Quale generatore per pompa sommersa?

Dimensionamento gruppo elettrogeno per pompe

Quando si cerca il gruppo elettrogeno per pompe nascono sempre numerosi problemi, vari dilemmi e tante difficoltà. Anche coloro che sono dei professionisti del settore e possono vantare una lunga esperienza in merito sono spesso soggetti a difficoltà di ogni genere.

La scelta, difatti, potrebbe variare in relazione a un gran ventaglio di fattori e dettagli. Perciò, se si vuole compiere un acquisto perfetto da ogni punto di vista, non si può proprio fare a meno di eseguire la scelta del dimensionamento del gruppo elettrogeno per pompe cercando di considerare proprio tutti gli aspetti dell’acquisto. Tra i dettagli di maggior importanza da considerare spicca la tensione e il sistema di erogazione (può essere a 400V trifase oppure a 230V monofase).

Normalmente a partire da un’erogazione a 400V trifase si può alimentare una linea a 230V monofase usando all’incirca 1/3 della potenza totale. Ovviamente, una linea alimentata in questo modo deve rispettare comunque tutti gli altri requisiti. Non è possibile alimentare proprio tutte le linee in questo modo. Devi sapere, difatti, che per l’alimentazione di un’apparecchiature elettrica bisogna innanzitutto considerare la quantità della potenza che viene richiesta per l’avvio.

Quest’ultima è nella stragrande maggioranza dei casi superiore alla potenza della targa utile per il normale funzionamento della linea in questione.

Da considerare anche altri fattori, come il quadro di controllo (può essere automatico o manuale in emergenza), nonché la versione (quella cofanata oppure aperta). Spicca la valutazione relativa alle caratteristiche del motore (come la sua marca, il carburante, il sistema alla base di regolazione dei giri motore, nonché il tipo di raffreddamento utilizzato). Infine occorre anche svolgere una completa (e mirata) valutazione degli accessori oppure dei supplementi di vario genere. Da tutto questo si può capire che la scelta da svolgere non è una di quelle semplici. Si tratta, tutt’altro, di una scelta che in larga misura può comportare varie difficoltà.

Tra le altre cose si consiglia di valutare anche le varie indicazioni per il dimensionamento. Queste non sono tantissime e si concentrano per lo più sull’analisi dei carichi che si possono collegare al gruppo elettrogeno. Questi si suddividono in:

• carichi resistivi;
• carichi induttivi.

I carichi resistitivi sono, per esempio, le lampade a incandescenza, ma anche i ferri da stiro oppure le stufe elettriche. Generalmente, tali carichi sono meno difficili da alimentare su una linea rispetto a quelli induttivi.

I carichi induttivi sono leggermente differenti. Si tratta in gran misura di gru, elettropompe, compressori di vario genere e persino dei motori elettrici vari. Questi sono più difficili da alimentare, poiché all’avviamento assorbono una grande quantità di energia elettrica di spunto.

Come calcolare lo spunto di un motore elettrico

Anche il calcolo della corrente di spunto di un motore non è per niente semplice da fare. Si tratta, invece, di una missione abbastanza ardua, che richiede l’impiego di numerosi calcoli e varie conoscenze.

Il motore di base (nel suo stato disattivato) ha una bassa resistenza alla corrente elettrica. Questo, da un certo punto di vista, favorisce la facilità di spunto del motore. Lo spunto di corrente, – ovvero la quantità di energia elettrica necessaria per l’avvio del motore, – dura soltanto per un brevissimo istante. Anche per questo calcolare in maniera esatta, precisa e infallibile la corrente di spunto è pressoché impossibile. D’altro canto si può ugualmente provare a determinare la gamma necessaria basandosi sulla documentazione specifica fornita dal produttore.

Per eseguire il calcolo al meglio ed evitare i soliti banali errori da novellini non serve che attenersi a dei passaggi fondamentali. Questi sono utili proprio per calcolare senza errori lo spunto del motore elettrico. Quali sono?

Innanzitutto si consiglia di considerare la targhetta situata sul motore. Quest’ultima dovrebbe riportare vari dati, tra i quali anche quelli relativi alla tensione. Molti sottovalutano tale parametro, ma è importantissimo non solo nel calcolo dello spunto di un motore elettrico, ma anche in numerose altre situazioni. Al di là di ciò che si potrebbe inizialmente pensare, la tensione rappresenta una delle informazioni chiave dell’etichetta.

Su quest’ultima si possono anche trovare le numerose caratteristiche di funzionamento del motore. Sulla targa del motore vanno cercate anche le altre caratteristiche, come il Codice di rotore bloccato (che talvolta si può trovare anche come Codice di lettere rotore bloccato. Tale codice può essere rappresentano da una serie di lettere differenti.

In primis, può essere rappresentato da una V oppure da una A. In base al codice trovato è possibile leggere delle indicazioni in merito al calcolo. Tutto ciò che serve è trovare la tabella dei codici rotore bloccato e leggere le indicazioni situate vicino alla lettera riportata.

Tali indicazioni riporteranno l’intervallo dato da chilowatt oppure da Volt-Ampère (espresso in migliaia). Ogni numero dell’intervallo va successivamente moltiplicato per mille e ogni risultato va successivamente diviso per il valore di tensione del motore indicata sull’etichetta. Il risultato derivante da questa serie di calcoli rappresenta la corrente di spunto.

Per capire meglio come eseguire il calcolo di base evitando i “soliti” errori si può prendere in considerazione un esempio.

Mettiamo caso di avere a che fare con una targhetta motore 3,5. Sull’etichetta possiamo leggere la tensione del motore: è pari a 230 Volt. Mentre il codice rotore bloccato è rappresentato dalla lettera K. Grazie a questa lettera si può scoprire anche la gamma indicata direttamente sul tavolo. Essa spazia da 8.0 a 8.99 kVA.

Dopo la moltiplicazione per mille si scopre che la gamma spazia da 8000 a 8990. Dividendo tali due valori per 230, si ottiene la gamma della corrente di spunto, che spazia da 34,8 ampere fino a 39,1 ampere.

Coefficiente di spunto pompa sommersa

Un discorso meno complesso può essere svolto per tutto ciò che riguarda il calcolo del coefficiente di spunto della pompa sommersa.

Quest’ultima si può a tutti gli effetti considerare come un motore elettrico vero e proprio, per il quale è necessario conoscere i valori di spunto.

Molto dipende ugualmente dalla pompa in questione, dai suoi valori e specifiche. Il calcolo da svolgere, di base, non è molto differente rispetto a quello che abbiamo illustrato poco prima, anche se molte cose cambiano a seconda di vari dettagli. Cosa, dunque, fare?

Il coefficiente di spunto è un valore conosciuto, che viene riportato sull’etichetta della pompa. Per il carico induttivo è di 2,5, mentre per quello resistivo è pari a 1. Questo, per lo meno, accade, nella maggior parte dei casi.

Basandosi sullo stesso è possibile calcolare senza troppe difficoltà la quantità di energia elettrica necessaria per il funzionamento della pompa. Occorre ricordarsi, che una pompa sommersa non deve funzionare per troppo tempo.

Tutt’altro: basta una ventina di minuti circa affinché una pompa abbastanza potente riesca a svolgere la sua funzione senza troppi problemi.

Tale coefficiente viene espresso in kW, non in Ampere e indica esattamente di quanta energia elettrica ha bisogno la pompa sommersa per funzionare correttamente. Attenzione: tale valore indica solo il valore di spunto, non di funzionamento continuo, che solitamente richiede una quantità di energia elettrica più bassa rispetto a quella di spunto.

Alcune persone si confondono credendo che tale valore vada ugualmente ricontrollato, ma non c’è il bisogno di farlo. Le aziende produttrici di simili dispositivi si preoccupano di metterci soltanto delle specifiche estremamente precise.

Un suggerimento che può essere fatto in tal merito è di usare una quantità di energia elettrica superiore rispetto a quella indicata. Per esempio, per avviare un motore elettrico da 0,7kW si consiglierebbe di usare una potenza da circa 1,2kW. In questo modo non solo si garantisce al motore in questione una quantità sufficiente di energia, ma si prevengono anche gli eventuali problemi dovuti alla mancanza di energia.

Già usare una quantità di circa 1,0kW potrebbe non essere sufficiente. E se proprio non si conosce la giusta quantità di corrente elettrica che serve per lo spunto di una pompa sommersa, in quanto, per esempio, manca il libretto con le specifiche, ci si potrebbe ugualmente rivolgere all’azienda produttrice. Sarà quest’ultima a fornire al cliente interessato tutte le informazioni in merito.

Ricordati che nel calcolo del suddetto coefficiente vengono considerati anche numerosi altri fattori e dettagli, come i Volt di alimentazione (solitamente sono pari a 220) e l’assorbimento a regime (circa 0.20-0.25 kW).

Quanto assorbe allo spunto una pompa sommersa?

In realtà l’assorbimento allo spunto della pompa sommersa dipende anche da altri fattori, tra cui, per esempio, persino la quantità di fluidi che occorre spostare.

Ovviamente, se la quantità di liquido da pompare fosse particolarmente elevata, il consumo di energia elettrica allo spunto sarebbe più alto del normale.

Il consumo elettrico associato dipende dalla potenza elettrica della pompa (espressa in chilowatt, kW). Un chilowatt è rappresentato da mille watt. Solitamente quest’ultimo costa, ai fini del pagamento delle utenze domestiche, all’incirca 25 centesimi all’ora. Mediamente, una pompa sommersa di dimensioni circa media assorbe tra i 1.000 e i 1.500W, ma considera che un dispositivo di questo genere non resta acceso per tutto il giorno. Basti pensare al serbatoio di stoccaggio.

Quest’ultimo abbassa la quantità di energia elettrica usata dalla pompa per avviarsi. A seconda della pompa usata, allo spunto quest’ultima potrebbe assorbire all’incirca 1,2-1,5 kW di potenza, ma come già detto si tratta soltanto di un parametro indicativo, ampiamente variabile a seconda di un gran ventaglio di altri fattori.

Il costo di elettricità dipende ugualmente dalla potenza assorbita non solo allo spunto, ma durante tutte le ore di uso della pompa. Per esempio, 1,5kW ha un costo di circa 0,25 euro. Il che, moltiplicato, ha un costo di 40 centesimi. Usando la pompa in questione per più tempo, basta semplicemente eseguire la moltiplicazione del valore così ottenuto per il numero delle ore giornaliere di utilizzo della pompa.

La quantità di energia elettrica richiesta per lo spunto della pompa può cambiare anche a seconda della durata di lavoro della pompa. Fintanto che quest’ultima viene svolta per decine e decine di anni è logico pensare che con il tempo, senza alcun tipo di manutenzione, la pompa in questione richiederà una quantità di energia superiore rispetto a quella usata nei primi anni di suo funzionamento.

Non solo: anche la sabbia, la polvere, le alghe, i limo o gli altri contaminanti potrebbero “inquinare”, per così dire, la pompa costringendola a un consumo maggiore di energia elettrica in fase di avvio.

Infine vale specificare che nel calcolo vengono considerati anche i fattori relativi alla stessa pompa: il numero di giri, la sua tipologia, la portata di fluido richiesta e la pressione di fluido richiesta.

Per eseguire il calcolo tenendo in mente tutti questi fattori matematici è persino possibile avvalersi di vari strumenti di calcolo online. Grazie agli stessi avrai la possibilità di calcolare esattamente la potenza richiesta per lo spunto del dispositivo senza, al contempo, dover svolgere troppi calcoli autonomamente.

Così eviterai le solite perdite di tempo, così comuni per tutte quelle persone che vogliono eseguire i calcoli in autonomia finendo irrimediabilmente per sbagliare.

Il risultato? La pompa semplicemente non funziona, nemmeno usando un inverter: si spende subito dopo l’accensione oppure non si accende affatto. In altri casi potrebbe anche dare diversi problemi durante il funzionamento vero e proprio.

Alcuni esempi

Generalmente la quantità assorbita è di molto maggiore rispetto alla corrente nominale di targa per i carichi stabilizzati. Per esempio, un gruppo elettrogeno da circa 50kVA normalmente è in grado di avviare dei motori elettrici fino alla potenza massima di 15 kW. Sarebbe, invece, impossibile per un tale gruppo avviare dei motori da 20kW, in quanto in fase di avvio richiederebbero una quantità di energia di molto maggiore.

La potenza della pompa viene espressa in HP (talvolta in kW) e il suo valore è direttamente collegato alla potenza del generatore (espresso unicamente in kW).

Prendendo in riferimento la quantità di HP della pompa sommersa si può tranquilla giungere al valore in kW del generatore necessario per il suo funzionamento.

Consigliamo ugualmente di prendere in esame dei valori superiori rispetto a quelli indicati, poiché con il tempo la pompa si potrebbe usurare e sarebbe necessario un maggior consumo di energia elettrica per il suo funzionamento.

Il valore in HP di potenza della pompa non è mai altissimo: esso spazia da 0,5 Hp fino a 2 HP circa. Il valore in HP può essere espresso in kW (potenza nominale), da cui si può deriva la potenza in Watt. La formula di base è:
VA=P*K*1,25 (P sta per potenza nominale espressa in KW, K è il coefficiente di spunto, 2,5 per il carico induttivo e 1 per quello resistivo, mentre 1,25 è il coefficiente di sicurezza.

Per prima cosa hai bisogno di convertire i cavalli (HP) in kilowatt (kW). Per farlo puoi usare un convertitore online (https://convertlive.com/it/u/convertire/cavalli/a/kilowatt). Così:
0.5HP= 0,375 kW
0.75HP= 0.559 kW
1HP= 0.745 kW
1.25HP= 0.932 kW
1.5HP= 1.118 kW
1.75HP= 1.305 kW
2HP= 1.491 kW
2.25HP= 1.677 kW
2.5HP= 1.864 kW

Per calcolare la potenza del generatore moltiplica come mostrato sopra. Per esempio, con una pompa da 1,5HP per i carichi induttivi:
VA=1.118*2,5*1,25=3493 VA oppure 3,493 kW

Così nel caso dei carichi resistivi:
Una pompa da 0,5HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 1406VA (1,406 kW)
Una pompa da 0,75HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 2096VA (2,096 kW)
Una pompa da 1HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 2328VA (2,238 kW)
Una pompa da 1,25HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 2912VA (2,912 kW)
Una pompa da 1,5HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 3492 VA (3,492 kW)
Una pompa da 1,75HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 4078VA (4,078 kW)
Una pompa da 2HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 4659VA (4,659 kW)
Una pompa da 2,25HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 5240VA (5,240 kW)
Una pompa da 2,5HP ha visogno di un generatore di potenza minima pari a 5825VA (5,825 kW)

Per i carichi induttivi il coefficiente di spunto è 1.Per esempio, con una pompa da 1,5 HP per i carichi resistivi:
VA=1.118*1*1,25=1397 VA oppure 1,397 kW. Così, per le pompe di carico resistivo è necessario un generatore con la potenza minima di circa 2,5 volte inferiore (si divide per 2,5, per non fare sempre i calcoli):
Per una pompa da 1,5 HP: 3,492kW/2,5 = 1,3968 kW
Per una pompa da 0,5 HP: 0,5624 kW
Per una pompa da 0,75 HP: 0,8384 kW
Per una pompa da 1 HP: 0,8952 kW
Per una pompa da 1,25 HP: 1,1648 kW
Per una pompa da 1,75 HP: 1,6312 kW
Per una pompa da 2 HP: 1,8636 kW
Per una pompa da 2,25 HP: 2,096 kW
Per una pompa da 2,5 HP: 2,33 kW

N.B: E’ sempre meglio preferire dei generatori di potenza leggermente maggiore rispetto a quella indicata.