Um furo de 300 m com apoio da rede:
a arbitragem no Alentejo
No sul de Portugal, uma exploração alentejana capta num aquífero profundo: o furo desce a 300 m e a água estabiliza a 290 m durante a bombagem, e é esse nível dinâmico medido que o estudo retém. A necessidade é de 65 m³ por dia, e a cisterna já existe. A rede elétrica chega ao posto, e o agricultor quer o apoio, porque sabe que o inverno não fará os 65 m³ só com o sol. Essa exigência muda tudo: põe fora de jogo a única gama verdadeiramente híbrida do catálogo, e coloca em concorrência duas maneiras muito diferentes de fazer entrar corrente alterna numa bomba solar.
Quando a profundidade manda em tudo
Sessenta e cinco metros cúbicos por dia é uma necessidade modesta. Um nível dinâmico a 290 m é outra história: com a elevação e as perdas de carga, o LE LAB calcula 311 m de altura manométrica total. A essa altura, a energia a fornecer para o mesmo metro cúbico é mais do dobro da de um furo de 120 m, e o catálogo reduz-se depressa.
Os dados de entrada
A cidade de referência de irradiação é Beja, em pleno Alentejo. O estudo introduz o nível dinâmico de 290 m medido durante a bombagem no furo de 300 m, elevação 5 m, 120 m de conduta, cisterna existente, e a caixa de apoio elétrico em sim. É esta última resposta que fará bascular a arbitragem.
O resumo antes do cálculo, com o apoio da rede pedido e a cisterna já no lugar.
A solução escolhida: um motor de ímanes permanentes com variador
O LE LAB escolhe uma GRUNDFOS SPE 18-35, uma bomba de 7,1 polegadas com motor síncrono de ímanes permanentes, pilotada por um variador solar RSI de 37 kW. Aceita 24 m³/h e 350 m de altura: a 311 m fica abaixo do seu teto de altura, e o seu ponto de funcionamento fixa-se em 16,6 m³/h, o máximo que dá a essa altura. O campo conta 44 painéis de 630 Wp, ou seja 27 720 Wp, cablados em quatro fileiras paralelas de onze painéis em série. A produção média fixa-se em 72,0 m³ por dia.
A solução num relance. A amplitude sazonal é anunciada: de 47,1 m³ por dia em dezembro a 97,8 em agosto.
O que a profundidade faz ao catálogo
A 311 m de altura a seleção aperta bruscamente. A gama LORENTZ PSk3, a única do catálogo nativamente híbrida, para nos 240 m: não desce até aqui. A PSk2 chega, mas com o corpo que sobe mais alto da sua gama, um C-SJ30-35 cuja altura máxima é de 330 m, e exige então 48 925 Wp, perto do dobro do campo escolhido. A SP assíncrona também lá chega: a mais pequena que o consegue pede 28 840 Wp, e a SP 77-20 sobe a 81 900 Wp. Resta a SPE, cuja gama sobe a 450 m e que segura o ponto com o campo mais pequeno do catálogo.
| Solução | Campo fotovoltaico | Veredicto do estudo | Entrada em corrente alterna |
|---|---|---|---|
| GRUNDFOS SPE 18-35 + RSI 37 kW | 27 720 Wp · 44 × 630 Wp | escolhida, produção média 72,0 m³/d | bornes do variador, com comutador de fontes |
| GRUNDFOS SP 9-79 + RSI | 28 840 Wp | cobre a necessidade, com um campo maior | bornes do variador, com comutador de fontes |
| LORENTZ PSk2-40 C-SJ30-35 | 48 925 Wp | cobre com sobreprodução: 78 m³/d para 65 pedidos | conversor SmartPSUk2 a acrescentar |
| GRUNDFOS SP 77-20 + RSI | 81 900 Wp | cobre a necessidade, com um campo quase três vezes maior | bornes do variador, com comutador de fontes |
| LORENTZ PSk3 | fora de alcance: a gama para nos 240 m de altura | ||
A PSk2 exige 48 925 Wp onde a SPE pede 27 720, perto do dobro do campo fotovoltaico. Já não é uma diferença de apreciação, é uma diferença de natureza: a 311 m o corpo LORENTZ aproxima-se do seu limite de gama, dado em 330 m, enquanto a SPE, dada em 350 m neste modelo e até 450 m na gama, guarda mais margem.
Porque é que aqui o apoio não é um conforto
A produção vai de 47,1 m³ por dia em dezembro a 97,8 em agosto. Os meses de verão ultrapassam largamente a necessidade, mas janeiro, fevereiro, novembro e dezembro ficam abaixo. Num furo profundo, o inverno não se recupera aumentando razoavelmente o campo: seria preciso dimensionar sobre o mês mais desfavorável e pagar o ano inteiro um campo calibrado para dezembro. O agricultor escolheu a outra via, manter um campo justo e deixar a rede completar as semanas cinzentas. É exatamente o papel de um apoio.
Quatro meses ficam abaixo da linha da necessidade. É aí, e só aí, que a rede toma o lugar.
Três maneiras de fazer entrar corrente alterna numa bomba solar
A palavra apoio cobre três arquiteturas muito diferentes, e o catálogo solar propõe-nas todas as três. Distingui-las é o verdadeiro assunto técnico deste dossiê.
Aqui a gama híbrida não desce aos 311 m, e a arquitetura de conversor separado impõe 48 925 Wp em vez de 27 720. A SPE com variador RSI ganha portanto no campo fotovoltaico, e a sua entrada em corrente alterna liga-se sem conversor, bastando um comutador de fontes. Num furo menos profundo e sem apoio pedido, a classificação inverte-se, como mostra este pomar andaluz onde o controlador integrado passa à frente.
O que o variador impõe à sua volta
Um motor submersível pilotado por variador não se cabla como um controlador integrado. O esquema gerado pelo estudo traz os órgãos obrigatórios desta arquitetura: o filtro sinusoidal entre variador e motor, e o sensor de funcionamento a seco. Nesta gama, o sensor de temperatura interno do motor fica desativado assim que a bomba é alimentada por variador, e uma sonda exterior toma o lugar.
O esquema de instalação gerado pelo estudo, com os órgãos próprios de uma bomba com variador. A bomba fica a 292 m, dois metros abaixo do nível dinâmico, no furo de 300 m.
A profundidade escolhe a família, o apoio escolhe a arquitetura
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