag niet tegelijk met wissel- en gelijkstroom gevoed worden, en een vergrendeling wordt aanbevolen. Men werkt dus met één bron tegelijk, met een omschakeling, niet met een menging van de twee energieën. Aan LORENTZ-zijde neemt de PSk2 het net alleen via een aparte omvormer op, de SmartPSUk2, waar dan het volledige zonneveld doorheen loopt; in ruil mengt die omvormer de twee bronnen continu in plaats van om te schakelen. Twee filosofieën, twee bekabelingen, en dezelfde voorwaarde vooraf: dat de klant om bijvoeding vraagt.

Op deze boomgaard vraagt niemand erom. Het criterium scheidt dus niets, en de rangschikking speelt zich af op het enige dat panelen en grondoppervlak kost, de grootte van het veld. Zo wint de geïntegreerde controller, ook al biedt de omvormer één mogelijkheid meer. In het buurland, op een veel diepere boorput en met het net bij de post, geeft dezelfde vraag het omgekeerde antwoord, en met goede redenen.

Wat dit geval toont

De veldgrootte beslist, de wisselstroomingang weegt niet

30 240 Wphet gekozen veld, tegenover 35 280 voor de SPE en 46 350 voor de asynchrone SP op hetzelfde werkpunt
1 kastde PSk2-controller is door de fabrikant op zijn pomp afgestemd: niets ernaast te dimensioneren
Eén bronde wisselstroomingang van de RSI is een omschakeling, geen menging: de handleiding verbiedt gelijktijdige voeding
132 mde totale opvoerhoogte, door de applicatie berekend uit de boorput, de opvoerhoogte en de leiding
Om verder te gaan: de dekkingsmatrix geeft voor elk paar van opvoerhoogte en debiet het vermogen van de kleinste controller in de catalogus; de pagina SP of SPE beschrijft de twee Grundfos-motoren op een omvormer, en de pagina solaromvormer RSI zijn dimensioneringsregels.

Uw project verdient dezelfde studie

Doorloop deze studie met uw eigen cijfers: locatie, behoefte, boorput, aanvulling. Gratis, zonder inschrijving, resultaat in enkele minuten.