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. LE LAB stelt twee oplossingen voor op dit werkpunt: een LORENTZ PSk2-controller en een GRUNDFOS SPE-motor met permanente magneten op een RSI-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 62 m³/h en 200 m opvoerhoogte aankan. Het veld telt 76 panelen van 515 Wp, oftewel 39 140 Wp, bekabeld in vier parallelle strings van negentien panelen in serie. De gemiddelde productie komt op 276,4 m³ per dag voor 250 gevraagd.

Door LE LAB gekozen oplossing: pomp LORENTZ PSK2-40 C-SJ42-19, zonneveld van 39 140 Wp in 76 panelen van 515 Wp, gemiddelde productie 276,4 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 twee oplossingen op hetzelfde werkpunt

LE LAB toont niet één antwoord. Bij 250 m³ per dag en 132 m opvoerhoogte stelt het twee oplossingen voor, één per aansturingsfamilie, gerangschikt op de grootte van het zonneveld dat ze vragen.

OplossingZonneveldGemiddelde productieUitrusting
LORENTZ PSk2-40 C-SJ42-1939 140 Wp · 76 × 515 Wp276,4 m³/dgeïntegreerde controller PSk2-40
GRUNDFOS SPE 32-1939 200 Wp · 80 × 490 Wp280,0 m³/domvormer RSI 30 kW, sinusfilter, temperatuursensor

De twee velden zijn praktisch even groot: 39 140 Wp tegenover 39 200 Wp, oftewel 60 Wp verschil, en 76 panelen tegenover 80. Op dit werkpunt levert de geïntegreerde controller dus geen winst in geïnstalleerd vermogen op, en de SPE produceert gemiddeld zelfs iets meer, 280,0 m³/d tegenover 276,4. Wat de twee oplossingen scheidt, ligt elders, bij de te voorziene apparatuur. De keuze tussen de twee Grundfos-motoren op een omvormer komt apart aan bod, op de pagina SP of SPE.

Stap 4

De productie, maand na maand

Op de PVGIS-zoninstralingshistoriek van de streek loopt de productie van 206,6 m³ per dag in december tot 347,0 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 206,6 m³ per dag in december tot 347,0 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. De rangschikking gaat op veldgrootte, en hier liggen de twee velden 60 Wp uit elkaar: wat ze echt scheidt, is de apparatuur, aan de ene kant een afgestemde controller, aan de andere een omvormer met zijn sinusfilter. 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

Twee even grote velden, twee verschillende opstellingen

39 140 Wphet gekozen veld, tegenover 39 200 Wp voor de SPE op hetzelfde werkpunt, oftewel 76 panelen tegenover 80
Geen aparte omvormerde PSk2-controller is door de fabrikant op zijn pomp afgestemd: geen omvormer 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.