DC motor op zonne panelen

33V is onbelast of onder vollast? verder vergeet maar dat je in de winter nog volle bak vermogen uit die panelen haalt, de 270W is vol vermogen in de zomer met de zon er precies boven. in de winter met bewolking haal je dat niet, de pomp zal langzamer lopen, maar de borstels gaan dan wel langer mee. een regelaar ertussen zou ik wel aanbevelen, een pomp direct op de panelen aansluiten is vragen om problemen..

Hallo Testman,

31-33V is onder belasting.
Dat het vermogen inkakt bij weinig zon is me geheel duidelijk.

Daarom moeten er ook meer panelen in parallel worden opgesteld om toch een redelijk vermogen te halen als er weinig zon of diffuus licht is.

Idelaliter zou zijn om gebruik te maken van het toerental van de pomp.
Op 600 rpm neemt de pomp nog geen 40W op, op 2500 toeren circa 800W

Mooiste zou dus een regeling zijn welke het toerental bepaald afhankelijk van het aangeboden vermogen van de panelen.
De pomp moet altijd zoveel mogelijk water leveren als het maar kan, de pomp wordt ingezet voor het bemalen van sloten etc.

Waarom zou een pomp rechtstreeks op de panelen problemen gaan opleveren? Welke regelaar zou dan toegepast kunnen worden?

Groet,
Jos

Ik zou me eerst af gaan vragen hoeveel Ah de pomp gedurende 24 uur verbruikt.
Met alleen die 800 Watt red je het niet, je zal moeten weten hoelang de pomp gaat draaien voor je accu's en panelen kan kiezen die aan de vraag kunnen voldoen.
Bedenk dat de panelen zowel het laden van de accu's als het verbruik moeten kunnen compenseren.
's Nachts worden de panelen niet geladen en bij "donker weer" geven de panelen ook niet het maximale vermogen af.

Misschien een aantal supercaps in serie in plaats van een accu en een klein regelaartje ertussen die de pomp pas (eventueel soft-) start boven een bepaalde spanning?

Wil je in de winter ook wat beter kunnen pompen, zet dan de panelen op het zuiden en onder een scherpere hoek, bijvoorbeeld 60 graden.

EDIT: De motor direct zonder regelaar op de panelen aansluiten kan ervoor zorgen dat je motor verbrandt. Als de spanning net niet hoog genoeg is om de motor te laten draaien bijvoorbeeld. (Al zal het in de praktijk misschien meevallen hoor.)

Op 6 september 2018 12:56:50 schreef FlowFriend:
Ik ben bezig met de ontwikkeling van een waterpomp welke zo eenvoudig mogelijk op zonne panelen moet kunnen draaien.
Het liefst zonder tussenkomst van accu's

Leuk project.

Ik wil 2,3 of mischien wel 4 270 Wp zonnepanelen inzetten in paralel.
De spanning vanaf de panelen is gemiddeld 33V.

Ik denk dat je dat kunt vergeten, als je ziet wat de panelen nu op dit ogenblik opleveren met regen en zwaar bewolkt weer.

Tevens weet ik niet goed hoe de motor zal reageren bij zeer weinig zon (opkomst en dalende zon, gedurende het voor en najaar)

Zie hier boven.

Zijn er nog andere eenvoudige mogelijkheden?
Bijv. via een Brushless DC motor.

Brushless motor kan, waarom zou dat niet gaan.

Voor eventueel een controller "en ook motoren" kun je hier eens kijken.

http://kellycontroller.com/mini-dc-controller-kds12v-72v-c-27.html

Een tussenkomst met accu zou altijd kunnen met een PWM of MPPT laadregeling maar de accu is dan een kwetsbaar onderdeel van het systeem vooral in de koude wintermaanden.

Persoonlijk denk ik dat je daar niet onder uit gaat komen.

Bedankt alvast voor het meedenken.
Inderdaad een mooi project maar ik moet het helaas allemaal alleen proberen uit te zoeken (eenmans bedrijfje)
De pompen moeten in ons koude kikkerlandje naast de vele gemaal pompjes op wind energie op zonnestroom kunnen draaien.

Door een waterschap is me gevraagd of dit als alternatief gebouwd zou kunnen worden.

Het gaat dus in eerste instantie om een haalbaarheids onderzoek en het (eventueel) bouwen van een prototype.

Maw het levert nog niets op maar zal wel veel tijd gaan kosten )

Zie onderstaande link, ook een brushed DC motor rechtstreeks op 3 panelen.
Geheel ander concept maar het gaat dus schijnbaar wel zonder tussenkomst van regelingen.

https://www.youtube.com/watch?v=fk0LdX4bKfw

Ivm de betrouwbaarheid zou ik liever een BLDC motor gebruiken maar die draait niet zonder regeling denk ik?

Als het echter donker weer wordt dan mag de pomp uitgeschakeld worden, dus Nov/Dec/Jan/Febr mag vergeten worden omdat het vermogen dan veel te laag wordt.

Verder vondt ik op youtube een ventilator met een BLDC motor, ik ben zeer benieuwd welke regeling men hiervoor gebruikt.
Iemand een idee hoe men zoiets werkend heeft gekregen?

https://www.youtube.com/watch?v=A4Te_nFTD2o

Accu's zijn een zeer groot nadeel dus daar wil ik ver van weg blijven maar toch een betrouwbare oplossing creeren.

Groet,
Jos

Vertel eerst eens wat meer, wat moet die waterpomp precies gaan doen? Dus waar wordt het ingezet.

Jos,

Als ik het me goed herinner kun je voor zonnepanelen ruwweg de volgende vuistregels hanteren.

Een jaaropbrengst is gemiddeld ongeveer gelijk aan 1kWh per geïnstalleerde Wattpiek. In december en januari is het vermogen 1 a 2% van het jaarvermogen.

Met de ongeveer 1kWp aan panelen heb je dus voor de hele maand januari ongeveer 10-20kWh aan elektrisch vermogen. Da's ongeveer 20 a 40 uur pompbedrijf als je alle energie kan benutten!

Vorig jaar december was trouwens heel slecht. In die maand had je misschien maar een uurtje kunnen pompen...

EDIT: Denk er ook aan dat je misschien juist bij regenachtig weer veel wil kunnen pompen, dat gaat dan niet. Als het voor een rondpompinstallatie is voor stedelijke grachten dan is het wellicht wel geschikt, dat wil je juist bij warm/zonnig weer. Denk ook aan dingen zoals bevriezing. De motor mag je niet van energie voorzien als de pomp bevroren is. En zo zijn er nog meer dingen waar je aan moet denken. Ik heb zelf een zonnestuw (60Wp paneel) voor een waterschap mede ontwikkeld. Die werkt nu naar behoren en wordt ingezet.

[Bericht gewijzigd door Benadski op donderdag 6 september 2018 15:36:46 (32%)]

De pomp gaat twee functie krijgen:
Bemalen van slootjes/poldertjes (hele lage opvoerhoogte, circa 0.5 tot max. 2 meter opvoerhoogte)

Tweede doel:
zogenaamde plas/dras gebieden creeren.
In het voorjaar willen weidevolgens graag in een "natte" weide hun voedsel zoeken.
Kunstmatig wordt dan een weiland of rietveld onder water gezet.

Als dit gedurende de dag kan is dat prima.

Dus overdag 8-10 pompen en s'nachts staat het system stil.

Ik heb 3 mogelijke pomp hydraulieken in gedachten voor de verschillende opvoerhoogte.

1) Mixed flow pomp (H tussen 0.5 en 4 mwk) Flow tussen 20-60 m3/uur
2) Proppeler pomp (H tussen 0.2 en 2 mwk) Flow tussen 40 en 110 m3/uur
3) Radiaal waaier (H tussen 5 en 10 mwk) Flow tussen 5 en 30 m3/uur

De pomp hydraulieken zijn allen qua vermogen redelijk gelijk, bedoeling is dus dat eea modulair aan (het liefst) een motor gekoppeld kan worden.

Om het nog wat spannender te maken:
Een soort van hybride systeem waarbij een kleine windmolen de boel komt ondersteunen of bij geen zon overneemt zou nog mooier zijn.

Groet,
Jos

Op 6 september 2018 15:34:26 schreef FlowFriend:
De pomp gaat twee functie krijgen:
Bemalen van slootjes/poldertjes (hele lage opvoerhoogte, circa 0.5 tot max. 2 meter opvoerhoogte)

Ik heb heel wat jaartjes bij een waterzuivering gewerkt (met +/- zgn 350 poldergemaaltjes onder mijn beheer), maar mijn baas zou toch niet echt blij zijn geweest met een houtjes touwtjes oplossing.....vooral niet gezien de juridische kant van het verhaal.
Ik woon in een poldertje (+/- 3 km^2) maar als ik 's morgens zou opstaan met natte voeten omdat een gemaaltje 's nachts niet heeft gewerkt dan heeft het waterschap toch wel een probleempje.

Kijk, dat is al een stuk duidelijker.

Op 6 september 2018 15:34:26 schreef FlowFriend:
De pomp gaat twee functie krijgen:
Bemalen van slootjes/poldertjes (hele lage opvoerhoogte, circa 0.5 tot max. 2 meter opvoerhoogte)

Dit lijkt mij persoonlijk niet zo'n strak plan, maar ken de situatie ter plekke niet natuurlijk.

Maar zie ook reactie van Rop / gompy.

Tweede doel:
zogenaamde plas/dras gebieden creeren.
In het voorjaar willen weidevolgens graag in een "natte" weide hun voedsel zoeken.
Kunstmatig wordt dan een weiland of rietveld onder water gezet.

Hier kan ik me nog wel wat bij voorstellen, het kunstmatig maken van een ven/moeras gebied. En hier maakt het ook niet zoveel uit of je nu iets meer of minder zon hebt. Dit zou dus zonder accupakket kunnen werken, omdat het niet zoveel uitmaakt wanneer er gepompt wordt. Je zou daar nog iets van een vlotterschakeling bij kunnen maken om het water in het gebied niet te hoog te laten worden.

1) Mixed flow pomp (H tussen 0.5 en 4 mwk) Flow tussen 20-60 m3/uur
2) Proppeler pomp (H tussen 0.2 en 2 mwk) Flow tussen 40 en 110 m3/uur
3) Radiaal waaier (H tussen 5 en 10 mwk) Flow tussen 5 en 30 m3/uur

Hier moet je dus zelf een keuze in maken, één die het beste bij de toepassing past, een pomp met de meeste opbrengst en het minste vermogens opname.

Om het nog wat spannender te maken:
Een soort van hybride systeem waarbij een kleine windmolen de boel komt ondersteunen of bij geen zon overneemt zou nog mooier zijn.

Hier zou je dus iets voor kunnen maken. Bijv. een klein paneel die alleen maar kijkt of er zon is, en een windsnelheidsmeter die kijkt of er een bepaalde hoeveelheid wind staat. Op die manier kun je een keuze maken tussen zon of wind energie. Je moet dan wel een keuze maken tussen zon of wind energie of beide.

Als je het verder simpel wil houden zou je een borstelmotor kunnen nemen, heb je wel wat onderhoud aan. Maar je pomp heeft ook onderhoud nodig, denk aan lagers en simmeringen.

Zet eens op een een veldje van 100x100 meter 1cm water.....dat is 10.000 liter water en dan heb ik nog niet eens over wat in de grond verdwijnt.
Een pompje van <=800 Watt moet heel wat uren/dagen/weken draaien.
Een beetje nieuw paneel (160x85cm) levert ~350Wp, dus er zijn al minstens 3 panelen nodig.
In het voorjaar met minder lichturen zijn dat al het dubbele aantal panelen.
Ook de lichttijd is in het na-en voorjaar ook veel minder, dus de capaciteit om een pomp te laten draaien is ook al veel minder.

Lichtpanelen ergens op een veldje zijn leuk voor lage energie projecten (schrikdraad enz), maar beslist niet om hoog vermogen te leveren en al helemaal niet zonder backup accu's/regelaars.
Mijn zonnepaneel levert 100Wp en is leuk voor de tuinverlichting, maar dan moet ik hem wel overdag op de meeste lichtintentie laten draaien.
Een vast paneel levert gemiddeld >30% minder energie op dan een paneel wat recht op de grootste lichtintentie staat.

Klopt, hier ga je niet heel grote weilanden mee onder water kunnen zetten, maar met een 20m3/h pomp heb je die 10m3 wel in een half uurtje verpompt. Dus dat valt nog wel mee...

En je hebt het over voorjaar, zorg bij vaste panelen ervoor dat je de stand optimaal zet voor het jaargetijde! Overdag vanaf 8 uur 's-ochtends heb je in het voorjaar trouwens nog te weinig zon. Ga eerder uit van 11 tot 18u oid.

Voor leegpompen van kritische gebieden zou ik sowieso voor een vaste aansluiting gaan. Juist als je veel water uit de lucht krijgt heb je geen zon... En bewolkt weer levert een stuk minder zonne-energie op dan de meeste mensen denken. Vaak niet eens 10% ten opzichte van onbewolkt weer.

Je hebt zonnepanelen en lichtpanelen, wezenlijk verschil.....ook in prijs.
Mijn lichtpaneel geeft in de winter van +/- 10 tot +/- 16 uur 75% afgifte (met meedraaiende panelen) ongeacht het weer, daarna gaat het als een speer naar beneden doordat het sneller donker wordt dan in de zomer.
Bij vaste panelen is de opbrengst vele malen minder omdat zo minder recht op het licht staan.
De licht regeling zoekt iedere instelbaar tussen 1 tot 10 minuten de helderste licht inval op, want ook achter de wolken schijnt de zon.
Ik haal met het meedraaien >30% meer energie uit het paneel dan met een vast opgesteld paneel.
De spanningregelaar, die er zeker tussen moet, zorgt ervoor dat als de panelen onder een bepaald Voltage komt stopt met afgeven, zo niet dan gaan je panelen stuk.
Nog een nadenkertje, panelen welke (te) warm worden geven minder energie af dan koele panelen.
Het water achter het paneel langs pompen kan vooral in de zomer veel voordelen geven voor de opbrengst.

Uiteraard kleven er vele nadelen aan een solar pomp.
Als je 100% afhankelijk bent van deze pompen is het zeker geen optie.
Toch draaien er vele windmolen pompen als plas dras, drainage pomp in Nederland.
Daarom denk in aan de aansturing die het volgende moet kunnen:

1) Of grid, dus enkel op zonne energie
2) Of grid, vermogen opgewekt door windmolen (of combinatie zon/wind)
3) Indien geen zon/wind voorhanden dan eventueel ongesteunt door het net (1~230V of 3~400V)

@Rob,

Ja, een hogere temperatuur geeft een slechter rendement
Maar mijn gevoel zegt dat een extra paneeltje goedkoper is dan een watergekoeld systeem maken ...
Bovendien moet de pomp draaien, in de zomer zal het systeem altijd overcapaciteit hebben.

Hetzelfde geldt mi voor een meedraaiend systeem.
Duurdere opstelling, extra gevoelig voor onderhoud etc.
Ik denk dat extra panelen goedkoper zijn en betrouwbaarder.
Een oost/west opstelling en eventueel op zuid met een flauwe hoek zou mi prima kunnen werken.

Een MPPT regeling is mi niet overbodig.

Wind of zon kan je makkelijk oplossen met twee sper diodes.(veel panelen hebben deze al ingebouwd ivm koppelen van panelen)
Indien je ook 220 Volt gaat gebruiken zou bv een relais gebruikt kunnen worden wat afvalt als er geen laagspanning aanwezig is.
Hiermee zou je ook het licht/donker probleem oplossen, geen zon/wind dan 220V aan.

Je pompt toch al water op, dus de slang achter de panelen langs leggen zou denk ik geen probleem moeten zijn, al helemaal niet als je voor een vaste opstelling kiest.

Als je een VESC-compatible BLDC motorcontroller zou nemen, dan kan je een "custom user app" schrijven die "slimme" dingen doet.

Ding gaat vanzelf uit als er geen spanning is. En als er wel spanning is, is het simpelste: gewoon gaan draaien. Stel je dan bijvoorbeeld in: tussen 27V en 22V afbouwen van 100% naar 0% (dat is een groter bereik dan normaal) dan zou een evenwicht moeten ontstaan. Als je zonnepanelen bijvoorbeeld maar de helft van de max stroom van de motor kunnen leveren.

Voor MPPT wordt het ingewikkelder, maar misschien is dat een "dat kan altijd nog".

Dan heb je dus brushless, geen accu. Dan een wat overgedimensioneerde bldc motor
Waarschijnlijk verstandig om een 2:1 overbrenging naar de pomp te hebben.

Even rekenen: 400W bij 2000 RPM, is 209 rad/sec = 2 Nm.

Deze motor doet 190 RPM/V, 20 rad/s per V. Dus 0.05 Nm/A Met een 2:1 overbrenging moet je dan ongeveer 1Nm uit de motor halen, en dat gaat met 20A. Dat is mooi binnen het bereik van de VESC en ook de motor. Hij mag 44V*190 RPM/V = 8000 RPM, jij gaat 2*2060 = ongeveer 4000 RPM draaien. Ook binnen de grenzen.

In theorie lijkt het er op dat je met 40A de gewenste 2Nm zou kunnen halen met deze motor. Ik heb denk ik liever dat ie iets minder koppel levert met meer toeren. Anders zou ik een nog zwaardere motor kopen.

Anyway, dit was de goedkoopste motor die ik zo snel kon vinden. Op dit project is die motor niet de grootste kostenpost, dus je kan vast wat hogere kwaliteit vinden als je meer betaalt. Maar voor een prototype: met vermelding van: "ik weet dat deze motor mogelijk kapot gaat. als jullie hem kopen, dan gaat er een nieuwe /iets andere motor in als ie het niet uithoudt" lijkt me een mogelijke afspraak.

@Rob, er zijn geen panelen die 75% output halen als het geheel bewolkt is. Dus "ongeacht het weertype" kan ik niet geloven, of heb je er een bouwlamp op staan?

En water meerdere meters extra omhoog pompen is natuurlijk onzin, je rendement gaat dan meer omlaag dan je met koelen kan winnen.

@FlowFriend, kijk goed wat de zon doet in het jaargetijde wanneer je maximaal wilt pompen, daar richt je je panelen op uit. Zomaar oost-west en zuid neerleggen is niet een heel efficiënte methode. Als ik eerlijk ben denk ik dat je niet tot een goed resultaat gaat komen als je probeert dit in elkaar te flansen. Je kan misschien iets bereiken met de middelen die je hebt, maar je moet het wel goed doen!

Op 7 september 2018 08:36:27 schreef FlowFriend:
3) Indien geen zon/wind voorhanden dan eventueel ongesteunt door het net (1~230V of 3~400V)

Als dat tot de mogelijkheden behoort, zou ik dat zeker ook toepassen. Al is het alleen al voor de veiligheid dat je ten alle tijden kunt pompen als dat nodig mocht zijn.

Je kan eens een reken voorbeeld maken van een bepaald gebied, bereken de oppervlakte van het gebied, plus hoeveel water daar moet komen te staan. Als je de pomp capaciteit weet, kun je zo berekenen hoeveel tijd je pomp moet draaien. En daaruit kun je het aantal panelen bepalen wat je nodig hebt. Maar je weet het nooit zeker hier in Nederland, het weer verandert hier nog al eens.

Maar misschien heb je al zo'n berekening gemaakt.

Ik mis nog een heleboel, eh, laat ik zeggen, parameters. Laat ik ook eens een moeilijk woord gebruiken.
Hoe zit 't met vandaal bestendigheid, diefstal. Nog maar kort geleden een topicje over geweest. Nu word er plotseling ook al over een netaansluiting gesproken.
Het hele onderwerp komt voort uit de andere samenstellingen van de bestuursraden van de waterschappen. Vroeger waren dat boeren en tuinders, tegenwoordig zijn het vertegenwoordigers uit de politieke partijen. Vroeger waren de polderpeilen belangrijk, tegenwoordig worden poldersloten karpervrij gemaakt, want de kiezers willen heldere sloten, dat geeft een "groene" beleving. Vroeger hadden de gemalen een gewoon zadeldak met pannen, tegenwoordig hebben de meeste nieuwgebouwde gemalen een grasdak. Ik kan nog wel even doorgaan. Dat van die karperloze polders is gewoon erg, daar hebben ze de sportvissers gewoon een oor mee aangen***d. Die letten dus nu ook al beter op in het stemhokje.

Als er een netaansluiting mogelijk is, en in nederland is dat gewoon zo, leg je paneeltjes dan neer over de schuine afdekking van de vijzelgemalen waar ons land zo rijk aan is, en doe die plas/dras oplossingen gewoon met een Bosmanmolentje (die door velen in NL als een gewaardeerd landschapselemenr word beleefd.)

Sorry voor eventuele d/t fouten.

Ik vind het ook nogal een 'solution waiting for a problem' zoals de engelsen zo mooi kunnen zeggen.

Ocharme wie daarop service moet verlenen...

Misschien zoiets: https://www.landbouwwinkel.nl/webshop/waterwindmolen-waterpomp-op-wind…

Eventueel uit te breiden met bediening op afstand.
Dat lijkt mij ook nog wel een uitdaging.

Inderdaad een bosmanmolen: https://nl.wikipedia.org/wiki/Bosman-molentje
Briljant in zijn eenvoud.

[Bericht gewijzigd door evelo op vrijdag 7 september 2018 13:57:09 (16%)]

Kijk, ik verzin zoiets niet zelf natuurlijk. Ik ben maar een stroomboer. Als je even googeld op "solar gemaal" komt er zo het één en ander voorbij. Ik weet hoe die waterschappen met energiebesparing bezig zijn, energie is een grote kostenpost om droge voeten te houden. Maar het is méér penny-wise om panelen op een gemaal neer te leggen, en dan een kabeltje naar zo'n kleine pomp te leiden. Met een ordentelijk solar omvormer haal je meer uit je paneeltjes, zoals ik uit de discussies hier begrijp, dan dat je het pompje er koud opzet. Er is één dingetje wat ik niet weet: hoe verhoud zich onderhoud aan zo'n Bosmanmolentje t.o.v. een elektrische pomp.

Sorry voor eventuele d/t fouten.

Edit: Ik zie trouwens op deze foto dat dit een héél erg eco vriendelijk gemaal is, met aan de rechterkant een visladder. Mooi.

Die mini gemaaltjes zien er ongeveer zo uit.....dus waar laat je al die panelen ?