Met welke elektrische aanpassingen moet je rekening houden?
Zwembaden van tien tot vijftien jaar oud zijn vaak aan een technische renovatie toe, en dat opent de deur naar energiebesparende oplossingen. Eén van de populairste ingrepen is de vervanging van een pomp met vaste snelheid door een energiezuinige pomp met variabele snelheid. Die overstap levert in veel gevallen een forse energiebesparing op voor de eindklant. Maar wat met de elektrische installatie? Kan die gewoon blijven zoals ze is? En zijn pompen met variabele snelheid echt altijd zuiniger? Het antwoord hangt af van het gekozen vermogen en hoe de pomp in de praktijk gebruikt wordt. Tijd om hier dieper op in te gaan!

Dimensionering
Wanneer je een pomp met variabele snelheid op vol vermogen laat draaien, dan levert dat — afhankelijk van de tijdsinstelling — geen verschil op in energieverbruik, blijkt uit een studie van het opleidingscentrum in Pierrelatte in Frankrijk. Uit deze studie komt naar voren dat pompen met variabele snelheid die op volle kracht draaien gemiddeld even efficiënt zijn als pompen met vaste snelheid. De echte energiewinst zit dus in de manier waarop de pomp wordt ingesteld. Verlaag je het toerental met 20%, dan daalt het debiet mee met 20%, maar het verbruik zakt dan wel met maar liefst 40%.

Om echt energie te besparen met de variabele snelheid, moet je dus een model kiezen dat krachtiger is dan strikt nodig. De pomp moet in principe overgedimensioneerd zijn. Over het algemeen geeft overdimensionering van 50% meer dan het vereiste debiet uitstekende resultaten. De pomp werkt dan op 60 tot 80% van zijn capaciteit, wat een energiebesparing oplevert van 40 tot 70% vergeleken met een pomp met vaste snelheid.

Kies een pomp met 50% meer debiet dan vereist
Had de oude pomp met vaste snelheid bijvoorbeeld een debiet van 16 m³/u, dan is een variabele-snelheids­pomp van 24 m³/u de juiste keuze.

De voeding
Het overdimensioneren van een variabele-snelheids­pomp kan gevolgen hebben voor de motorbeveiligingsschakelaar (het elektrisch beveiligingsonderdeel dat de pomp automatisch uitschakelt bij overbelasting of kortsluiting). Of die schakelaar vervangen moet worden, hangt af van de bestaande installatie.

We geven even drie voorbeelden. We nemen er als voorbeeld even een bestaande elektrische schakelkast bij. De bijhorende stroomonderbreker of motorbeveiligingsschakelaar is instelbaar tussen 4 en 6,3 ampère. Voor pomp 1 en pomp 3 is dit ruim voldoende. Pomp 2 heeft echter een maximale stroomsterkte van 10 ampère. Deze kan dus niet correct op de schakelaar worden aangesloten, omdat de beveiliging in dat geval voortdurend zou uitschakelen.

In het geval van pomp 2 moet de bestaande motorbeveiligingsschakelaar vervangen worden door een exemplaar met een hogere capaciteit, bijvoorbeeld een model van 16 ampère, zodat de pomp veilig en zonder onderbrekingen kan functioneren.

En wat met de klok en schakelaar?

In de installatie schakelt de timer niet rechtstreeks de pomp, maar stuurt die een relais/contactschakelaar aan, die op zijn beurt de stroomtoevoer naar de pomp activeert op de gewenste tijdstippen. De timer wordt dus gebruikt om de automatische filtratietijd te beheren door de schakelaar te activeren. Deze aansturing kan behouden blijven, bijvoorbeeld met de pomp ingesteld op 70% van haar vermogen. Dat levert al snel een besparing van zo’n 60% op, bij identieke werkingstijden.

Verschillende snelheden instellen
Fabrikanten en gebruikers zijn het er tegenwoordig over eens dat het ideaal is om de pomp op drie verschillende snelheden te laten werken, zelfs bij traploos instelbare modellen. Een hoge stand voor korte, krachtige intervallen (zoals backwashen of oppervlaktereiniging), een gemiddelde stand voor de dagelijkse filtratie, en een lage, energiezuinige stand voor continue circulatie buiten de piekmomenten.  

Snelheid 3 – Boostmodus:
Voor krachtige toepassingen zoals het reinigen van de filter (backwash) of het afschuimen van het wateroppervlak. Bijvoorbeeld 15 minuten om de 3 uur. Let op: deze snelheid moet worden afgestemd op de maximale debietlimiet van de filter.

Snelheid 2 – Filtratiemodus:
Voor de standaardfiltratie van het zwembad. De looptijd moet zo worden ingesteld dat het volledige zwembadvolume binnen 8 uur één keer volledig door het filtercircuit passeert.

Snelheid 1 – Eco-modus:
Deze stand is bedoeld voor continu gebruik buiten de momenten waarop snelheden 2 en 3 worden gebruikt. Het debiet is net voldoende om stromingsschakelaars (flowswitches) voor de verwarming en automatische waterbehandeling te activeren.

Met deze instellingen, die eenvoudig kunnen worden afgestemd op de specifieke situatie, is een energiebesparing tot wel 80% mogelijk. Ook de inverterwarmtepomp verbruikt in dat geval minder. Het grote voordeel van een invertermodel is namelijk dat het niet continu op volle kracht hoeft te draaien: de warmtepomp past haar vermogen automatisch aan om de watertemperatuur stabiel te houden. Let er wel op dat de warmtepomp ’s nachts niet uitgeschakeld wordt. In dat geval zal de warmtepomp de volgende dag weer op 100% vermogen moeten draaien om het verlies te compenseren en verliezen we het hele voordeel van de invertertechnologie.

Bij gebruik van een pomp met meerdere snelheden is het niet langer nodig om te werken met een aparte timer en contactor (relais). In dat geval volstaat het om een geschikte motorbeveiligingsschakelaar (stroomonderbreker) te voorzien.

Wil je toch de bestaande contactor behouden, dan kan dat ook: sluit hem gewoon aan en zet de schakelaar op ‘handmatig’ (manu-stand), zodat de pomp constant gevoed wordt en je de snelheden rechtstreeks via het pompdisplay of een gekoppeld systeem regelt.

Handmatige tijdsinstelling voor snelheden 1, 2 en 3
De instellingen van de pompsnelheden en schakelmomenten kunnen handmatig worden uitgevoerd via het bedieningspaneel van de pomp met variabele snelheid. Elke fabrikant gebruikt daarbij zijn eigen menu of mobiele app. Controleer dus vooraf goed of de beschikbare ‘menu’-opties overeenkomen met jouw specifieke behoeften.

Elektrische aansluiting op een gekoppelde regelkast of domoticakast
Een bedieningspaneel kan de pompsnelheden en tijdschema’s op twee manieren aansturen, afhankelijk van het type pomp. Dit gaat oftewel via 2 stuurdraden (bus-communicatie), oftewel via een 2 pinsconnector (digitale ingangen/DI’s).

Aansturing via 2 stuurdraden
Bij dit type snelheidsregeling moeten de regelkast en de pomp met elkaar kunnen communiceren via hetzelfde protocol, ze moeten als het ware ‘dezelfde taal’ spreken. Deze communicatiemethode wordt meestal gebruikt bij apparatuur van dezelfde fabrikant. Het grote voordeel is dat je met een geavanceerd domoticasysteem de pompsnelheid zeer precies kunt aansturen, tot op het exacte toerental.

Aansturing via een 2 pinsconnector
De andere methode die vaak als standaard wordt gebruikt, is de aansturing via droge contacten (ook wel digitale ingangen of ‘DI’s’ genoemd). Hierbij worden specifieke snelheden geactiveerd door een contact te sluiten tussen een gemeenschappelijke draad (com) en een van de snelheidsdraden (zoals ‘snelheid 1’, ‘snelheid 2’ …). Deze regeling gebeurt meestal via een aansluiting met vier aders: één gemeenschappelijke draad en drie ingangen voor de verschillende snelheden. Dit is minder geavanceerd dan bus-communicatie, maar veel universeler en steeds vaker gestandaardiseerd.

Hoe werkt dat precies?
Om te begrijpen hoe een variabele-snelheidspomp via digitale ingangen wordt aangestuurd, nemen we een kijkje in enkele regelkasten die verschillende snelheden kunnen schakelen.

Hier even een voorbeeld van wat de regelkast intern doet.

Elke fabrikant hanteert zijn eigen kleurcodes voor de aansluitdraden. Raadpleeg daarom altijd de handleiding bij de pomp. In dit geval benoemt de fabrikant de draden als volgt:

• De gemeenschappelijke draad: GND (aarde)
• De stopdraad: STOP
• De draad voor snelheid 1: N1
• De draad voor snelheid 2: N2
• De draad voor snelheid 3: N3

De benamingen spreken voor zich.

Een beetje diagnose – problemen opsporen
Aan de kant van de regelkast:
Een eenvoudige manier om te controleren of de domoticabox de pomp aanstuurt, en op welke snelheid, is door een continuïteitstest uit te voeren met een spanningsmeter/multimeter, zoals op de afbeeldingen weergegeven.

Aan de kant van de pomp:
Om te controleren of de pomp correct reageert op aansturingssignalen, kun je haar laten ‘denken’ dat er een opdracht is gegeven om op snelheid 1 te draaien. Dat doe je door handmatig een brug (shunt) te maken tussen de gemeenschappelijke draad en de draad voor snelheid 1, direct aan het uiteinde van de aansluitkabels. Let op: voer deze handeling uit wanneer de spanning volledig is uitgeschakeld. Als je de pomp daarna weer inschakelt, zou ze automatisch moeten overschakelen naar snelheid 1.

Besluit
Een pomp met variabele snelheid biedt pas echt voordeel als de installatie correct is afgestemd en goed wordt aangestuurd. Met de juiste instellingen dalen het verbruik en de geluidshinder aanzienlijk, terwijl het comfort toeneemt. Technisch inzicht maakt hier het verschil tussen gewoon vervangen en écht optimaliseren, vooral door het samenspel tussen debiet, toerental en systeemweerstand goed te benutten.

M.MARTINEZ
Expert CNEPS
Vakdocent UFA zwembadbouw