Quel onduleur solaire démarrera vraiment ma pompe à eau ?
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Quel onduleur solaire démarrera vraiment ma pompe à eau ?

Felicity Solar Team8 min de lecture
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La plupart des pompes qui refusent de tourner sont posées sur un onduleur qui paraissait assez gros sur le papier. Voici la seule ligne de la fiche qui tranche, pourquoi le chiffre en kilowatts du carton trompe, et comment passer de la plaque de votre pompe à une référence commandable.

La façon la plus rapide d'acheter le mauvais onduleur pour une pompe est d'aligner ses kilowatts sur ceux de la pompe. Faites-le et le moteur ne tournera pas du tout : la protection déclenche avant qu'il ne s'arrache à l'arrêt, à chaque demande de démarrage. Sur une exploitation irriguée autour d'Al-Ahsa, la charge n'est presque jamais une maison. C'est un moteur : une pompe immergée ou de surface qui doit démarrer, tourner un cycle dans la chaleur, s'arrêter, et recommencer le lendemain. Ce seul fait change le chiffre qu'il faut lire sur la fiche d'un onduleur, car celui qui est imprimé en plus gros sur le carton — la puissance nominale en kilowatts — n'est pas celui qui décide si votre pompe démarre. Nous sommes le distributeur agréé Felicity Solar approvisionnant l'Arabie saoudite depuis notre propre stock, et c'est la discussion de dimensionnement qui revient le plus souvent avec les acheteurs de la Province orientale.

Ce guide ne traite que de la pompe et de l'onduleur qui doit encaisser son démarrage. Le tableau du marché régional se trouve dans le panorama saoudien du hors réseau, et l'intégration de la pompe dans une exploitation complète — champ PV, parc, régulateur, seconde source — fait l'objet du guide du système de ferme.

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Pourquoi aligner les kilowatts finit en pompe qui ne démarre pas

Un moteur asynchrone appelle bien plus de courant à l'instant où il quitte l'arrêt qu'une fois lancé. Rien là de contestable : c'est simplement le comportement d'un moteur. La conséquence en site autonome est brutale : un onduleur choisi pour égaler la puissance de la pompe en régime répondra à l'appel de démarrage par un déclenchement de protection et non par du courant, et la pompe ne tournera jamais. Le système n'est pas sous-dimensionné de dix pour cent ; il est sous-dimensionné pour un événement qui se produit à chaque demande de démarrage.

La question de dimensionnement n'est donc pas « combien de kilowatts fait ma pompe », mais « que promet cet onduleur au-dessus de sa puissance nominale, et pendant combien de temps ». Felicity imprime exactement cela sur une ligne dédiée.

La seule ligne qui décide si elle démarre

Sur chaque fiche onduleur Felicity, la ligne s'appelle Surge Rating et s'écrit comme un multiple et une durée réunis. Les valeurs ne sont pas uniformes dans le catalogue, ce qui est toute la raison de la lire plutôt que de la supposer.

  • Les familles IVPS et IVPM affichent 2*rated (5s) : deux fois la puissance nominale, tenue cinq secondes.
  • Les familles IVEM et IVBM affichent le même 2*rated (5s).
  • La famille IVAM affiche 2*rated (10s) — le même multiple sur une fenêtre deux fois plus longue.
  • Les gros IVGM triphasés affichent 1.5*rated (10s) — un multiple plus faible sur la fenêtre longue.

Les deux moitiés de cette ligne portent le sens. Un multiple sans durée ne veut rien dire, car l'appel de courant d'un moteur est un événement qui a une longueur, et une source capable de tenir le double pendant cinq secondes ne promet pas la même chose qu'une source qui le tient dix. Quand vous comparez deux modèles, comparez la paire, jamais le nombre de tête.

Calculé depuis la ligne plutôt que depuis une règle empirique : un IVPM7548 affiche une puissance nominale de 6 kW, sa ligne promet donc 12 kW pendant cinq secondes. Un IVPM10048 affiche 8 kW, la même ligne promet 16 kW. Un IVAM8048P1G1 affiche également 8 kW, mais sa ligne promet 16 kW pendant dix secondes. Ce sont trois machines réellement différentes pour un moteur, et l'écart est invisible si l'on ne lit que le chiffre en kilowatts.

Deux chiffres de puissance, pas un — et votre moteur ressent les deux

Chaque fiche onduleur Felicity imprime séparément la puissance nominale en kW et la puissance apparente nominale en kVA, et sur certains modèles ce n'est pas le même chiffre. L'IVPS10048 et l'IVPM10048 affichent 8 kW à côté de 10 kVA. L'IVPM7548 affiche 6 kW à côté de 7,5 kVA. L'IVAM8048P1G1 affiche 8 kW à côté de 8 kVA, et l'IVBM8048P1G1 affiche 8 kW à côté de 8 kVA.

Un moteur n'est pas un radiateur. Il appelle un courant dont une part fournit du travail et une part ne fait que magnétiser la machine — précisément l'écart que ces deux lignes décrivent. Lisez-les en paire : la ligne kW dit le travail disponible, la ligne kVA dit le courant que l'étage de sortie est construit pour porter, et pour une pompe la seconde n'est pas décorative.

Là où le constructeur écrit noir sur blanc qu'il démarre un moteur

Plusieurs fiches Felicity portent une ligne Motor Start Capable, imprimée à Yes. Les pages IVPS10048, IVPS7548, IVPM7548, IVPM10048, IVPM5048, IVEM5048 et IVBM8048P1G1 l'affichent toutes.

Deux conséquences. D'abord, lorsqu'un fabricant l'énonce sur une ligne à lui, c'est un engagement opposable et non une déduction que vous avez faite. Ensuite — et c'est le point à traiter avec soin — la page IVAM8048P1G1 n'imprime pas cette ligne du tout. Ce n'est pas un « non » : cela signifie que le chiffre n'est pas publié, et une caractéristique non publiée n'est pas une promesse. Si le démarrage moteur est toute la raison de l'achat, choisissez parmi les modèles qui l'énoncent, ou demandez-nous confirmation avant de commander plutôt que de l'inférer d'un nom de famille.

Si elle démarre, puis déclenche une minute plus tard

La ligne de surcharge couvre les premières secondes. Celles qui couvrent la suite sont les temps de déclenchement, et les pages IVPS, IVPM et IVBM en impriment deux : Overload Trip Time (>105% Load) = 10 s et Overload Trip Time (>150% Load) = 5 s.

Lisez-les avec la ligne de surcharge et le comportement de la machine devient prévisible plutôt que mystérieux. Un appel bref, dans la fenêtre de pointe, passe. Un tirage soutenu légèrement au-dessus du nominal est toléré dix secondes puis coupé. Une surcharge lourde et soutenue est coupée en cinq. Une pompe grippée, envasée ou refoulant contre une hauteur pour laquelle elle n'a pas été choisie se situera dans l'une de ces deux bandes et non dans la fenêtre de pointe — et l'onduleur continuera de déclencher alors que tous les chiffres semblent corrects, parce que le problème est hydraulique et non électrique.

Ce que ressent une pompe en marche quand la source bascule

Quand un site dispose d'une seconde alimentation — réseau, ou moteur thermique fonctionnant une partie de la journée — l'onduleur doit passer la charge d'une source à l'autre sans que le moteur s'en aperçoive. La ligne à lire est le temps de transfert. Les familles IVPS et IVPM affichent 15 ms. L'IVBM8048P1G1 affiche deux valeurs pour deux comportements : 10 ms en mode UPS et 20 ms en mode appareil. La famille IVEM affiche 50 ms. Ces valeurs ne sont pas interchangeables quand ce qui se trouve de l'autre côté est un moteur en rotation et non une ampoule.

La batterie doit fournir la pointe, elle aussi

C'est l'étape que le dimensionnement de pompage saute le plus souvent. En autonome, le courant qui démarre le moteur ne vient pas de l'onduleur : il passe par lui, en sortant de la batterie. Le parc a donc sa propre ligne de pointe, à lire à côté de celle de l'onduleur.

Les fiches LiFePO4 de Felicity impriment trois lignes de courant distinctes plutôt qu'une, et la distinction est tout l'intérêt :

  • La FLA48300 affiche un courant de charge/décharge recommandé de 120 A, un courant continu maximal de 150 A et un courant de crête de 200 A pendant 15 secondes.
  • La FLA48200 affiche le même 120 A recommandé et une crête de 150 A pendant 15 secondes.
  • La FLA48400TG1 affiche un continu maximal de 200-250 A et une crête de 300 A pendant 15 secondes.

Remarquez que la fenêtre de crête de la batterie est de quinze secondes, quand celle de l'onduleur est de cinq ou dix. Le parc n'est donc généralement pas la contrainte limitante au démarrage — mais « généralement » n'est pas « jamais », et la vérification coûte un coup d'œil sur deux fiches. Ce que dit le chiffre recommandé est encore autre chose : c'est le courant auquel le pack est spécifié pour travailler habituellement, par distinction du plafond qu'il tolère, et une pompe qui démarre plusieurs fois par jour vit dans la colonne habituelle, pas dans celle du plafond.

Si le parc est au plomb plutôt qu'au lithium, la ligne équivalente est le courant de décharge maximal. Le bloc gel G12V200AH affiche une résistance interne de 4 mΩ et un courant de décharge maximal de 2000 A ; c'est la faible résistance interne qui empêche la tension aux bornes de s'effondrer pendant l'appel, et c'est le mécanisme derrière un démarrage qui réussit sur un parc et échoue sur un autre de capacité nominale identique.

À quelle fréquence elle doit démarrer, l'autre moitié du problème

Une pompe n'est pas un événement isolé. Elle tourne un cycle, s'arrête, repart, et entre deux cycles le parc doit être ramené où il était. Les lignes de charge font donc partie du dimensionnement de pompage, et non d'une réflexion ultérieure.

L'IVPM7548 affiche un courant de charge maximal de 60 A et un courant de charge solaire maximal de 120 A. L'IVPM10048 affiche 80 A et 120 A. L'IVBM8048P1G1 affiche 150 A à la fois pour sa charge en courant alternatif et pour sa charge solaire. Ces chiffres fixent la vitesse à laquelle le parc se remplit entre deux marchés, et sur un site où la pompe doit répartir l'après-midi ils comptent autant que la valeur de pointe.

Les lignes de température de la batterie appartiennent au même calcul, car un cycle de pompage en Province orientale est un cycle par forte chaleur. La FLA48300 affiche une plage de charge de 0-55 °C et une plage de décharge distincte de -20 à 55 °C, et la FLA48400TG1 affiche en plus une température de fonctionnement optimale de 20-30 °C. Deux lignes différentes, deux questions différentes : la bande optimale n'énonce pas la même chose que la plage admise.

Une ligne qui piège beaucoup de monde

Les familles IVPS et IVPM affichent Pass-Through Without Battery : No. L'IVBM8048P1G1 affiche Yes.

Sur un site de pompage, le plan est classique : sur le moteur thermique quand il tourne, sur la batterie quand il est arrêté. La ligne ci-dessus décide si ce plan survit au jour où le parc est déposé pour entretien ou mis hors service par un défaut. Sur un IVPS ou un IVPM, pas de batterie signifie pas de sortie, même avec une source alternative parfaitement saine à l'entrée. Sur un IVBM8048P1G1, la source passe. Aucun des deux comportements n'est mauvais ; installer le premier en supposant le second l'est.

De la plaque signalétique de votre pompe au choix d'un modèle

Nous ne publions ni débits, ni hauteurs manométriques, ni puissances de moteurs de pompes, et nous n'estimerons pas les vôtres : ces chiffres appartiennent à la pompe installée chez vous et à sa propre plaque. Ce que nous pouvons faire, c'est montrer le chemin de cette plaque jusqu'à une ligne de fiche produit.

Partez de la puissance d'entrée nominale du moteur telle que sa plaque l'indique. Comparez-la à la ligne de puissance nominale de l'onduleur, qui doit la dépasser confortablement en régime. Prenez ensuite la ligne Surge Rating, appliquez le multiple à la puissance nominale, et vérifiez que le résultat couvre l'appel de démarrage publié par le fabricant de la pompe pour ce moteur. S'il ne le couvre pas, la réponse est une unité plus grande ou un dispositif de démarrage différent, jamais l'espoir que la protection ne se déclenchera pas. Vérifiez enfin la ligne de courant de crête de la batterie et les lignes de courant de charge de l'onduleur, pour que le parc puisse à la fois fournir le démarrage et récupérer avant le suivant. Si vous préférez qu'on l'assemble pour vous, l'outil de dimensionnement prend les charges et renvoie des références précises de ce catalogue.

Questions Fréquentes

Quelle taille d'onduleur faut-il pour ma pompe à eau ?

Deux chiffres tranchent, pas un. La puissance nominale de l'onduleur doit dépasser confortablement la puissance d'entrée nominale du moteur en régime, et sa ligne Surge Rating — un multiple et une durée réunis, par exemple 2*rated (5s) sur l'IVPM7548 — doit couvrir l'appel de démarrage publié sur la plaque de votre pompe. Nous n'estimons pas les chiffres de pompe ; ils viennent de la pompe.

La fiche indique 2*rated (5s) — qu'est-ce que ça veut dire pour ma pompe ?

Deux fois la puissance de sortie nominale, tenue cinq secondes. Sur un IVPM7548 dont le nominal est de 6 kW, cela fait 12 kW pendant cinq secondes. Les deux moitiés comptent : l'IVAM8048P1G1 affiche 2*rated (10s), même multiple sur une fenêtre double, et les gros IVGM triphasés affichent 1.5*rated (10s). Comparez la paire, jamais le multiple seul.

Ma batterie peut-elle fournir l'à-coup dont la pompe a besoin au démarrage ?

Oui, et c'est l'étape la plus souvent sautée. Le courant de démarrage sort du parc et traverse l'onduleur. La FLA48300 affiche un courant de crête de 200 A pendant 15 secondes, un continu maximal de 150 A et un recommandé de 120 A — trois lignes distinctes pour trois promesses distinctes. Comme la fenêtre de crête de la batterie est de 15 secondes contre 5 ou 10 pour l'onduleur, le parc n'est généralement pas la limite, mais mieux vaut le confirmer que le supposer.

Puis-je faire tourner une pompe directement sur les panneaux, sans batterie ?

Pas avec ces onduleurs. Les familles IVPS et IVPM affichent Pass-Through Without Battery : No — parc déposé, il n'y a pas de sortie, même avec une source alternative vivante à l'entrée. L'IVBM8048P1G1 affiche Yes sur cette ligne. Un variateur de pompe en attaque directe sans batterie relève d'une autre catégorie de produit et ne fait pas partie de ce catalogue.

Quel onduleur Felicity acheter pour une pompe d'irrigation ?

Partez de ceux qui disent franchement qu'ils démarrent un moteur, c'est-à-dire les fiches qui impriment Motor Start Capable : Yes — parmi eux l'IVPS7548, l'IVPS10048, l'IVPM5048, l'IVPM7548, l'IVPM10048, l'IVEM5048 et l'IVBM8048P1G1. Choisissez ensuite dans cet ensemble sur la ligne de surcharge, la paire kW/kVA et les courants de charge. Notez que la page IVAM8048P1G1 n'imprime aucune ligne de démarrage moteur : le chiffre est non publié, ce qui n'équivaut pas à un refus.

La pompe démarrera-t-elle quand le site tourne sur groupe électrogène ?

La ligne concernée est Input Voltage Waveform, qui indique sur les pages IVPS, IVPM, IVEM et IVBM « Sinusoidal (utility or generator) » : l'étage d'entrée accepte l'une ou l'autre source. Le comportement au basculement est une ligne séparée : 15 ms sur les familles IVPS et IVPM, 10 ms en mode UPS et 20 ms en mode appareil sur l'IVBM8048P1G1, 50 ms sur la famille IVEM. Le dimensionnement du groupe lui-même est traité dans le guide du système de ferme.

Ma pompe démarre puis déclenche une minute plus tard. Pourquoi ?

C'est une charge qu'il ne peut pas tenir, pas un démarrage qu'il n'a pas su faire, et les fiches disent combien de temps il la supporte : les pages IVPS, IVPM et IVBM impriment 10 secondes au-delà de 105 % de charge, et 5 secondes au-delà de 150 %. L'appel de démarrage, lui, relève d'une autre ligne, celle de surcharge. Une pompe qui déclenche sans cesse alors que tous les chiffres électriques semblent bons est généralement grippée, envasée ou refoulant contre une mauvaise hauteur.

Vendez-vous la pompe elle-même ?

Non. Ce catalogue comprend des onduleurs hors réseau, des batteries, des régulateurs de charge, des panneaux et des lampadaires solaires ; la pompe vient de votre fournisseur de pompes. Ce que nous fournissons, c'est le système électrique qui la démarre et la maintient en marche, dimensionné à partir des chiffres de sa propre plaque signalétique.
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