Grundfos SP oder SPE:
welche Unterwasserpumpe für Solar?
Beide Familien teilen dieselbe Tauchhydraulik und denselben RSI-Solarumrichter, doch beim Motor trennt sie alles: die SPE trägt einen permanenterregten Synchronmotor MS6000P, gefahren bis 100 Hz, die SP einen für 50 Hz gebauten Asynchronmotor MMS. Dieser Unterschied bestimmt Wirkungsgrad, Anlaufschwelle, die Größe des Photovoltaikfelds und den Einsatzbereich jeder Familie.
Ein Solarumrichter, dieselben Strangregeln
SP wie SPE werden mit dem Grundfos-Solarumrichter RSI gefahren: integriertes MPPT, Gleichspannungsfenster von 450 bis 800 V in der Hochvoltversion, und eine Baugröße, die nach dem Motorstrom gewählt wird, nie nach der Leistung allein. Die Auslegungsregeln des Photovoltaikstrangs sind für beide Familien identisch: Strangspannung über der MPPT-Schwelle bei heißer Zelle, Leerlaufspannung unter 800 V bei kalter Zelle. Zwei Zubehörteile sind unabhängig von der Familie Pflicht: der Sinusfilter zwischen Umrichter und Motor und der externe Temperaturfühler Pt100 oder Pt1000, denn der im Motor integrierte Tempcon-Sensor wird endgültig deaktiviert, sobald die Pumpe über einen Umrichter gespeist wird.
Permanentmagnete gegen Asynchron: was sich wirklich ändert
Die SPE wurde für den Umrichter geboren: ihr MS6000P-Motor läuft bis 100 Hz, die doppelte Drehzahl eines 50-Hz-Motors, was aus demselben Pumpenkörper mehr Hydraulik holt, und ihr Magnetrotor zieht keinen Magnetisierungsstrom. Die SP ist die universelle Unterwasserpumpe von Grundfos: ihr Asynchronmotor MMS ist für das 50-Hz-Netz gebaut, und der RSI fährt ihn zwischen 30 Hz, der vom Hersteller für die Motorgarantie gesetzten Untergrenze, und 50 Hz, ohne Überdrehzahl. Dafür zahlt der Asynchronmotor seinen Magnetisierungsstrom und die Rotorverluste: bei gleicher Fördermenge nimmt er mehr auf, und er startet später am Tag.
| SPE (MS6000P) | SP (MMS) | |
|---|---|---|
| Motortechnologie | permanenterregt synchron | asynchron mit Käfigläufer |
| Solare Fahrfrequenz | bis 100 Hz | 30 bis 50 Hz |
| Überdrehzahl | ist der Nennbetrieb | verboten (Sperre bei 50 Hz) |
| Motorleistungen im LE-LAB-Katalog | bis 45 kW | 3 bis 220 kW |
| Motorspannung | 3 × 350 V | 3 × 380-415 V oder 3 × 230 V |
| Sinusfilter | in Solar Pflicht | Pflicht, ohne Ausnahme |
| Filterauswahl | 100-Hz-Spalte des zulässigen Stroms | 50-Hz-Spalte des zulässigen Stroms |
| Externer Temperaturfühler | Pflicht | Pflicht |
| Trockenlaufschutz | Sensor LVV-110 | Sensor LVV-110 |
SP 46-9 gegen SPE 46-9: gleiche Hydraulik, zwei Motoren
Grundfos veröffentlicht beide Versionen derselben Pumpe: den Hydraulikkörper 46-9 gibt es als asynchrone SP und als permanenterregte SPE. Es ist der sauberste denkbare Vergleich, denn nur der Motor ändert sich. Bei 75 m Förderhöhe ist der Abstand über die ganze Kennlinie konstant: bei gleicher Fördermenge nimmt der Asynchronmotor 9 bis 11 % mehr Leistung auf, und bei voller Leistung endet er bei 47 m³/h, wo die Permanentmagnete 52 liefern. In einer Solaranlage wird dieser Abstand in Modulen bezahlt: er begründet den Vorrang, den LE LAB der SPE gibt, wo beide Familien antworten können.
Wer bedient was: die SPE, wo es sie gibt, sonst überall die SP
Die beiden Baureihen überschneiden sich bei den Motoren von 4 bis 45 kW. In diesem Bereich braucht der Permanentmagnet-Synchronmotor der SPE bei gleichem Bedarf weniger Leistung und damit ein kleineres Photovoltaikfeld: gewählt wird die SPE. Außerhalb dieser Überschneidung ist die SP die einzige Antwort: ihre Asynchronmotoren mit 3 kW in 4 Zoll decken die kleinen Fördermengen und die engen Bohrungen unterhalb der kleinsten SPE-Pumpe ab, und die von 45 bis 220 kW tragen große Fördermengen in die Tiefe, bis 200 m³/h bei annähernd 300 m Förderhöhe, eine Zone, die keine andere Solarbaureihe des Katalogs erreicht. Die gemeinsame Obergrenze setzt der Umrichter: jenseits von 460 A Motorstrom gibt es keinen RSI mehr. In der Anwendung entscheidet sich die Wahl von selbst: die Lösungen werden nach der Größe des Photovoltaikfelds geordnet, und die mit den wenigsten Modulen steht oben.
Die Auslegung SP und SPE
LE LAB enthält die Herstellerkurven beider Familien und wendet die Regeln der fremdumrichtergetriebenen Pumpen an: angezeigte Anlaufschwelle (die Mindestleistung am Umrichter, ab der die Pumpe fördert, abgeleitet aus der Nullförderhöhe), minimale Dauerfördermenge von 10 % der Nennfördermenge für die Motorkühlung, Frequenzsperre der Familie, und automatische Erhöhung um eine Umrichtergröße an Standorten, deren heißester Monat 42 °C überschreitet, wenn die Stromreserve das thermische Derating nicht deckt. Die Auslegung unten, 400 m³/Tag bei 300 m Tiefe im Libanon, liefert eine SP 95-20 mit ihrem 110-kW-RSI: keine andere Solarbaureihe antwortet auf diesen Betriebspunkt.
