Ficha técnica

Grundfos SP ou SPE:
que bomba submersível para o solar?

As duas famílias partilham a mesma hidráulica submersível e o mesmo variador solar RSI, mas tudo as separa no motor: a SPE traz um motor síncrono de ímanes permanentes MS6000P pilotado até 100 Hz, a SP um motor assíncrono MMS concebido para 50 Hz. Essa diferença comanda o rendimento, o limiar de arranque, o tamanho do campo fotovoltaico e o domínio de emprego de cada uma.

SPE: ímanes permanentes, até 100 Hz SP: assíncrona, 30 a 50 Hz Um mesmo variador RSI Motores até 220 kW
A base comum

Um mesmo conversor solar, as mesmas regras de fileira

Tanto a SP como a SPE são pilotadas pelo conversor solar Grundfos RSI: MPPT integrado, janela de tensão contínua de 450 a 800 V na versão de alta tensão, e um tamanho escolhido pela intensidade do motor, nunca apenas pela potência. As regras de dimensionamento da fileira fotovoltaica são idênticas para as duas famílias: tensão da fileira acima do limiar MPPT com célula quente, tensão em vazio abaixo dos 800 V com célula fria. Dois acessórios são obrigatórios seja qual for a família: o filtro sinusoidal entre variador e motor, e a sonda de temperatura externa Pt100 ou Pt1000, já que o sensor Tempcon integrado no motor fica definitivamente desativado assim que a bomba é alimentada por variador.

450–800 Vjanela de tensão contínua do RSI de alta tensão: limita a fileira de módulos, a quente e a frio
97–98 %rendimento do conversor (classe IE2, publicado por tamanho e ponto de funcionamento)
250 kW · 460 Ao maior tamanho de RSI: fixa o teto dos motores pilotáveis em solar
2 obrigatóriosfiltro sinusoidal e sonda de temperatura externa, para a SP como para a SPE
A diferença de fundo

Ímanes permanentes contra assíncrono: o que muda de verdade

A SPE nasceu para o variador: o seu motor MS6000P sobe a 100 Hz, o dobro da velocidade de um motor de 50 Hz, o que extrai mais hidráulica do mesmo corpo de bomba, e o seu rotor de ímanes não consome corrente magnetizante. A SP é a bomba submersível universal da Grundfos: o seu motor assíncrono MMS está previsto para a rede de 50 Hz, e o RSI pilota-o entre 30 Hz, piso imposto pelo fabricante para a garantia do motor, e 50 Hz, sem sobrevelocidade. Em contrapartida, o assíncrono paga a sua corrente magnetizante e as perdas rotóricas: a caudal igual absorve mais, e arranca mais tarde no dia.

 SPE (MS6000P)SP (MMS)
Tecnologia do motorsíncrono de ímanes permanentesassíncrono de gaiola
Frequência de pilotagem solaraté 100 Hz30 a 50 Hz
Sobrevelocidadeé o regime nominalproibida (bloqueio a 50 Hz)
Potências de motor no catálogo LE LABaté 37 kW45 a 220 kW
Tensão do motor3 × 350 V3 × 380-415 V
Filtro sinusoidalobrigatório em solarobrigatório, sem exceção
Seleção do filtrocoluna 100 Hz da corrente admissívelcoluna 50 Hz da corrente admissível
Sonda de temperatura externaobrigatóriaobrigatória
Proteção contra funcionamento a secosensor LVV-110sensor LVV-110
A prova pelo par

SP 46-9 contra SPE 46-9: mesma hidráulica, dois motores

A Grundfos publica as duas versões da mesma bomba: o corpo hidráulico 46-9 existe em SP assíncrona e em SPE de ímanes permanentes. É a comparação mais limpa possível, porque só o motor muda. A 75 m de altura manométrica a diferença é constante em toda a gama: a caudal igual, o assíncrono absorve 9 a 11 % mais potência, e a plena potência fica-se pelos 47 m³/h onde os ímanes permanentes entregam 52. Numa instalação solar essa diferença paga-se em painéis: é ela que funda a prioridade que o LE LAB dá à SPE quando as duas famílias sabem responder.

46810121416180102030405060Potência absorvida no variador (kW)Caudal (m³/h)SPE 46-9 (ímanes permanentes)SP 46-9 (assíncrona)pontos publicados pelo fabricante
Caudal a 75 m de altura manométrica segundo a potência absorvida no variador. SPE 46-9: curvas do fabricante às velocidades publicadas (pontos: cruzamentos publicados a 80, 90 e 100 % de velocidade). SP 46-9: modelização LE LAB por leis de afinidade sobre a curva do fabricante a 50 Hz, perdas de motor e de variador incluídas.
Os domínios de emprego

Quem serve o quê: pequenas e médias potências em SPE, o pesado em SP

Na prática as duas famílias quase não se sobrepõem. A SPE cobre as pequenas e médias potências com o seu rendimento superior; a SP assume onde os motores de ímanes permanentes param, com motores assíncronos de 45 a 220 kW que levam os grandes caudais em profundidade: 200 m³/h a mais de 400 m de altura manométrica, uma zona que nenhuma outra gama solar do catálogo alcança. O teto comum é fixado pelo variador: acima de 460 A de corrente de motor já não existe RSI.

0100200300400500050100150200250300Altura manométrica total (m)Caudal máximo a plena potência (m³/h)SPE · motores de 0,55 a 37 kWSP · motores de 45 a 220 kW
Caudal máximo atingível a plena potência segundo a altura manométrica, envolventes das duas famílias no catálogo LE LAB (65 bombas SPE, 42 bombas SP), calculadas sobre as curvas do fabricante de cada bomba.
A regra LE LAB: a aplicação classifica as soluções pelo tamanho do campo fotovoltaico. A SPE, mais sóbria, passa portanto naturalmente à frente da SP onde ambas respondem, e uma gama com controlador integrado (LORENTZ, SQFlex) passa à frente das duas quando cobre a necessidade com um campo razoável.
Na aplicação

O dimensionamento SP e SPE

O LE LAB integra as curvas do fabricante das duas famílias e aplica-lhes as regras próprias das bombas com variador externo: limiar de arranque mostrado (a potência mínima no variador para a bomba debitar, deduzida da altura a caudal nulo), caudal mínimo contínuo de 10 % do caudal nominal para a refrigeração do motor, bloqueio de frequência da família, e majoração automática de um tamanho de variador nos locais cujo mês mais quente ultrapassa os 42 °C quando a margem de corrente não cobre o desclassamento térmico. O estudo abaixo, 400 m³/dia a 300 m de profundidade no Líbano, devolve uma SP 160-15 com o seu RSI de 250 kW: nenhuma outra gama solar responde a este ponto de funcionamento.

Resultado de estudo LE LAB: bomba Grundfos SP 160-15 recomendada com um campo de 249 480 Wp para 400 m³/dia a 362 m de altura manométrica
400 m³/dia em Zahlé (Líbano), 362 m de altura manométrica calculada: a SP 160-15 é recomendada com 396 painéis de 630 Wp, e a produção é dada mês a mês.
Esquema de instalação LE LAB de uma bomba SP com variador Grundfos RSI 250 kW, filtro sinusoidal de 410 A e sensor de funcionamento a seco LVV-110
O esquema de instalação gerado pelo estudo: variador RSI 250 kW, filtro sinusoidal de 410 A a 50 Hz, sensor de funcionamento a seco LVV-110, proteções elétricas e reserva de água.
Situar a sua obra: a matriz de cobertura dá, para cada par de altura e caudal, a potência do menor controlador do catálogo; o estudo gratuito dimensiona bomba, variador e campo fotovoltaico sobre a sua necessidade real.