Beregeningspomp op zonne-energie, met of zonder batterij?

Een beregeningspomp kan draaien op een off grid systeem met zonnepanelen, met of zonder batterij. Voor druppelirrigatie, het vullen van een bassin of drinkwater voor het vee kan de pomp overdag rechtstreeks op de panelen draaien. Moet je 's nachts beregenen, op een vaste druk of met een grote pomp, dan nemen een batterij en een omvormer het over. De omvormer is het toestel dat batterijstroom omzet in gewone 230 V of 400 V. Een aggregaat vangt de zeldzame lange grijze periode op.

Misschien ligt je perceel een kilometer van het erf, met een put of een vijver aan de rand. Bij elke droge periode sleep je de dieselpomp of de tractor naar buiten, en moet er dag en nacht iemand gaan kijken. Je vroeg naar een kabel tot op het veld, en het antwoord was een sleuf door andermans grond. Op forums stellen telers dezelfde vraag: kan de zon dit niet doen? Een teler op de Canarische Eilanden kreeg te horen dat het landelijke net versterken "geen prioriteit heeft". Een ander zag zijn omvormer in overbelasting piepen, omdat de pomp "een seconde ongeveer 10 kW" vroeg om op te starten.

Die opstart is wat de meeste kits voor zonnepompen verzwijgen. Een kit die gedimensioneerd is op het draaiend vermogen van de pomp, valt uit bij de eerste start, en een batterij gedimensioneerd op een zonnige dag is leeg op de eerste grijze. Ondertussen blijft de dieselpomp brandstof en uren kosten. Een Nederlandse studie die het waterkennisinstituut STOWA aanhaalt, schat de werkingskost van beregenen op ongeveer 0,21 euro per kubieke meter water, alleen voor energie en arbeid.

Het pompprobleem losten we al eens op, met het net nog aanwezig. Een plantenkwekerij in Jabbeke had een aansluiting van 3 x 400 V 32 A, en een nieuwe bewateringspomp vroeg een zwaardere. De netbeheerder stelde middenspanning voor, aan een hoge prijs. Met een semi off-grid systeem van 45 kVA en 92,4 kWh hield de kwekerij haar straataansluiting en gebruikt ze die enkel als lader. Op het veld, zonder aansluiting, geldt dezelfde logica: de batterij en de panelen leveren het vermogen dat de kabel niet kan leveren.

Kan een waterpomp rechtstreeks op zonnepanelen werken, zonder batterij?

Ja. De meeste zonnepompen draaien rechtstreeks op de panelen, zonder batterij: de pomp draait sneller bij veel zon en trager bij weinig zon. Een pompsturing (een frequentieregelaar die het toerental aanpast aan het beschikbare vermogen) doet dat werk. Het water gaat naar een tank, een bassin of rechtstreeks naar de teelt.

De Franse leverancier van zonnepompen Solaris-Store legt het eenvoudig uit aan het landbouwsoftwarebedrijf Isagri: de meeste van zijn pompen draaien "op het ritme van de zon". Een batterij is duur, dus die gebruik je alleen als je 's nachts water nodig hebt. Het debiet van de pomp volgt de zonneschijn, en moderne sturingen kunnen het vermogen beperken zodat een trage put niet droogvalt.

Rechtstreeks pompen op zonne-energie past goed als:

• je een tank of bassin op een hoger punt vult en beregent via zwaartekracht, met een druk die bepaald wordt door de hoogte van de tank;
• een druppellijn of lagedruksproeiers een debiet verdragen dat over de dag verandert;
• je vee in de weide drinkwater geeft: een vlotter in de drinkbak stopt de pomp als de bak vol is;
• de beregening een dag kan wachten als het weer grijs wordt.

Overdag beregenen is minder verspilling dan veel telers denken. Volgens STOWA verlies je overdag ongeveer 3 tot 6% van het water door verdamping, tegenover 2 tot 3% 's nachts. Wind weegt zwaarder dan de zon: STOWA raadt aan niet te beregenen boven 3 m/s wind.

Wanneer heeft een beregeningspomp op zonne-energie een batterij nodig?

Een beregeningspomp op zonne-energie heeft een batterij nodig als het water moet stromen op een moment, met een druk of met een vermogen dat de panelen alleen niet kunnen geven. In de praktijk komt dat neer op vier situaties.

Voor een nacht af en toe is een klein aggregaat soms goedkoper dan een grote batterij. De bron van Isagri beschrijft precies die combinatie voor grote beregeningsprojecten: overdag zon, 's nachts een aggregaat. Hoe die twee samenwerken met een automatische start, lees je in ons artikel over een generator met batterij off-grid.

Hoeveel vermogen heeft een beregeningspomp nodig?

Het vermogen van een beregeningspomp volgt uit twee cijfers: het debiet (kubieke meter per uur) en de totale opvoerhoogte (de hoogte plus de druk waartegen de pomp werkt, in meter). Een bar druk is ongeveer 10 meter opvoerhoogte. Het hydraulisch vermogen in kW is debiet maal opvoerhoogte gedeeld door 367.

De pomp zelf verliest een deel van de energie, dus de motor heeft meer nodig dan het hydraulisch vermogen. Kijk naar het rendement op de pompcurve van je eigen pomp. De voorbeelden hieronder gaan uit van een rendement tussen 50% voor een kleine pomp en 60% voor een grote:

De voorbeelden zijn berekeningen met de formule van de Engineering ToolBox, geen gemeten pompen. Ze tonen de grootteorde. Een beregeningshaspel vraagt ongeveer tien keer meer vermogen dan een druppellijn, omdat hij meer water op een veel hogere druk wegduwt. In Nederland schat STOWA dat 95 tot 98% van de beregening in de akkerbouw met een haspel gebeurt, een hogedruksysteem.

Noteer het typeplaatje van de pomp, de diepte van de put of het hoogteverschil tot het veld, en de druk die je sproeiers of druppelaars nodig hebben. Dat korte lijstje dimensioneert het systeem beter dan eender welke kitbeschrijving. Een 3-fase pomp met frequentiesturing is vaak de beste keuze: ze start zacht en past haar toerental aan. In Jabbeke plaatsten we frequentiesturing op de zwaarste pompen om ze vlot te laten lopen. Hoe een frequentiesturing helpt bij een pomp op een te kleine aansluiting, lees je in ons artikel over meer vermogen zonder zwaardere aansluiting.

Hoeveel zonnepanelen heb je nodig voor een beregeningspomp?

Reken in het beregeningsseizoen in België op ongeveer 4 kWh per dag voor elke kWp zonnepanelen, en deel het dagverbruik van je pomp daardoor. Een druppelpomp van 1,6 kW die zes uur draait, verbruikt ongeveer 10 kWh per dag, dus ongeveer 2,5 kWp panelen plus een marge voor zwakkere dagen.

De Europese rekentool PVGIS berekent wat 1 kWp zuidgerichte panelen onder 35 graden rond Gent opbrengt, na 14% verliezen. Het beregeningsseizoen valt precies in de sterke maanden:

Van mei tot juli levert 1 kWp ongeveer 125 kWh per maand, of gemiddeld ongeveer 4 kWh per dag. Een pomp die alleen in de zomer draait, is de makkelijkste verbruiker die er bestaat voor zonnepanelen. Dezelfde panelen leveren in december ongeveer 1 kWh per dag, en dat telt alleen als het systeem ook in de winter werk heeft.

De haspel uit de tabel is een ander verhaal. Met ongeveer 15 kW gedurende acht uur heeft hij ongeveer 120 kWh per dag nodig, of ongeveer 30 kWp panelen, zonder nachtberegening. Op een groot bedrijf kan dat, maar het is een serieuze installatie voor een machine die soms maar enkele weken per jaar draait.

Hoe groot moet de batterij zijn voor een beregeningspomp op het veld?

Dimensioneer de batterij op de energie die de pomp buiten de zonne-uren verbruikt, plus een reserve, en controleer of de omvormer de opstart van de motor aankan. Het pompvermogen maal de uren zonder zon geeft het aantal kWh dat de batterij moet leveren.

Tel er een reserve bij, want een batterij hoort niet elke nacht tot nul leeg te gaan en de grijze dagen komen toch. De kwekerij in Jabbeke, met meerdere zware pompen, heeft 92,4 kWh batterij. Voor nachtberegening met een haspel wordt de batterij al snel de grootste post van het hele systeem. Daarom is een tank, een bassin of een aggregaat voor de nacht vaak de slimmere keuze.

Overschot opslaan in water is voor ons geen nieuw idee. Bij een semi off-grid project in Wingene stuurt een volle batterij haar overschot via een weerstand naar een boiler, zodat water de batterij wordt. Met zo'n slimme sturing kun je op een boerderij ook pompen laten opstarten bij overproductie. Laat de pomp werken als de zon het meest levert, en hou de batterij voor wat niet kan wachten.

Zonnepomp, batterij, aggregaat of een kabel naar het veld: wat past bij je bedrijf?

Rechtstreeks pompen op zonne-energie past bij kleine en middelgrote pompen die overdag mogen werken. Een batterij past als je 's nachts of op een vaste druk water nodig hebt. Voor een grote haspel die enkele weken per jaar draait, blijft een aggregaat of een netaansluiting de betere keuze.

Elektrisch beregenen loont. STOWA haalt een studie van Wageningen University aan over de overstap van diesel naar elektrisch beregenen. Die vond een besparing van ongeveer 1.300 tot 3.600 euro per bedrijf per jaar, afhankelijk van de regio, en iets meer met eigen zonnestroom. Dezelfde studie noemt het grootste obstakel: er moet elektriciteit zijn aan het perceel, en een aansluiting moet aangelegd en onderhouden worden. Precies dat gat vult een off grid systeem.

Staat de pomp dicht bij het erf en is de bestaande aansluiting gewoon te zwak, dan is een semi off-grid systeem zoals in Jabbeke meestal de betere weg. En twijfel je tussen een kabel naar het veld en een batterij, dan toont ons artikel over de kost van een netuitbreiding tegenover een batterij hoe je ze vergelijkt.

Kan een beregeningssysteem op zonne-energie meer doen dan beregenen?

Ja, en dat maakt het meestal rendabel: een beregeningspomp draait enkele maanden per jaar, de panelen produceren het hele jaar. Buiten het beregeningsseizoen kan hetzelfde systeem een loods, verlichting, een koelcel, drinkwater voor het vee of laders voor gereedschap voeden.

Neem de boerderij in St-Georges-sur-Meuse, in de provincie Luik. De straat had geen elektriciteitsaansluiting, en de boerderij draaide volledig op een stroomgroep, dag en nacht. Sinds er zonnepanelen met een batterij staan, dient de generator enkel nog als back-up. De boerderij is volledig off-grid en had nooit een straataansluiting nodig.

Onze off-grid systemen zijn gebouwd voor privé, industrieel en agrarisch gebruik, en ze blijven uitbreidbaar: meer panelen, meer batterij of later een andere bron, zoals een kleine windturbine. Het systeem kan later nog op een aggregaat of op het net aangesloten worden. Meer over energie op de boerderij lees je in onze artikels over een energiesysteem voor de veehouderij en over een batterij in de glastuinbouw.

Welke regels gelden als je water oppompt om te beregenen?

De regels gaan meer over het water dan over de zonnepanelen: grondwater oppompen in Vlaanderen vraagt een vergunning, en water uit een waterloop halen regelt de waterbeheerder. Kijk dat na voor je de pomp dimensioneert.

• Grondwater (Vlaanderen): volgens de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) heb je een vergunning nodig om grondwater op te pompen. Eind 2024 ging 21% van het vergunde grondwaterdebiet naar de landbouw.
• Waterlopen: in de provincie Antwerpen bijvoorbeeld moet je een melding doen voor je water uit een waterloop haalt om gewassen te beregenen. Bij ernstige droogte kan een onttrekkingsverbod gelden, en voor enkele kwetsbare waterlopen is dat verbod permanent.
• Wallonië en Brussel: daar gelden andere regels voor grond- en oppervlaktewater; vraag het na bij je gemeente of het gewest voor je boort of pompt.
• De elektrische installatie: het AREI (het Belgische reglement voor elektrische installaties) geldt met of zonder netaansluiting, en een nieuwe installatie wordt voor gebruik gekeurd door een erkend organisme.

Een onttrekkingsverbod is ook een reden om na te denken over wateropslag. Een bassin dat je vult wanneer je water mag halen, houdt je teelt gaande wanneer het niet mag.

Hoe ontwerpen we een beregeningssysteem op zonne-energie?

We vertrekken van je pomp, je waterbron en je seizoen, niet van een standaardkit. De stappen zijn dezelfde voor een groenteperceel, een boomgaard of een weide.

1. Stap 1: Je stuurt ons de gegevens van de pomp (typeplaatje, debiet, druk), de diepte van de put of het hoogteverschil tot het veld, de uren dat je beregent en het andere verbruik op de plek.
2. Stap 2: We berekenen de panelen (type, aantal en legrichting voor jouw ligging), de omvormers, de batterij en, waar nodig, een aggregaat.
3. Stap 3: We bekijken waar je beter water opslaat dan stroom, en of een frequentiesturing de pomp zachter laat starten.
4. Stap 4: We installeren het systeem, nemen het in gebruik en laten het keuren voor het in gebruik gaat.
5. Stap 5: Je volgt productie, batterij en verbruik in realtime met onze monitoringsoftware. Het systeem blijft uitbreidbaar als er een pomp of een gebouw bijkomt.

Wil je eerst zien hoe de onderdelen samenwerken? Lees ons overzicht van de onderdelen van een off-grid systeem, of bekijk hoe we een off grid systeem voor landbouw en bedrijven opbouwen.