Pompe à Moteur CC - Chute de tension admise

[GIC1622]

Bonjour à tous,

Je dispose d'une pompe immergée chargée de puiser de l'eau en profondeur (45m). Il s'agit d'une pompe centrifuge à courant continu de ce type qui est alimentée en 24V et consomme 20W en nominal.

Je souhaite savoir quelle chûte de tension ce type de pompe peut accepter. Comme elle est surdimentionnée, pour le calcul de section de cable, plus une chûte est acceptable plus je pourrais réduire la section. Les montants en jeu sont assez significatifs...
A titre d'exemple, j'arrive à du 37.2mm² (soit du 50mm²) si la chute admise est de 0.4V et 18.6 (soit 25mm²) si on admet 0.8V. Sur 50m de cable, ce n'est pas neutre !

Quel est votre avis ?

Merci d'avance
-----

[invitee05a3fcc]

Je dispose d'une pompe immergée chargée de puiser de l'eau en profondeur (45m). Il s'agit d'une pompe centrifuge à courant continu de ce type qui est alimentée en 24V et consomme 20W en nominal.

Quel modèle ?????
le seul modèle en 24V ne pompe qu'à 20m . Y a un os .....

[GIC1622]

Vous avez raison mais je donnais ce lien pour indiquer le type de pompe. Il ne s'agit pas du modele exact.
Mon modele, dont je n'ai pas la doc technique est proche du modele suivant sauf que sa tension nominale est de 24V

Merci d'avance

[IC-CD0000]

Bonsoir,
Perso, le "modèle proche du ..." ne m'avance pas vraiment plus... Il y a sûrement une plaque signalétique sur la pompe avec au moins les indications du type, de la tension et de l'intensité. Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee351bd95]

Pourquoi ne pas augmenter un peu la tension d'alimentation au bout du câble pour palier à cette chute de tension?

Parce que 50mm² pour passer 1A c'est un peu dommage. Surtout sur 45m *2

[invitef29758b5]

A titre d'exemple, j'arrive à du 37.2mm² (soit du 50mm²) si la chute admise est de 0.4V et 18.6 (soit 25mm²) si on admet 0.8V. Sur 50m de cable, ce n'est pas neutre !

pour 0,8 A , ya un truc .
Comment tu as calculé ça ?

Il est vrai que 20 W ça parait faible .
Ce serait pas plutôt 200 W ? ou 20 A ?

http://webetab.ac-bordeaux.fr/Pedago...tro/e07fil.htm

[GIC1622]

Oups, désolé mais faute de frappe, je ne comprenais pas vos remarques... C'est pas une pompe de 20W mais de 210W !!Le 1 a glissé du clavier
Voici la photo de la plaque de la pompe.

24V/210W

Il est indiqué Working voltage 36V, ça veut dire qu'il accepte jusqu'à 36V ?

Pour le calcul de section de fil, j'utilise cette feuille
Ce qui me donne pour une distance de 100 m(2x50), 210W et une chute de tension admise de 0.4v une section de 25mm² en 36v et 37mm² en 24V
Par contre, si on accepte une chute de tension de 0.8V, on tombe à 18mm² en 24 et 16mm² en 36, ce qui n'est plus du tout la même contrainte, d'où ma question initiale. Est-ce que 0.8 serait acceptable.

Poussons le raisonnement. Est-ce que je peux alimenter en 36V, dimensionner une chute de tension de 3V, ce qui laisse du 33V à la pompe, bien supérieure à la tension nominale de 24V, mais fait tomber la section à 2.5mm² !
La dissipation de 23W est-elle supportable pour un fonctionnement pendant 6h sur une longueur de 50m ou est-ce une hérésie ?

Evidemment, j'ai poussé le raisonnement un peu loin mais on pourrait prendre 1V de chûte de tension, ce qui ramène la section de cable à 10mm² pour une dissipation de 6W.

votre avis ?

[inviteede7e2b6]

quel est le débit ?

biscotte monter une colonne d'eau de 45 métre , soit 4,5 kG de pression avec 200 watts !

[invitee05a3fcc]

Pour le calcul de section de fil, ...

Sans voir encore ta P.J. ...
Il faut voir la section de câble maximale admissible par le bornier du moteur . Il est immergé ? Donc si tu mets un câble trop gros (ou trop petit !), tu auras un problème d'étanchéité

[invitee05a3fcc]

Ta pompe est une 3SPS1 ... fabriquée en Allemagne ou en Chine suivant le site où on regarde !
Je ne trouve pas sa datasheet . Tu as eu une notice avec la pompe? Tu peux la mettre en P.J. ?

[inviteede7e2b6]

en gogolisant un peu ...

https://fr.aliexpress.com/item/DC-Su...044423751.html

[f6bes]

La dissipation de 23W est-elle supportable pour un fonctionnement pendant 6h sur une longueur de 50m ou est-ce une hérésie ?

Bjr à toi,
Que je sache le cable est AUSSI immergé
, donc ...dans l'eau ( excellent comme dissipateur de calorie, surtout que l'eau est constamment...renouvellée et
certainement assez...froide)
Bonne journée

[invitee05a3fcc]

en gogolisant un peu ...

J'avais pas trouvé !
Donc la pompe accepte du 16 à 36V ( OK, ça marche mieux en 24 V!)
Ton système solaire délivre quelle tension ? Je pense que tu te montes le bourrichon avec tes pertes en ligne .

PS : pourquoi te poser ces questions, le câble est fourni avec la pompe !

[GIC1622]

Put1 ! On néglige souvent de regarder la notice... C'est pourtant plein de trucs intéressants...
Une série de photos :
Le boitier d'alimentation et un zoom sur le bornier (désolé pour la qualité...)
power box.jpg
bornier.jpg

une copie de la "data sheet" du boitier d'alimentation
data sheet power box.jpg

En utilisant une cosse à œillet ou à fourche, je dois pouvoir y mettre du 20mm².

[IC-CD0000]

Bonjour,

http://f03.s.alicdn.com/kf/HTB1b3SMI...X.PRXFXXXW.pdf

https://www.yecoy.com/manuales/manual-tkm.pdf

La pompe est faite pour fonctionner à 24VDC, elle accepte une tension de 36V mais à mon avis c'est une tension de crête pendant un court instant... Dans le 2ème lien, partie installation, la section du câble préconisée est de 1,5 mm2 souple.
A 45m, selon la courbe du 1er lien, tu devrais avoir un débit en surface de 0,8 m3/h, pour autant que ça soit de l'eau propre (sans sable ni corps étrangers). Quel débit voudrais-tu avoir ? A+

EDIT : je vais voir la réponse que tu as posté précédemment pendant que j'écrivais

[GIC1622]

quel est le débit ?

biscotte monter une colonne d'eau de 45 métre , soit 4,5 kG de pression avec 200 watts !

Voici l’abaque de débit.
Pièce jointe 322249
Pour mon modèle (3SP 1.5/80 24 210), elle est censée débiter 1m3/h à 50m de profondeur, sachant que j'ai besoin de 1.5m3 par jour.

[GIC1622]

en gogolisant un peu ...

https://fr.aliexpress.com/item/DC-Su...044423751.html

En fait, c'est cette série là

[invitee05a3fcc]

En utilisant une cosse à œillet ou à fourche, je dois pouvoir y mettre du 20mm².

Tu n'as pas besoin de cette section !
Tu as le câble livré avec la pompe. En surface tu as quelle distance entre le forage et ton contrôleur solaire ?

[GIC1622]

J'avais pas trouvé !
Donc la pompe accepte du 16 à 36V ( OK, ça marche mieux en 24 V!)
Ton système solaire délivre quelle tension ? Je pense que tu te montes le bourrichon avec tes pertes en ligne .

PS : pourquoi te poser ces questions, le câble est fourni avec la pompe !

Le post s’anime... Je n'arrive pas à suivre !

Je viens de donner des infos complémentaires.
Le cable n'est pas fourni (et je préfère puisqu'il dépend beaucoup de la profondeur de puisage).
La profondeur de puisage est de 45 à 5m sachant qu'il y a 5m de colonne d'eau au dessus (pas sur l'ensemble de la hauteur du cable !) donc le cable ne sera immergé que dans 5 à 10m, le reste sera dans l'air du conduit de forage.
Mon système solaire délivre une tension de 24V

Oui, je me rends compte que je me suis mis la barre un peu haute sur les chutes de tension puisque il semble accepter jusqu'à 22V, sachant que la tension réelle de panneaux 24v est plutôt de l'ordre de 36V et que c'est le régulateur de charge (ici intégré au boitier d'alimentation) qui abaisse à 24V. Donc si on retient 22V donc une perte de 1V sur la ligne (soit 4.17% de perte), on doit dissiper 8W sur le cable. Ca vous semble acceptable sachant que sous terre, on est à une température stable de 15 à 16°C.

Qu'en pensez-vous ?

[GIC1622]

post en double

[invitee05a3fcc]

Le cable n'est pas fourni (et je préfère puisqu'il dépend beaucoup de la profondeur de puisage).

Donc bien faire attention au diamètre de câble admissible par la pompe ! Sinon fuite et pompe mourru

Mon système solaire délivre une tension de 24V

Oui

sachant que la tension réelle de panneaux 24v est plutôt de l'ordre de 36V et que c'est le régulateur de charge (ici intégré au boitier d'alimentation) qui abaisse à 24V.

Peu importe la tension du panneau. C'est la sortie du contrôleur solaire qui impose le 24V

Donc si on retient 22V donc une perte de 1V sur la ligne (soit 4.17% de perte), on doit dissiper 8W sur le cable. Ca vous semble acceptable sachant que sous terre, on est à une température stable de 15 à 16°C.

Ta pompe consomme 8,75A
Avec 50m de fil de 2,5² tu as une résistance d'environ 0,14*100/20=0,7 ohm
Soit une chute de tension de 0,7*8,75= 6,125V , c'est un peu beaucoup

Avec 50m de fil de 6² tu as une résistance d'environ 0,3 ohm
Soit une chute de tension de 0,3*8,75= 2,6V , c'est plus raisonnable

Reste à voir si ça se monte sur la pompe

PS : Y a pas un réglage sur le contrôleur pour passer de 24 à 28V pour compenser les pertes en ligne ?

[IC-CD0000]

...La profondeur de puisage est de 45 à 5m sachant qu'il y a 5m de colonne d'eau au dessus (pas sur l'ensemble de la hauteur du cable !)...

Donc il y a une colonne d'eau de 50m, selon mon 1er lien on est plus qu'à 0,6-0,7 m3/h pour une eau claire sans sable, et, j'avais oublié, sans courbure de colonne (il y a probablement un ou plusieurs coudes à la sortie en surface) et sans rétrécissement du diamètre de colonne... en réalité, on sera sûrement en-dessous de 0,6 m3/h à la sortie, pour une tension à la pompe de 24VDC. S'il y a une perte de tension dans le câble, le débit sera encore plus faible. C'est vrai que le 1,5mm2 préconisé dans la doc me paraît aussi faible, mais par expérience le 6mm2 me paraît surdimensionné. Et en 4mm2 ?

...sachant que j'ai besoin de 1.5m3 par jour.

Est-ce que la pompe doit fonctionner non-stop toute la journée ? Est-ce qu'il y a des batteries ? A+

[invitee05a3fcc]

Et en 4mm2 ?

je crois que ce n'est plus normalisé ?

[IC-CD0000]

je crois que ce n'est plus normalisé ?

Euh pour la Suisse oui, mais pour l'Europe je ne sais pas, je laisse la main à mes coéquipiers plus pros concernant la France par exemple...

EDIT : effectivement, si le 4mm2 n'est plus normalisé en Europe, le 6mm2 prévaudrait

[GIC1622]

Bon alors, vu que le sujet a l'air de vous intéresser (et je vous en remercie !), je complète la description.
L'installation se situe sur un terrain dans le grand sud de la France. Je l'occupe essentiellement pour les vacances mais je compte progressivement l'aménager et y passer de plus en plus de temps et également mettre en oeuvre un arrosage automatique pour quelques plantations et futurs arbres fruitiers.
Sur ce terrain, je dispose d'un cabanon sur lequel je vais installer des panneaux PV.
Actuellement,j'ai un groupe éléctrogène pour les gros besoins et une batterie 12v pour les petis besoins (éclairage, charge des portables...) et une pompe 220v /1200W qui débite 2m3/h. Le point de puisage se situe à environ 50 à 60m du cabanon.

Je souhaite supprimer le groupe électrogène pour etre moins bruyant et surtout pouvoir alimenter l'arrosage y compris en mon absence, d'où passage à une pompe basse tension et débit plus faible car mon besoin en eauactuel ne dépasse pas 500 l (douches, lavage et jeux) et demain, avec l'arrosage, il ne dépassera pas les 2m3.

L'idée d'une installation dite "au fil de l'eau" est interessante car on connecte directement les panneaux sur le boitier de contrôle de la pompe (qui intègre un regulateur de charge de type MPPT).

L'idée première était de mettre 300W de panneaux au pied du forage et, par un système de capteurs, déclencher la pompe quand le besoin est là.
Avantage : être au plus près du forage et donc réduire le cablage
Inconvénient : dédier 300W de panneaux qui ne serviraient qu'à ça alors que mon besoin global estimé n'est que de 900W de panneaux.

La seconde idée serait de mutualiser les panneaux et du coup, de profiter de l"installation principale qui se situe à 50m du forage.
Avantage : 1 seul jeu de panneau, optimisation des couts et simplification de l'installation, utilisation sur batterie le cas échéant...
Inconvénient : on ajoute 50m de cable sur une installation en CC > cables beaucoup plus gros, plus de perte...

Maintenant, si on accepte des pertes supérieures aux 0.4V que j'avais initialement envisagé , cette seconde solution prend tout son sens. En plus, on peut même l'améliorer en élevant la tension à 36V.

Ca pourrait donner :
Batterie 12v > eleveur de tension à 36v (rendement env 90%)
50m de cable jusqu'au forage
Boitier d'alimentation de la pompe qui gère la pompe. J'imagine que si le boitier reçoit du 36v et que le "best working voltage" est à 29V, il va lui envoyer du 29V
Descente dans le forage jusqu'à la pompe en 24V

En terme de calcul, ça donnerait :
Pompe : 210W / 29V > 7.2A
Cable d'alimentation de la pompe : 50m / 1.4V de chute de tension (5%) et 10W de dissipation > 8.8mm² soit 10mm² en section normalisée
Rendement du boitier d'alimentation 90% > (210+10)/0.9 = 245W
Liaison cabanon / boitier d'alimentation : 50m sous 36V (6.8A) chute de tension de 1.8V (soit 5%) et 12W de dissipation > 6.4mm² soit 10mm² en section normalisée
Rendement de l'éleveur de tension 12/36V =95% > (245+12)/0.95 soit 270W réels consommés
Courant des batteries en 12V : 270/12= 22A soit un parc théorique de batterie de 2200W (les batteries solaires débitent du C/10)

Si je paramètre le système pour qu'il ne fonctionne que lorsque les 900W de panneaux débitent bien, on n'a pas de problème de batteries et les panneaux fournissent le système.

Qu'en pensez-vous ? Ca tient la route ?

Un petit croquis de synthèse

[invitee05a3fcc]

Boitier d'alimentation de la pompe qui gère la pompe. J'imagine que si le boitier reçoit du 36v et que le "best working voltage" est à 29V, il va lui envoyer du 29V

Du 29V à la pompe ? non !
Le MPPT ajuste la consommation sur le panneau solaire de telle sorte qu'il soit à la bonne tension optimum (qui varie suivant la luminosité)
Il donne toujours du 24V à la pompe (si il peut)
Si tu crées ton installation, abandonne l'idée de la batterie 12V. C'est plutôt 24 ou 48V qu'il faut choisir.

[invitef29758b5]

50 m c' est horizontalement ?
Quelle est la hauteur de pompage ?

[GIC1622]

50 m c' est horizontalement ?
Quelle est la hauteur de pompage ?

La hauteur de pompage totale est de 50m (45m dans le forage puis 5m entre le point haut et le point bas du terrain)
Mais le cabanon qui acceuillera les panneaux se situe aussi à 50m du forage !

Du 29V à la pompe ? non !
Le MPPT ajuste la consommation sur le panneau solaire de telle sorte qu'il soit à la bonne tension optimum (qui varie suivant la luminosité)
Il donne toujours du 24V à la pompe (si il peut)
Si tu crées ton installation, abandonne l'idée de la batterie 12V. C'est plutôt 24 ou 48V qu'il faut choisir.

OK, en ajustant les valeurs à 24V au lieu de 29 au niveau de la pompe, on obtient avec une chute de tension de 1.2V (5%), 12.4² soit 16²

Concernant l'alimentation, pourquoi penses-tu qu'il faut éviter la batterie 12V ? Toute mon installation sera en 12. Cela dit, si c'est effectivement à éviter, je me brancherai directement en sortie de panneaux qui dans la journée sortiront plus de 30V. Et comme mes besoins ne sont pas très importants et que j'ai des réserves, je peux me contenter de pomper en milieu de journée. Ca m’intéresse quand même de savoir pourquoi tu déconseilles de passer par les batteries.
Des convertisseurs de ce type devraient faire l'affaire, non ? On parle de 85 ou 90% de rendement
http://www.powerstream.com/dc36.htm
http://www.current-logic.com/shop/in...roducts_id=277

[invitee05a3fcc]

Concernant l'alimentation, pourquoi penses-tu qu'il faut éviter la batterie 12V ?

Parce que en 24V, tu as quatre fois moins de perte de puissance pour une même section de fil
Parce qu'il est plus facile de faire du 12V avec du 24V ,que de faire du 36 avec du 12V

je me brancherai directement en sortie de panneaux qui dans la journée sortiront plus de 30V.

Niet !
La tension de sortie est essentiellement variable en fonction du soleil . Pour une utilisation "domestique" (contrairement à une pompe), il faut passer par un contrôleur pour charger une batterie .

Si il n'y a pas de soleil, tu ne pompes pas, si il y a du soleil, tu pompes . Ce qui compte, c'est que dans la semaine , tu ais X m3 de flotte, peu importe quand.
Si il n'y a pas de soleil, il faut faire marcher quand même ton PC et, la nuit, avoir un peu de lumière et la TV

[GIC1622]

Niet !
La tension de sortie est essentiellement variable en fonction du soleil . Pour une utilisation "domestique" (contrairement à une pompe), il faut passer par un contrôleur pour charger une batterie .

Si il n'y a pas de soleil, tu ne pompes pas, si il y a du soleil, tu pompes . Ce qui compte, c'est que dans la semaine , tu ais X m3 de flotte, peu importe quand.
Si il n'y a pas de soleil, il faut faire marcher quand même ton PC et, la nuit, avoir un peu de lumière et la TV

Merci Daudet78 de ces explications. Par contre, je ne comprends pas ta remarque ci-dessus.

Cette pompe et surtout son boitier de commande sont configurés pour fonctionner "au fil du soleil", c'est à dire directement reliés à des panneaux PV. C'est pour cette raison que le boitier intègre un regulateur MPPT qui permet d'optimiser l'énergie fournie par les panneaux à destination de la pompe. On a donc le choix d'alimenter ce boitier soit via des panneaux (et le regulateur MPPT fait son travail), soit via des batteries.

Ce que je propose donc de faire, c'est d'utiliser les panneaux solaires situés sur mon cabanon, à 50m du boitier d'alim, pour alimenter le boitier de commande de la pompe. Certe, j'aurai une chute de tension liée à la distance mais en dimensionnant convenablement le cable, ça devrait le faire.

En considérant que les panneaux fournissent du 30V (en réalité, quand ils produisent, ils sont plus aux environs de 36/40V, avec du 10², j'ai 1.5V de chute de tension (5%), ce qui reste très acceptable et permet d'alimenter le boitier de commande. Comme je me connecterai sur mon installation PV de 900W, je mettrai à disposition largement assez d'énergie pour fournir la pompe quand elle en aura besoin.

Mon raisonnement ne tient pas ?

Dans la pratique, je prévois 3 panneaux de 300W / 24V qui seraient reliés en // à un régulateur MPPT de 40A qui chargerait mon parc de batteries et à mon installation de pompage. Quand la pompe souhaite démarrer, le boitier de commande qui contient son propre régulateur MPPT vient prendre l'énergie disponible à la sortie des panneaux.

Par contre, il faut que je vois si je peux me contenter de mettre ça en parallèle ou si il faut que je pilote la sortie des PV vers l'un OU l'autre via un circuit de commande dédié. Comme le démarrage de la pompe est conditionné à l'ouverture d'un capteur de niveau d'une des 2 cuves, il suffit que j'exploite cette information pour couper la charge des batteries au profit de la pompe.

Votre avis ?