Contrôleur intégré ou variateur solaire :
250 m³/jour en Andalousie
Dans la vallée du Guadalquivir, un verger irrigué au goutte-à-goutte tire son eau d'un forage de 120 m et remplit un bassin surélevé. Le besoin de pointe est de 250 m³ par jour, il n'y a pas de ligne électrique sur la parcelle et l'exploitant n'en veut pas. Trois familles de pompes savent tenir ce point de fonctionnement : un contrôleur LORENTZ PSk2, un moteur à aimants permanents GRUNDFOS SPE piloté par variateur RSI, une pompe asynchrone GRUNDFOS SP sur le même variateur. Voici comment LE LAB les départage, et pourquoi une fonction du variateur, pourtant réelle, ne pèse rien ici.
Un verger, un bassin, pas une prise de courant
Le schéma est celui de milliers de parcelles andalouses : un forage, une conduite qui monte jusqu'à un bassin d'irrigation, et le goutte-à-goutte qui part du bassin en gravitaire. La pompe n'a donc pas à suivre la demande des goutteurs, elle a une seule mission, remplir le bassin dans la journée. Le raccordement au réseau n'est pas envisagé : le poste est loin, et le solaire au fil du soleil convient exactement à ce type de remplissage.
Les données d'entrée
Sept réponses suffisent. La ville de référence d'ensoleillement est Cordoue, la profondeur d'eau 120 m, le refoulement vers le bassin 5 m, la canalisation 150 m. LE LAB calcule seul la hauteur manométrique totale, 132 m, en ajoutant les pertes de charge au dénivelé. La case appoint électrique reste sur non, et c'est une réponse qui compte autant que les autres.
Le récapitulatif avant calcul. La hauteur manométrique totale est calculée pour vous, elle n'est pas à saisir.
La solution retenue : un contrôleur intégré
LE LAB retient une LORENTZ PSk2-40 équipée de l'extrémité C-SJ42-19, un ensemble de 6 pouces qui accepte jusqu'à 63 m³/h et 200 m de hauteur. Le champ compte 48 panneaux de 630 Wc, soit 30 240 Wc, câblés en trois chaînes parallèles de seize panneaux en série. La production moyenne s'établit à 281,7 m³ par jour pour 250 demandés.
La solution en un coup d'œil : la pompe, le champ et la production moyenne, avec l'amplitude saisonnière annoncée sans détour.
Les trois familles au même point de fonctionnement
LE LAB ne montre pas qu'une réponse. À 250 m³ par jour et 132 m de hauteur, trois familles tiennent le besoin, et elles se classent par la taille du champ photovoltaïque qu'elles réclament. C'est là que l'écart se creuse.
| Solution | Champ photovoltaïque | Production moyenne | Appareillage |
|---|---|---|---|
| LORENTZ PSk2-40 C-SJ42-19 | 30 240 Wc · 48 × 630 Wc | 281,7 m³/j | contrôleur PSk2-40 intégré |
| GRUNDFOS SPE 32-23 | 35 280 Wc · 72 × 490 Wc | 276,4 m³/j | variateur RSI 37 kW, filtre sinus, sonde de température |
| GRUNDFOS SP 77-15 | 46 350 Wc · 90 × 515 Wc | 283,3 m³/j | variateur RSI 110 kW, filtre sinus, sonde de température |
Le SPE demande 17 % de panneaux de plus que le PSk2, la SP asynchrone 53 % de plus. L'écart entre les deux Grundfos n'a rien d'étonnant, il est celui du moteur : la SP asynchrone contre le SPE à aimants permanents, à hydraulique comparable, absorbe davantage à débit égal. L'écart avec le PSk2, lui, tient à la fois au rendement de la chaîne et au fait que LE LAB choisit dans chaque famille la pompe la plus sobre qui tient le besoin.
La production, mois par mois
Sur l'ensoleillement réel de la région, la production va de 206,8 m³ par jour en décembre à 362,9 en juillet. Le dimensionnement se fait sur le mois moyen, et l'amplitude est affichée telle quelle : les mois d'hiver passent sous les 250 m³ demandés. Pour un verger, c'est le bon compromis, puisque la pointe d'irrigation tombe précisément quand le soleil est là. Un exploitant qui aurait besoin des 250 m³ en décembre lit ce graphe et dimensionne sur le mois le plus défavorable, l'application le propose.
La production mensuelle estimée, face à la ligne du besoin. La courbe bleue est la pluviométrie, elle dit la saison d'irrigation mieux qu'un calendrier.
L'entrée en courant alternatif du RSI, et pourquoi elle ne pèse pas ici
Le variateur solaire GRUNDFOS RSI possède une fonction que le contrôleur PSk2 n'a pas de série : il accepte le courant alternatif. Le champ photovoltaïque et une arrivée triphasée se raccordent sur les mêmes bornes d'entrée du variateur, et le constructeur présente cette arrivée comme une alimentation de secours en cas d'interruption du panneau solaire. C'est un vrai avantage, à condition qu'on en ait besoin.
Sur ce verger, personne n'en demande. Le critère ne départage donc rien, et le classement se joue sur la seule chose qui coûte des panneaux et de la place au sol, la taille du champ. C'est ainsi que le contrôleur intégré l'emporte, alors même que le variateur offre une possibilité de plus. Dans un autre pays d'à côté, sur un forage bien plus profond et avec le réseau au poste, la même question donne une réponse inverse, et pour de bonnes raisons.
Une fonction non demandée ne vaut pas un panneau
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