Inloggen

Watermakers Tips en trucs

Veel zeilers beschouwen watermakers als een noodzakelijk kwaad. Het is een luxe om altijd vers water te hebben zonder een paar keer per week jerrycans uit twijfelachtige bronnen te hoeven tanken. Maar er zit een prijs aan vast: energiebehoefte, geluid en onderhoud. We hebben een watermaker geselecteerd met een laag energieverbruik en na twee jaar varen hebben we onze setup geoptimaliseerd en het vereiste onderhoud verminderd en vereenvoudigd. U hoeft het wiel niet opnieuw uit te vinden: lees onze tips en trucs.

Soorten en merken

Dit hoofdstuk is niet bedoeld om een specifiek merk te bevoordelen. We kozen voor een Schenker model 30 omdat we een gebruikte in goede staat konden kopen en deze voldeed aan onze criteria. Na twee jaar volledig op watermakerwater te hebben geleefd, kunnen we zeggen dat we tevreden zijn met deze watermaker, hij heeft weinig onderhoud nodig en is tot nu toe probleemloos verlopen, met één uitzondering: de pomp. We hebben een oplossing voor dit probleem gevonden, daarover later meer.

Toen we ZwerfCat kochten, had hij al een watermaker, maar hij nam veel ruimte in beslag, was lawaaierig en moeilijk te onderhouden. Het grootste probleem was echter dat er veel stroom werd verbruikt. Echt veel, zo'n 2000 Watt om 90 liter per uur te produceren. We moesten de generator starten om de watermaker te laten draaien, maar aangezien het onze bedoeling was om van de generator af te komen en uitsluitend op zonne-energie te gaan werken, moesten we ook op zoek naar een energiezuinigere watermaker.

image

Energieterugwinning

Om zeewater door een omgekeerde osmosemembraan te persen is een druk van ongeveer 60 bar nodig. Slechts een klein deel (ongeveer 10%) van het water wordt daadwerkelijk door het membraan geperst. De rest, nu verrijkt met het extra zout dat achterbleef, genaamd pekelwater, wordt gewoon overboord gestort. Water onder druk zetten tot 60 bar kost veel energie, en het is zonde dat 90% van dat water gewoon overboord wordt gedumpt zonder de druk opnieuw te gebruiken. Gelukkig zijn er enkele watermakers die deze kostbare energie hergebruiken, en deze watermakers worden meestal op de markt gebracht als modellen met "energy recovery". Ze gebruiken een relatief lage druk (7 bar) pomp, en een drukversterker (Clark pomp) die de energie in het pekelwater recupereert om de druk op te voeren tot 60 bar, enigszins vergelijkbaar met een turbo in een verbrandingsmotor. Spectra was het eerste merk met een energieterugwinningsmodel, gevolgd door Schenker, en tegenwoordig zijn er meer merken die hetzelfde concept hanteren.

Onze Schenker 30 gebruikt slechts ongeveer 9-10 Ampère (wat gelijk is aan ongeveer 120 Watt) om 30 liter water per uur te produceren. Dit is 4 watt om een liter vers water te produceren, een behoorlijk verschil met onze vorige "brute force" watermaker die meer dan 20 watt per liter nodig had! Nou, om eerlijk te zijn, deze geadverteerde 30 L / u zijn echt een beetje te optimistisch. In werkelijkheid was onze productie meer rond de 20 tot 25 L / u (wat nog steeds minder is dan 6 Watt per liter), totdat we de pomp aanpasten.

Capaciteit

Een woord over capaciteit. Meer is niet altijd beter! In werkelijkheid is er maar één reden om een watermaker met hoge capaciteit te willen, en dat is wanneer de watermaker zoveel stroom gebruikt dat je de motor of generator moet laten draaien om hem te gebruiken. Alleen in die situatie wil je in zo kort mogelijke tijd zoveel mogelijk water maken. Als de watermaker echter zo weinig stroom verbruikt dat hij op zonne-energie kan werken, is haast niet nodig. In feite is het beter om een watermaker met een lagere capaciteit te hebben, zodat je de benodigde energie kunt "spreiden" over meerdere "zonne-uren".

Installatie

image

Dingen die ze je meestal niet vertellen in de installatiehandleiding:

Pomplocatie

Om puur technische redenen wordt het vaak aanbevolen om de pomp (en diverse filters en kranen) onder de waterlijn te monteren. Daar houden we helemaal niet van, omdat er veel slangverbindingen aan dit apparaat zijn gekoppeld, die allemaal het risico op ongelukken met een ondergelopen (of gezonken) boot vergroten. We hebben ervoor gekozen om slechts één slang vanaf de zeewaterkraan omhoog te laten lopen tot boven de waterlijn, en om het voorfilter, de kranen en de pompen allemaal boven de waterlijn te houden. Het nadeel is dat er een klein verlies aan efficiëntie is omdat de pomp het water boven de waterlijn moet liften en een onderdruk op zijn inlaat ziet, en kleine lekken ervoor zorgen dat er lucht in het systeem wordt gezogen. Welnu, we geven nog steeds de voorkeur aan kleine lekken die lucht in de watermaker toelaten dan aan lekken die water in de boot toelaten ...

Hulpingang

Normaal gesproken haalt de pomp zijn invoerwater uit de zee. Maar bij het reinigen van het membraan met chemicaliën, is het nodig om het water uit de uitgang van de watermaker terug te voeren naar de ingang om de chemicaliën te laten circuleren. De handleiding stelt voor om de aanzuigslang los te koppelen en samen met de afvoer in een emmer te plaatsen, maar we haten het om slangen los te koppelen omdat dat na verloop van tijd moeilijker wordt en na het opnieuw monteren zullen ze vaak lekken. Dus hebben we een hulpaanzuigslang met een kraan in de hoofdslang geplaatst en kunnen we dus een van de twee ingangen selecteren door twee kranen te openen dan wel te sluiten.

Filtertype

image

Onze Schenker kwam met een 5" voorfilter, maar deze elementen zijn moeilijk te krijgen. Dus hebben we deze vervangen door een 10" filter. Sommige mensen geven de voorkeur aan een dubbele filteropstelling, met een 20 micron filter gevolgd door een 5 micron filter, in een poging om een langere tijd te hebben tussen filtervervangingen. Nadeel van deze strategie is dat het spoelen met zoet water aan het einde van de productierun nu veel meer zoet water vereist.

Filterlocatie

Een terugkerend onderhoudsprobleem bij watermaker is het vervangen en reinigen van de voorfilter(s). We ontdekten dat we vaak terughoudend (lees: lui) zijn om onderhoud uit te voeren als de operatie te omslachtig en/of rommelig is. De oude watermaker van ZwerfCat had zijn filters in de bilge, dus moesten we spullen die de vloer bezetten weghalen, het vloerpaneel weghalen, in de bilge rommelen en veel water morsen dat zich een weg baant over de hele lengte van het schip , en moest daarna worden gedweild. Wat uitnodigde tot een houding van "nee, laten we het filter maar een andere dag doen"... Dus met de nieuwe installatie wilden we de voorfilterbehuizing zo toegankelijk mogelijk maken met weinig zorgen over het morsen van water.

Op ZwerfCat hadden we, zoals typerend voor catamarans van dit formaat, 4 hutten met elk hun eigen badkamer. Omdat we 4 badkamers net iets te veel vonden voor ons twee, hebben we een badkamer omgebouwd tot een "technische natte ruimte". We haalden het toilet eruit, zetten er een wasmachine voor in de plaats en verder was er plek voor de watermakerinstallatie en de bierbrouwerij.

Dit is gewoon geweldig! In geval van lekkage of morsen, drukken we gewoon op de knop van de afvoerpomp en de plas op de badkamervloer is verdwenen. We hebben het voorfilter net boven de gootsteen geplaatst, dus het schoonmaken / vervangen van het voorfilter maakt de vloer niet eens nat!

image

Een ander voordeel is dat de pekelafvoer eenvoudig in de gootsteen wordt geleid. Het scheelt niet alleen een extra gat in de romp, maar is ook erg handig als we chemicaliën op het membraan willen aanbrengen (conserveren en/of reinigen). We stoppen de plug in de gootsteen, doen er wat vers water in met de chemicaliën en openen de hulpaanzuigslang die in de hoofdzuigslang zit en eindigt ook in de gootsteen, en dat is het zo'n beetje. Als de procedure is voltooid, sluiten we de hulpafzuigklep, halen we de stop uit de gootsteen en zijn we klaar. Geen tijdelijke slangen en we hebben zelfs geen emmer nodig!

Als je geen extra badkamer hebt, kun je de watermaker misschien toch ergens tegen de badkamermuur installeren, verborgen achter een gordijn. Vrienden deden dit in hun monohull, het zag er netjes uit en ze waren tevreden over het resultaat.

Omgekeerde filterbehuizing

Een gebruikelijke manier om filters te reinigen is door er een omgekeerde stroom water door te laten. Dit water dient uiteraard al gefilterd te zijn, anders kan het filter aan de schone (afvoer) zijde vervuild raken. Een handige manier om een voorfilter schoon te maken, is door het in omgekeerde richting in de uitgang (pekel) stroom van de watermaker te loodsen. Het pekelwater is al door een filter gepasseerd, dus het is al schoon, en de restdruk is voldoende om de kleine weerstand van het te reinigen filter te overwinnen.

Debietmeter

De watermaker van Schenker (ons model van 5000 Euro lijkt een "budgetversie" te zijn) werd niet geleverd met een debietmeter. In plaats daarvan raadt de fabrikant aan om emmers te gebruiken om de waterstroom te meten. Dit is acceptabel als u dit maar één keer hoeft te doen om de installatie te controleren, maar we ontdekten dat het kennen van de waterstroom op elk moment zeer nuttige informatie biedt over de toestand van de pomp en filters, en zeer nuttig is bij het oplossen van problemen. We hebben op eBay een goedkope mechanische debietmeter gekocht en die in de pekeluitgang geleid. Als we het totale debiet willen weten, hoeven we alleen het productiewaterdebiet (een hoeveelheid die je meestal al middels een andere manier weet) erbij te tellen.

Vlotterschakelaar

Met een debiet van 300 l/u (voor een kleine watermaker) is de kans op een ramp als een slang losraakt groot. Laat de watermaker nooit zonder toezicht draaien: de pomp pompt de boot met plezier vol water totdat de oceaan leeg is, de stroom op is of de boot is gezonken, wat het eerst komt. Daarom hebben we een kleine vlotterschakelaar geïnstalleerd in de badkamer waar de watermaker is geïnstalleerd, en deze in serie geschakeld met het pomprelais. Als zich op de een of andere manier water onder de watermaker ophoopt, schakelt de vlotterschakelaar de pomp uit. In ons geval is dit al gebeurd: een van de vele slangaansluitingen is door de pulserende hoge druk vanzelf losgeraakt, en terwijl we op de boot zaten merkten we dat pas toen de vlotterschakelaar de pomp automatisch uitschakelde.

image

Dagtank

Water uit de watermaker smaakt best goed, maar ontwikkelt na een tijdje in de hoofdtank altijd wat "tanksmaak". We maakten ons ook zorgen over het oplossen van kleine hoeveelheden aluminium uit onze tank in ons drinkwater: er is een vermoeden dat aluminium een factor zou kunnen zijn bij de ontwikkeling van Alzheimer, en in ieder geval draagt het op geen enkele manier bij aan onze gezondheid. Dus maakten we er een gewoonte van om wat water rechtstreeks uit de watermaker te verzamelen in flessen om te drinken. Na een tijdje wilden we deze procedure echter wat gemakkelijker maken, dus kochten we een consumptiegrade "fles" van 20 liter met kraan om te gebruiken als onze "dagtank". Op eBay vonden we een goedkope kleine vlotter die we in het deksel hebben geïnstalleerd. De slang die het productiewater naar de hoofdtank transporteert heeft een opwaartse lus, en daarvoor hebben we een T-splitsing met slang naar de vlotterklep geïnstalleerd. Dus als er water wordt geproduceerd, geeft het er de voorkeur aan om naar de dagtank te gaan totdat de vlotterklep sluit en dan heeft het water geen andere keuze dan "over de bult" naar de hoofdtank te gaan. Op deze manier hebben we altijd automatisch vers water van de watermaker in onze dagtank, en aangezien het verbruik hoog is in vergelijking met het volume, blijft het water nooit erg lang in deze tank. Als het ooit een tanksmaak zou ontwikkelen (na een jaar nog steeds niet), zou de tank gemakkelijk te reinigen zijn via het deksel, zonder dat er chemicaliën nodig zijn.

Onderhoud

Onze Schenker watermaker heeft niet veel onderhoud nodig. Dit is onze ervaring na twee jaar uitsluitend op watermakerwater te hebben geleefd.

Spoelen

Watermakerfabrikanten vertellen u om de watermaker na elke productierun met vers water door te spoelen. Dit is nogal zonde, vooral bij watermakers met een lage capaciteit zult u uiteindelijk een half uur aan productie besteden aan het doorspoelen van het membraan. Veel mensen beweren echter dat als je de watermaker binnen twee dagen weer laat draaien, deze spoeling niet nodig is. We hebben deze spoeling nooit gedaan, behalve wanneer we de watermaker binnen twee dagen niet meer zouden gebruiken (wat bijna nooit is gebeurd), maar we moesten het membraan één keer per jaar reinigen. Het is niet zeker of deze reiniging kan worden vermeden door na elk gebruik te spoelen. Zelfs dan maken we het membraan liever eenmaal per jaar schoon dan vele uren aan waterproductie (en stroom) te besteden om deze eenvoudige procedure te vermijden.

Reserveonderdelen

In twee jaar met ongeveer 1000 uur gebruik, hebben we vier Shurflo-pompmembranen gebruikt. De Shurflo-pomp is echt de zwakke plek. We hadden mogelijk een versnelde slijtage aan de Shurflo-pompen vanwege de zuigers van de hoofdeenheid die in hun cilinders vastzaten. En dat lijkt de andere zwakke plek te zijn: hoewel al onze afdichtingen het prima houden tijdens deze 1000 uur, verhardden of schaafden de afdichtingen van de zuigers, waardoor de zuigers zelf de cilinderwanden raakten, wat krassen veroorzaakte op zowel de zuigers als de cilinderwanden en sterk toenemende weerstand. We raden aan om extra sets zuigerafdichtingen mee te nemen en de afdichtingen regelmatig te controleren / smeren / vervangen. Het probleem deed zich voor als een toegenomen druk (wat we hebben toegeschreven aan membraanvervuiling, wat gedeeltelijk waar was), een lagere waterstroom (wat we hebben toegeschreven aan Shurflo-pompslijtage, wat gedeeltelijk waar was), en door kreunende / piepende geluiden die uit de hoofdeenheid kwamen tussen de "beats" die we niet konden identificeren (en ook niet de dealers die we hebben geraadpleegd).

Filters

We wisselen regelmatig filters uit (wat makkelijk is dankzij onze installatie) om geurtjes van rottend plankton te voorkomen en zoveel mogelijk doorstroming te behouden. We reinigen de filters met een omgekeerde waterstroom, en / of door ze aan een lijn over de boeg te hangen als we voor anker liggen. Na het drogen zijn ze weer goed om te gebruiken, en dit proces kan vele malen worden herhaald.

Pompmodificatie

Zowel Spectra als Schenker gebruiken een gewone Shurflo-pomp. Dit is gewoon een zelfde soort pomp als wordt gebruikt om het drinkwatersysteem onder druk te zetten, maar is "opgevoerd" door een hogere "nok" -verhouding en de toevoeging van enkele koelribben op de motor. De pomp was oorspronkelijk nooit ontworpen om uren achtereen met een verhoogde druk te draaien, dus het is niet verwonderlijk dat deze pompen vrij snel verslijten. Na een tijdje begint de doorstroom te verminderen, waardoor het membraan vervuild raakt, waardoor de druk stijgt terwijl de waterproductie daalt. Een hoge druk en lage productie kunnen erop wijzen dat het membraan vervuild is; een gebrek aan doorstroming is de hoofdverdachte. De hogere druk kan de onwetende gebruiker de indruk geven dat de pomp goed werkt, maar in werkelijkheid zorgt de hogere druk ervoor dat het diafragma nog sneller slijt, wat resulteert in een nog lager debiet. Een betere (en eerdere) indicatie dat deze neerwaartse spiraal is begonnen, is door de zeewaterstroom te meten, daarom raden we aan om een debietmeter te installeren! We hebben gemeten dat de pekelstroom ongeveer 270 l/u is wanneer de pompkop nieuw is, maar deze zakt snel naar 240 l/u, en zodra deze onder de 200 l/u zakt is de kop echt aan een revisie toe. Met onze Schenker is de hoeveelheid productiewater ongeveer 10% van de totale stroom.

Om eerlijk te zijn: na onze pompmodificatie ontdekten we dat de hoofdzuigers enigszins vastzaten in de cilinders. Deze extra weerstand heeft mogelijk onze Shurflo-pompslijtage versneld. We vroegen andere zeilers met Schenkers hoe lang hun Shurflo-pompen meegaan, de meesten meldden een langere levensduur dan in onze situatie.

Shurflo revisie

In plaats van dat u de pomp bij uw merkdistributeur koopt, is het veel goedkoper om de pomp bij een Shurflo-dealer te kopen. Watermakerfabrikanten proberen de onderdeelnummers en hun leveranciers geheim te houden, maar na enig onderzoek hebben we ze toch gevonden. Dit zijn de Shurflo-onderdeelnummers (die voor ons doel allemaal hetzelfde zijn):

  • 8000-943-838 Originele pomp
  • 8008-943-839 Alternatief
  • 8000-543-238 Alternatief

In de meeste gevallen hoeft u echter niet de hele pomp te vervangen, zelfs niet de hele pompkop. Gewoonlijk hoeft alleen het "diafragma" in de pompkop te worden vervangen om de doorstroming weer op de specificaties te krijgen. Zowel Spectra als Schenker gebruiken het nokdiafragma met een verhouding van 3.0 dat wordt verkocht door Shurflo met het volgende onderdeelnummer:

  • 94-385-32

Helaas is dit nokkenmembraan "strategisch geprijsd" en is het vrij duur in vergelijking met de pomp als geheel. Met ongeveer 80 USD is het echter nog steeds een behoorlijke besparing in vergelijking met het vervangen van de hele pomp. Als u in de Caraïben vaart, heeft de winkel "Electec" op Sint Maarten deze nokkenmembranen op voorraad.

Behalve dat we behoorlijk snel verslijten, hadden we de indruk dat de pomp, zelfs in goede staat, op zijn best altijd marginaal was. De beloofde 30 L / u werd nooit gehaald, omdat verschillende factoren de waterstroom negatief beïnvloedden:

  • Om veiligheids- en onderhoudsredenen hebben we de pomp boven de waterlijn geïnstalleerd. Hierdoor ontstaat er een onderdruk op de pompinlaat, waardoor deze harder moet werken, en door de onderdruk ontstaan vaak wat luchtbellen (cavitatie en microlekkages).
  • Ondanks het gebruik van zeer dikke kabels, verloren we toch wat spanning van de accu's naar de pomp, en slechts een halve Volt maakt al een groot verschil voor deze Shurflo-pompen. Onze "technische natte ruimte" lag helaas nogal ver van onze energiecentrale (accu's en zonneladers) dus een gemakkelijke oplossing was er niet.
  • Ondanks het vaak schoonmaken van de filters, gaven de filters gemiddeld meer weerstand dan gloednieuwe filters. We kunnen nou eenmaal niet elke dag nieuwe filters gebruiken ...

Het was behoorlijk vervelend om het diafragma twee keer per jaar te moeten vervangen en gedurende lange tijd nooit een verzadigende waterproductie te bereiken. Naast dit onderhoud maakte de pomp erg veel lawaai. Door zijn ontwerp trilde het op alle assen en het bleek onmogelijk te voorkomen dat de trillingen een hoorbaar gebrom door het hele schip uitzond. Zelfs de slangen trilden vanwege de pulserende aard van de pompstroom. Het duurde niet lang voordat we deze Shurflo-pomp echt gingen haten.

Op een gegeven moment bereikte ons het gerucht dat Spectra een ander soort pomp was gaan gebruiken op zijn nieuwere modellen voor watermakers met hoge capaciteit. Het kostte wat onderzoek om er meer over te weten te komen: het merk van deze pompen is Procon.

image

Procon-pompen

Procon-pompen zijn hoogwaardige schoepenpompen, verkrijgbaar in een groot aantal configuraties: drie verschillende behuizingsmaterialen, drie verschillende behuizingsafmetingen, met of zonder overdrukventiel, met een directe aandrijving of magnetische aandrijving, in elke stroom- en drukconfiguratie, en een tiental verschillende motoren om de pomp aan te drijven.

De materiaalkeuze was eenvoudig: alleen roestvrij staal is geschikt voor zeewater. Voor druk mikte ik op ongeveer 8 bar, met het overdrukventiel op 12 bar, maar de waterstroom was een beetje een puzzel; Schenker specificeert dit niet in hun documentatie. Aangezien de beste totale stroom die ik kon krijgen met de originele pomp ongeveer 300 l/u was, met nog steeds minder productie dan mogelijk zou moeten zijn, wilde ik iets meer. De volgende stap was 330 l/u. Ik heb siliciumcarbide schoepen geselecteerd voor extra levensduur. De magnetische aandrijving was duurder, storingsgevoeliger en het voordeel was niet helemaal duidelijk: we begrepen dat het lekkage in de motor voorkomt in geval van een lekkende pakking, maar als de pompmotor "ondersteboven" wordt gemonteerd, dan zal lekkend water nooit de motor bereiken.

image

Wisselstroommotor

Vanwege het onvermijdelijke spanningsverlies dat gepaard gaat met lange kabellengtes op 12V, wilde ik dat de nieuwe motor op wisselstroom werkte. We hebben een krachtige maar efficiënte omvormer en het verlies zou minder moeten zijn dan wanneer de pomp rechtstreeks vanuit ons 12V DC-net wordt aangedreven.

Er werd berekend dat een motor van 1/3 pk voldoende zou moeten zijn om de pomp aan te drijven, dus dat heb ik besteld, maar om de een of andere reden toen ik het pakket ontving (enkele maanden te laat vanwege Covid19), zat er een 1/2HP-motor in het. (Na overleg met de leverancier kreeg ik gratis een vervangende 1/3 PK motor aangeboden!) De motor is een zogenaamd inductie (asynchroon) type: brushless en het toerental is gekoppeld aan de AC frequentie, wat resulteert in 1450 RPM op 50 Hz, 1725 RPM op 60 Hz.

Aandrijving met variabele frequentie

image

Het toerental van de motor wordt bepaald door de AC-frequentie en praktisch onafhankelijk van belasting en spanning. De pomp en motor zijn zo gedimensioneerd dat ze ongeveer precies werken op onze 50Hz inverter output, maar ik gaf er de voorkeur aan om de snelheid te kunnen regelen door gebruik te maken van een zogenaamde variabele frequentieaandrijving, met directe aandrijving vanaf de inverter output als terugval optie. De VFD bevat ook functies zoals "langzame start" en bescherming van de motor.

We hebben een versie van 400 W (1/2 HP) geselecteerd, met een enkelfasige ingang en een enkelfasige uitgang. Merk op dat dit laatste een zeldzame optie is, maar absoluut noodzakelijk om een enkelfasige motor te laten draaien.

Testen van de nieuwe setup

De eerste test was om de pomp rechtstreeks vanuit onze omvormer te laten draaien. Toen ik de pomp een paar seconden aanzette, dacht ik dat de pomp niet wilde aanzuigen, aangezien ik geen ander geluid hoorde dan een zwak gezoem. Tot mijn verbazing zag ik een gestage stroom water uit de pekelslang komen! We konden niet geloven hoe stil die pomp is!

image

We hebben de productie wateropbrengst gemeten en we zagen 35 L/h uit onze goede oude Schenker komen. Dit was meer dan ooit tevoren! Hoe zit het met de waterkwaliteit? De TDS met de vorige pomp was iets meer dan 400 ppm, maar met de nieuwe pomp was dat slechts 234 ppm. Dit is te verklaren door de verhoogde doorstroming die de zoutresten veel sneller wegspoelt dan voorheen, waardoor het membraan een lager zoutgehalte ziet aan de invoerzijde.

Het enige probleem was dat de stroom nu tot 30 Ampère was gestegen, drie keer meer dan voorheen, en dat de pompmotor veel warmte uitstootte, waardoor de kleine badkamer behoorlijk snel opwarmde. (Dit probleem is nu opgelost, zie hieronder.) Dit was een beetje vreemd, althans niet verwacht. Hoe dan ook, het was tijd om de Variable Frequency Drive (VFD) te proberen. Ik had wat moeite om het op gang te krijgen, maar na overleg met de fabrikant en het laden van een andere set parameters in de configuratie, werkte het als een speer. Tot mijn verbazing was de stroom op dezelfde 50Hz als onze omvormer nu ongeveer 20 Ampère en liep de motor een stuk koeler. Op de een of andere manier passen de motor en onze omvormer niet goed bij elkaar. Een mogelijke verklaring is dat de omvormer niet specifiek is gebouwd om inductiemotoren aan te drijven; het verricht veel inspanning om een mooie "sinus" te maken, maar de motor geeft niet zoveel om golfvorm en probeert het eigenlijk behoorlijk te vervormen met zijn zeer inductieve belasting. De VFD is gebouwd om precies dit soort motoren aan te drijven, zodat deze veel efficiënter kan zijn.

Omdat we nu de waterstroom onafhankelijk van de druk konden regelen, was het gemakkelijker om problemen op te lossen en ontdekten we dat onze belangrijkste Schenker-unit een probleem had: de zuigerafdichtingen waren uitgedroogd en veroorzaakten veel weerstand. Na het vervangen van de afdichtingen, het polijsten en smeren van de zuigers en cilinderwanden werd de druk minder en ging de stroom direct terug naar 14 Ampère! Achteraf gezien kan dit niet-ontdekte probleem onze Shurflo-pompslijtage hebben versneld.

Hoe dan ook, het probleem met het stroomverbruik was opgelost. Een stroomsterkte van 14A is voor ons acceptabel: hij is iets hoger dan bij de Shurflo-pomp, maar de output van de watermaker is bijna twee keer zo hoog. Zelfs dan maakt het ons niet uit of het stroomverbruik iets hoger is: de afwezigheid van geluid en het lagere onderhoudsvereiste maken het een goede deal. (Let op: op 60 L/u-modellen zou het stroomverbruik niet zo veel toenemen, zie hieronder).

Ondanks dat we tevreden waren met de 35L/h was de druk op de watermaker met 8 bar wat hoog. Nadat we een frequentie van 45Hz hadden gekozen, kregen we de druk terug naar 7 bar terwijl de productie nog steeds iets meer dan 30L/h was. Met een nog lagere frequentie ging de druk nog meer naar beneden, maar dat gold ook voor de productie. 45Hz leek het goede punt te zijn voor onze setup.

Tussentijdse conclusie

We zijn erg tevreden met de Procon-pomp:

  • Hij is extreem stil. Het enige wat we buiten de badkamer horen is de "beat" van de drukversterker (Clark-pomp).
  • De waterproductie is hoger dan ooit tevoren.
  • Waterkwaliteit verbeterd, TDS werd aanzienlijk lager door de verbeterde doorstroming.
  • Geen problemen meer met spanningsverlies, daling van het toerental wanneer een wolk de zon blokkeert, enz.
  • Zeer stabiele stroming. De stroming is sterk gekoppeld aan het toerental (elke rotatie van de rotor levert een vast volume op) en als het filter zou vervuilen, zou het toerental en dus het debiet hetzelfde blijven, maar de druk (en het stroomverbruik) zou stijgen.
  • We kunnen de waterstroom reguleren met de VFD om de ideale druk te behouden onafhankelijk van de temperatuur en zoutgehalte van het zeewater.
  • Het is nog te kort om te zeggen, maar de Procon-pomp zou veel langer moeten meegaan dan de Shurflo-pomp. Er zijn geen onderdelen in de motor die kunnen slijten, behalve de lagers. De schoepen in de pomp zijn bedekt met siliciumcarbide en zouden lang mee moeten kunnen gaan en kunnen worden vervangen als ze zijn versleten.
image

Achteraf gezien hadden we een pomp met een lager debiet moeten kiezen. In plaats van "330 L/u" zou de optie van 300 L/u een betere match zijn geweest. We laten de pomp nu draaien op 45 Hz, wat 10% minder is dan onze inverterfrequentie. Met de 300L/h-pomp konden we hem op exact 50 Hz laten draaien om hetzelfde debiet te bereiken, wat betekent dat we hem rechtstreeks vanaf de omvormer konden laten lopen. Toch houden we ervan om de VFD er tussenin te hebben, zodat we het toerental kunnen aanpassen en ook kunnen profiteren van het (nog niet afdoende toegelichte) hogere rendement.

Verdere gedachten, ideeën en experimenten

Het enige nadeel van onze huidige Procon-opstelling is de stroombehoefte, die iets hoger is dan de Shurflo-pomp (afgezien van de veel hogere wateropbrengst). We kunnen mogelijk wat stroom besparen door:

  • met een 1/3 pk motor in plaats van de 1/2 pk motor die we hebben ontvangen.
  • gebruikmakend van een driefasige motor in plaats van een enkelfasige motor. Driefasige motoren hebben een hoger rendement dan enkelfasige motoren. Maar in dit geval zal je wat redundantie opofferen omdat je de motor niet meer kunt laten draaien met alleen een omvormer, je hebt absoluut een VFD nodig. U kunt natuurlijk een reserve VFD kopen om deze redundantie terug te krijgen.
  • upgraden naar 60 L/u. Bij het ontleden van de Procon-datasheets merkten we dat wanneer een pomp met een hoger debiet wordt geselecteerd, het benodigde vermogen niet met dezelfde verhouding omhoog gaat. Een pomp met dubbele doorstroming zou maar 50% meer vermogen nodig hebben om hem aan te drijven. Om 60 L/u te produceren zou ongeveer 21 Ampère nodig zijn, wat vergelijkbaar zou zijn met de originele Shurflo-opstelling. Maar om te upgraden naar 60 L/u zouden we een extra membraan moeten installeren (zoals op het Schenker 50-model) of het vervangen door een enkel groter membraan. Elk 21"-membraan kan ongeveer 30 L/u doen, een 40"-membraan zou goed zijn voor 60 L/u. Interessant is dat 40"-membranen slechts 10% duurder zijn dan het 21" -membraan dat onze Schenker gebruikt en dat u er maar één nodig hebt.

Opmerkingen over bestellen en configureren

Als Europeaan heb ik een omvormer van 50 Hz. Als je het systeem op 60 Hz wilt laten draaien, heb je een pomp nodig met een lager debiet om het hogere toerental te compenseren. Of u gebruikt een VFD en selecteert gewoon 50 Hz of welke frequentie dan ook die u de juiste stroom geeft.

Vervanging van de Shurflo-pomp van een 30L/u-model

Procon-pomp: Het modelnummer van mij is 1W3110A11BA928, maar dit is voor het 330 L/u-model. Het 300 L/u-model (1W3100A11BA928) zou eigenlijk een betere match zijn als u het rechtstreeks vanaf een 50 Hz-omvormer wilt gebruiken. Deze pomp is van roestvrij staal, heeft schoepen van siliciumcarbide voor extra duurzaamheid, directe aandrijving en de veiligheidsklep is afgesteld op 175 PSI. Ik heb deze pomp besteld bij pacificool.co.nz, ze waren erg behulpzaam.

Waar kan ik een Procon-pomp bestellen?

Aanvankelijk bleek het bijna onmogelijk om een pomp te bestellen. Vanwege onze Nederlandse afkomst werden we doorgestuurd naar de EU-distributeur (Standex) in Ierland. Na meerdere e-mails kregen we eindelijk een uitgebreide vragenlijst en na terugzenden hoorden we niets meer. We hebben ook contact opgenomen met de NZ-dealer pacificool.co.nz en nadat ze hadden uitgelegd dat we in de Stille Zuidzee zeilden, waren ze gerechtigd om onze bestelling te accepteren. Pacificool was buitengewoon behulpzaam, beantwoordde snel, stuurde technische vragen door naar de fabrikanten, leverde datasheets, maar was ook erg behulpzaam om de pomp zo snel mogelijk naar Tahiti te verzenden zodat we hem daar konden ophalen.

AC-motor: 1/3 HP zou voldoende zijn. Ik heb de mijne van pacificool.co.nz samen met de pomp. Er zijn verschillende motoren beschikbaar, je hebt er een nodig met frame 48YZ (of frame 56C met adapter), ik zou aanraden om advies in te winnen bij de verkoper. Ik heb een Nidec 928, die kan werken op 115V en 230V, enkelfasig. Deze motor heeft een startwikkeling die automatisch wordt uitgeschakeld door een centrifugale schakelaar wanneer het toerental ongeveer 1150 passeert, wat gelijk is aan 40 Hz. Ik vond dit iets te dicht bij mijn favoriete werkfrequentie van 45 Hz, dus ik rekte de veren een beetje uit om ze bij een lager toerental te laten openen. Het kan nu dalen tot 30 Hz zonder dat de centrifugaalschakelaar in de opstartinstelling sluit. U hoeft dit waarschijnlijk niet te doen als u de 300 L/u-pomp bestelt die 50 Hz nodig heeft.

Variabele frequentieaandrijving: dit is optioneel. Met een VFD kun je het toerental aanpassen, heb je een zachte start en is de efficiëntie misschien beter. We hebben model GK3000-1S0004 van www.ato.com. Er staat wat informatie in de handleiding over aanpassingen die nodig zijn aan een enkelfasige motor om deze te laten draaien, maar dat kun je negeren. Sluit de motor gewoon aan via de V- en W-klemmen.

De VFD heeft een behoorlijk uitgebreid menu, de volgende opties zijn gewijzigd ten opzichte van de standaardinstellingen (u moet mogelijk een paar dingen wijzigen als u werkt op 115AC in plaats van 230AC of een andere motor gebruikt): P0.06 = 60, P0.07 = 60, P0.08 = 240, P0.09 = 4, P0.12 = 6, P0.17 = 2, P0.18 = 1, P0.19 = 60, P0.20 = 45, P0.22 = 2 .

Vervanging van de Shurflo-pomp van een 60L/u-model

Ik heb dit niet gedaan, maar aangezien dit model twee Shurflo-pompen gebruikt, is het een goede gok dat je het debiet gewoon moet verdubbelen tot 600 l/u. Een Procon pomp model 3 op 70Hz zou dit kunnen leveren, maar een model 5 pomp kan dit op 50Hz doen. Je hebt een motor van 1/2 pk nodig. Raadpleeg de datasheets of vraag advies aan Procon.

Een 30L/u-model upgraden naar 60L/u

Hiermee verdubbelt u uw productie voor slechts 50% meer stroomverbruik. U moet ofwel nog een 21"-membraan toevoegen, of deze vervangen door een enkel 40" -membraan. Dit laatste heeft als voordeel dat het in de toekomst veel goedkoper is om het enkele 40" membraan te vervangen dan om twee 21" membranen te vervangen. In beide gevallen zult u enkele hogedrukslangen moeten vervangen om alles passend te maken. Voor de pomp en motor verwijs ik naar de vorige paragraaf.


Reacties

Naam:
Email:
Tekens over:


contact