L'acqua è vita. Per le proprietà off-grid, ottenere acqua dal terreno è spesso la priorità n°1, anche prima della luce.
Le case collegate alla rete usano pompe per pozzi 240V AC che raggiungono oltre 4000W all'avvio. Far funzionare una di queste su un piccolo inverter off-grid è una ricetta per il disastro.
Ecco come pompare acqua in modo efficiente con il solare.
1. I due approcci principali
A. Pompe solari DC ad azionamento diretto (Il modo "più semplice")
Queste pompe funzionano direttamente dai pannelli solari. Nessuna batteria richiesta.
- Come funziona: Quando il sole splende, la pompa gira. Quando passa una nuvola, rallenta. Quando il sole tramonta, si ferma.
- Stoccaggio: Immagazzini acqua, non elettricità . Pompi acqua in una grande cisterna o serbatoio su una collina (alimentazione a gravità ) durante il giorno per usarla di notte.
- Pro: Estremamente efficiente, molto affidabile (nessuna batteria da guastare), semplice.
- Contro: Nessuna pressione dell'acqua di notte a meno che non abbiate un serbatoio a gravità .
B. Pompe AC con batterie (Il modo "standard")
Usate una pompa per pozzo standard 120V/240V alimentata dal vostro inverter solare principale e banco batterie.
- Come funziona: L'inverter alimenta la pompa come una presa di rete.
- Pro: Alta pressione (40-60 psi) on-demand, 24/7. Funziona di notte.
- Contro: Richiede un inverter massiccio (per gestire il picco) e un grande banco batterie. inefficiente.
Raccomandazione: Per bestiame, irrigazione o riempire una cisterna, usate DC ad azionamento diretto. Per pressione domestica, usate una piccola pompa di pressione DC o una pompa AC soft-start.
2. Dimensionamento di una pompa solare
Per scegliere la pompa giusta, servono due numeri:
- Prevalenza totale dinamica (TDH): La distanza verticale (in piedi o metri) dal livello dell'acqua nel pozzo alla sommità del serbatoio di stoccaggio + perdita per attrito nella tubazione.
- Esempio: L'acqua del pozzo è a 100 piedi. Il serbatoio è 50 piedi su una collina. TDH = 150 piedi.
- Portata (GPM): Galloni al minuto necessari.
- Esempio: Riempire un serbatoio da 1000 galloni in 5 ore di sole = 200 galloni/ora = ~3,3 GPM.
3. Selezione dei pannelli per una pompa DC
La maggior parte delle pompe solari DC (come Grundfos o RPS) ha un intervallo di tensione specifico (es. 30V - 300V).
- Sovradimensionare l'array: Se una pompa è nominale 100W, usate 200W di pannelli. Questo assicura che parta prima al mattino e funzioni attraverso le nuvole.
- Cablaggio in serie: Una tensione più alta è migliore per spingere l'acqua ad alte prevalenze. Collegare i pannelli in serie per aumentare la tensione.
4. Serbatoi a pressione vs. Cisterne
- Serbatoio a pressione: Il piccolo serbatoio blu nel seminterrato. Contiene 20-80 galloni sotto pressione. La pompa cicla frequentemente. Cattivo per pompe solari.
- Cisterna (serbatoio di stoccaggio): Un grande serbatoio (500+ galloni) non pressurizzato. La pompa solare lo riempie lentamente tutto il giorno. Una piccola pompa "booster" 12V/24V separata (come una pompa da camper) pressurizza poi l'acqua dalla cisterna al rubinetto. Questo è il design off-grid più efficiente.
5. Protezione invernale
- Protezione antigelo: Le pompe solari non generano calore. Se il tubo sopra terra gela, la pompa può bruciarsi spingendo contro il ghiaccio.
- Foro di drenaggio: Praticare un piccolo foro da 1/8" nel tubo di discesa sotto la linea di gelo. Questo permette all'acqua nel tubo di drenare verso il basso quando la pompa si ferma, prevenendo il congelamento.
Conclusione
Spostare l'acqua è un lavoro pesante.
- Migliore efficienza: Pompa sommersa DC -> Cisterna -> Alimentazione a gravità .
- Migliore comfort: Pompa sommersa DC -> Cisterna -> Pompa booster DC -> Serbatoio a pressione.
Evitate di far funzionare una pompa per pozzo AC standard da 1,5 CV su un piccolo sistema solare. Distruggerà il vostro inverter.
Per maggiori informazioni sul dimensionamento dei carichi, vedete Come calcolare il vostro consumo energetico.
