Étude de cas

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 atteint 250 m³ par jour, sans appoint électrique prévu sur la parcelle. L'étude compare les deux solutions que LE LAB propose sur ce point de fonctionnement : un LORENTZ PSk2 à contrôleur intégré et un GRUNDFOS SPE sous variateur RSI.

Cordoue · Espagne Besoin : 250 m³/jour Forage de 120 m Bassin surélevé de 5 m 150 m de canalisation Aucun appoint électrique
Le projet

Un verger, un bassin, pas une prise de courant

La configuration est courante dans les vergers andalous : un forage alimente un bassin d'irrigation surélevé, puis le réseau de goutte-à-goutte fonctionne par gravité. La pompe remplit le bassin pendant la journée sans suivre directement la demande des goutteurs. L'absence d'appoint rend le pompage au fil du soleil adapté à cette organisation.

250 m³/jle besoin de pointe de la saison d'irrigation, à remplir dans la journée
120 mla profondeur de l'eau, à quoi s'ajoutent 5 m de refoulement vers le bassin et 150 m de conduite
132 mla hauteur manométrique totale calculée par LE LAB, pertes de charge comprises
Aucun appointni réseau ni groupe électrogène : la question de l'entrée en courant alternatif ne se pose pas
Étape 1

Les données d'entrée

La ville climatique de référence est Cordoue. La profondeur d'eau est de 120 m, le refoulement vers le bassin de 5 m et la canalisation mesure 150 m. À partir de ces données, LE LAB établit une hauteur manométrique totale de 132 m, pertes de charge comprises. Aucun appoint électrique n'est déclaré.

Récapitulatif de l'étude dans LE LAB : Cordoue en Espagne, 250 m³ par jour, profondeur 120 m, refoulement 5 m, 150 m de canalisation, hauteur manométrique totale calculée 132 m, sans appoint électrique

Le récapitulatif avant calcul. La hauteur manométrique totale est calculée pour vous, elle n'est pas à saisir.

Étape 2

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 62 m³/h et 200 m de hauteur. Le champ compte 76 panneaux de 515 Wc, soit 39 140 Wc, câblés en quatre chaînes parallèles de dix-neuf panneaux en série. La production moyenne s'établit à 276,4 m³ par jour pour 250 demandés.

Solution retenue par LE LAB : pompe LORENTZ PSK2-40 C-SJ42-19, champ solaire de 39 140 Wc en 76 panneaux de 515 Wc, production moyenne 276,4 m³ par jour

La solution en un coup d'œil : la pompe, le champ photovoltaïque, la production moyenne et son amplitude saisonnière.

Ce que « contrôleur intégré » change concrètement. Le contrôleur PSk2 est l'organe de puissance de la pompe : il porte la recherche de point de puissance maximale, la protection moteur et la gestion du remplissage, et il est apparié à son extrémité hydraulique par le fabricant. Il n'y a donc ni variateur à dimensionner séparément, ni appariement à vérifier entre un moteur et un coffret d'une autre référence.
Étape 3

Les deux solutions au même point de fonctionnement

À 250 m³ par jour et 132 m de hauteur, LE LAB propose deux solutions, une par famille de pilotage. Elles sont classées par taille de champ photovoltaïque.

SolutionChamp photovoltaïqueProduction moyenneAppareillage
LORENTZ PSk2-40 C-SJ42-1939 140 Wc · 76 × 515 Wc276,4 m³/jcontrôleur PSk2-40 intégré
GRUNDFOS SPE 32-1939 200 Wc · 80 × 490 Wc280,0 m³/jvariateur RSI 30 kW, filtre sinus, sonde de température

Les deux champs sont pratiquement de même taille : 39 140 Wc contre 39 200 Wc, soit 60 Wc d'écart, et 76 panneaux contre 80. Sur ce point de fonctionnement, le contrôleur intégré ne fait donc pas gagner de puissance installée, et le SPE produit même un peu plus en moyenne, 280,0 m³/j contre 276,4. Ce qui sépare les deux solutions se joue ailleurs, sur l'appareillage à prévoir. Le choix entre les deux moteurs Grundfos sous variateur est traité à part, sur la page SP ou SPE.

Étape 4

La production, mois par mois

Sur les données d'ensoleillement de la région, la production varie de 206,6 m³ par jour en décembre à 347,0 m³ en juillet. Le dimensionnement sur le mois moyen laisse les mois d'hiver sous le besoin de 250 m³, ce qui reste cohérent avec une pointe d'irrigation estivale. Un besoin constant en hiver conduirait à retenir le mode de dimensionnement sur le mois le plus défavorable.

Production mensuelle estimée face au besoin de 250 m³ par jour à Cordoue : de 206,6 m³ par jour en décembre à 347,0 en juillet, avec la pluviométrie mensuelle

La production mensuelle estimée est comparée au besoin. La pluviométrie permet de rapprocher la production solaire de la saison d'irrigation.

Le point technique

L'entrée en courant alternatif du RSI, non déterminante ici

Le variateur solaire GRUNDFOS RSI accepte une alimentation en courant alternatif, contrairement au contrôleur PSk2 sans équipement complémentaire. Le champ photovoltaïque et l'arrivée triphasée utilisent les mêmes bornes d'entrée, avec un inverseur empêchant leur raccordement simultané. Cette fonction devient un critère lorsque le projet prévoit effectivement une source de secours.

Une entrée en courant alternatif n'est pas un fonctionnement hybride. La notice du RSI précise que le convertisseur ne doit pas être alimenté simultanément en courant alternatif et en courant continu ; un dispositif d'interverrouillage est recommandé. Le fonctionnement repose donc sur une source à la fois. Le PSk2 reçoit une source alternative par un convertisseur smartPSUk2 séparé, qui associe les deux sources en continu. Le choix entre ces architectures dépend d'abord de la présence d'un appoint dans le projet.

Aucun appoint n'étant demandé sur ce verger, cette fonction ne départage pas les solutions. Le classement se fait par taille de champ, et les deux champs sont ici à 60 Wc l'un de l'autre : c'est l'appareillage, un contrôleur apparié d'un côté, un variateur et son filtre sinus de l'autre, qui fait la différence. Sur un forage plus profond disposant du réseau, l'étude en Alentejo conduit à un choix différent.

Ce que ce cas montre

Deux champs de même taille, deux appareillages différents

39 140 Wcle champ retenu, contre 39 200 Wc pour le SPE au même point de fonctionnement, soit 76 panneaux contre 80
Aucun variateur à partle contrôleur PSk2 est apparié à sa pompe par le fabricant, sans variateur séparé à dimensionner
Une sourcel'entrée en courant alternatif du RSI est une bascule, pas un mélange : la notice interdit l'alimentation simultanée
132 mla hauteur manométrique totale, calculée par l'application à partir du forage, du refoulement et de la conduite
Pour aller plus loin : la matrice de couverture donne, pour chaque couple hauteur et débit, la puissance du plus petit contrôleur du catalogue ; la page SP ou SPE détaille les deux moteurs Grundfos sous variateur, et la page variateur solaire RSI ses règles de dimensionnement.

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