Ha vizet kell mozgatnia öntözéshez, állattartáshoz vagy hálózaton kívüli élethez, a nagy szoláris vízszivattyút általában 4 kW-os vagy nagyobb teljesítményű rendszerként határozzák meg. A megfelelő nagy napkollektoros szivattyú óránként 10-50 köbmétert tud szállítani 30-150 méteres magasságban, de csak akkor, ha a szivattyú görbéje, a szoláris tömb és a vezérlő megfelelően illeszkedik. Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan működnek a nagyméretű napelemes szivattyúk, hogyan kell méretezni őket, és hol kell elhelyezni őket a megbízható, alacsony költségű vízellátás érdekében.
A nagy szolárszivattyúk nem egyszerűen a kis 12 V-os szivattyúk nagyobb változatai. Nagyfeszültségű egyenáramú motorokat, többfokozatú járókerekeket és AC/DC hibrid vezérlőket használnak, amelyek zökkenőmentesen váltanak a napenergia és a hálózat vagy a generátor tartalék között. Mivel sokkal több vizet mozgatnak, nagyobb napelem-tömböket és gondosabb tervezést igényelnek, mint a kis egységek.
Mi határozza meg a nagy napelemes vízszivattyút?
Gyakorlatilag egy szoláris vízszivattyú akkor tekinthető nagynak, ha a motor teljesítménye meghaladja a 4 kW-ot, vagy a szivattyú átmérője 4 hüvelyk vagy nagyobb. Ezek a szivattyúk nagy áramlási sebességre vagy magas nyomásra készültek, nem kerti öntözésre.
A nagyméretű napkollektoros szivattyúk jellemző specifikációi
Egy tipikus nagyméretű napkollektoros szivattyú a következő jellemzőkkel rendelkezik.
- Teljesítmény: 4 kW-tól 13 kW-ig, néha nagyobb
- Szivattyú átmérője: 4 hüvelykes vagy 6 hüvelykes merülőtestek
- Átfolyás: 10-60 m3/h magasságtól függően
- Magasság: 50-200 m többlépcsős modelleknél
- Vezérlő: AC/DC automatikus kapcsolás MPPT-vel
Egy nagy napelemes szivattyúrendszer kulcselemei
Egy komplett nagy napkollektoros szivattyúrendszer négy kritikus részből áll: a szolár tömbből, a vezérlőből, a szivattyúból és a víztárolóból.
Napelem tömb
A tömbnek a szivattyú motorjához és a veszteségekhez kell méreteznie. A nagy szivattyúk általában 48 V-os vagy magasabb egyenfeszültséget használnak a kábelköltség csökkentése érdekében.
Vezérlő
A vezérlő MPPT-t hajt végre, véd a fordított áram ellen, és kezeli az AC/DC kapcsolást, ha van tartalék tápellátása.
Szivattyú egység
A szivattyú lehet merülő vagy felszíni; A merülőegységeknél a motor és a járókerekek egy lezárt testben vannak leeresztve a kútba.
Víztárolás
Egy tartály vagy tározó elválasztja a víztermelést a használattól, így nincs szükség akkumulátorokra vagy állandó áramlásra, amely megfelel az időszakos napfénynek.
Mennyi napenergiára van szüksége egy nagy szivattyúnak?
Alapszabály, hogy egy nagy napkollektoros szivattyúnak körülbelül 1,3-1,5-szerese a motor névleges teljesítményének a napelempanel kapacitásában, tehát egy 5,5 kW-os szivattyúhoz 7-8 kW-os napelemsorra van szükség.
A vezetékezésből, az MPPT átalakításból és a szivattyúzás hatékonyságából eredő rendszerveszteségek azt jelentik, hogy nem számíthat arra, hogy egy panel watt egy szivattyú watt. Az alábbi táblázat reális tartományokat ad közepes és nagy rendszerekre.
| Szivattyú teljesítménye | Napelem tömb | Áramlás 50 m fejjel | Áramlás 100 m fejjel | Legjobb illeszkedés |
|---|---|---|---|---|
| 2,2 kW | 3-4 kW | 10-12 m3/h | 4-6 m3/h | Kis telkek, tavak |
| 4 kW | 5,5-6 kW | 16-20 m3/h | 8-10 m3/h | Közepes öntözés |
| 5,5 kW | 7,5-8 kW | 24-28 m3/h | 12-15 m3/h | Nagy mezők |
| 7,5 kW | 10-11 kW | 32-40 m3/h | 16-20 m3/h | Farm/közösségi ellátás |
| 11 kW | 14-16 kW | 45-55 m3/h | 22-28 m3/h | Nagy öntözési rendszerek |
A vezérlő a rendszer agya. Nagy szivattyúk esetén az AC/DC automatikus kapcsolóvezérlő lehetővé teszi, hogy a szivattyú közvetlenül a napenergiáról működjön a nap folyamán, és csak szükség esetén kerüljön vissza a hálózatra vagy a generátorra, ami csökkenti a rendszer teljes költségét a megbízhatóság feláldozása nélkül.
Automatikusan kapcsolható AC/DC vezérlő 5500–13000 W-os napkollektoros szivattyúkhoz Ez a nagy teljesítményű vezérlő automatikusan előnyben részesíti a napenergiát, és váltakozó áramú hálózatra kapcsol, ha a napfény nem elegendő, így biztosítva a zavartalan vízellátást a nagyméretű öntözőrendszerek vagy közösségi rendszerek számára. Termék megtekintése → Áramlási sebesség, emelőmagasság és hatékonyság: összehasonlítani
A két szám, amely eldönti, hogy egy szivattyú elég nagy-e, az áramlási sebesség és a teljes emelőmagasság, és ezek mindig együtt működnek; a emelőmagasság csökkenti a szivattyú által szállítható áramlást.
A teljes magasság nem csak a víz mélysége. Tartalmazza a statikus emelést, az ürítési magasságot, a csősúrlódási veszteségeket és a kimenetnél szükséges nyomást. A 100 m-es emelőmagasságra tervezett szivattyú 120 m-en kisebb, 70 m-es magasságban pedig nagyobb térfogatáramot ad.
Merülő vs. felszíni szivattyúk
A nagy rendszerekben a búvárszivattyúk dominálnak, mivel fúrólyukba süllyeszthetők, és nem igényelnek feltöltést.
- Búvárszivattyúk: a legjobb mély kutakhoz, magas fejjel, csendes működéssel és nagy kapacitással.
- Felületi szivattyúk: könnyebben hozzáférhetők szervizelés céljából, de kb. 7-8 m szívómagasságra korlátozódnak; legjobb tavakhoz, tartályokhoz és sekély kutakhoz.
A járókerék anyaga is számít. A műanyag járókerekek könnyűek és olcsók, de a rozsdamentes acél járókerekek homokos vízben ellenállnak a kopásnak és tovább bírják a folyamatos öntözést. Ha a víz üledéket tartalmaz, válasszon rozsdamentes acélt.
Mindig ellenőrizze a gyártó szivattyú görbéjét. Egy görbe mutatja az áramlást különböző magasságokban, és ez az egyetlen megbízható módja a különböző termékcsaládok szivattyúinak összehasonlításának.
Hogyan válasszuk ki a megfelelő nagyméretű szoláris vízszivattyút
Csak azután válasszon szivattyút, miután kiszámította a szükséges áramlási sebességet, a teljes emelőmagasságot és a napi szoláris órákat; a tömb cseréje egyszerű, de a szivattyú cseréje drága.
Kiválasztási ellenőrző lista
Használja ezt az ellenőrző listát ugyanabban a sorrendben, hogy elkerülje a kritikus adatok hiányát.
- Mérje meg a statikus vízszintet és a teljes függőleges emelkedést.
- Csövek és szerelvények súrlódási veszteségei hozzáadása; hosszú csőjáratoknál ez 5-10 m emelőmagasságot jelenthet.
- Becsülje meg a napi vízszükségletet köbméterben, és ossza el a csúcsidőszakkal, hogy megkapja a szükséges áramlást.
- A kút mélysége alapján döntsön a merülő és a felszín között.
- Mérje meg a napelemsort legalább 1,3-szoros motorteljesítménnyel.
- Válasszon MPPT-vel és AC/DC automatikus kapcsolóval rendelkező vezérlőt, ha tartalék tápellátásra van szüksége.
Például egy gazdaságnak, amely 60 m3/nap fogyasztásra van szüksége 5 napsütéses csúcsórával, 12 m3/h átlagos vízhozamra van szüksége. 40 m-es magasságnál ezt általában egy 4 kW-os búvárszivattyú 5,5 kW-os tömbbel fedezi. 100 m-es magasságban ugyanez az igény 7,5 kW-os szivattyút igényelhet.
6 hüvelykes, rozsdamentes acél járókerekes merülő szolár szivattyú (800–3000 W) A teljesen rozsdamentes acél áramlási alkatrészekből készült szivattyú nagy mennyiségű víz szállítására képes homokos vagy korrozív kutakban, így szilárd választás lehet nagy gazdaságok vagy falusi vízügyi projektek számára, amelyek tartós teljesítményt igényelnek. Termék megtekintése → Gyakori méretezési hibák és vásárlási kockázatok
A legdrágább hiba az, hogy a névleges teljesítmény alapján vásárolunk szivattyút a szivattyúgörbe helyett, mert egy 5,5 kW-os, alacsony nyomású szivattyú nem képes mély kutat kiszolgálni.
Mit kell elkerülni
Figyeljen erre az öt problémára a tervezés során.
- Alulméretezett napelemsor: gyakori indításokhoz/leállásokhoz és csökkentett napi teljesítményhez vezet.
- A súrlódási veszteség figyelmen kívül hagyása: 20-30 százalékkal csökkentheti az áramlást hosszú csőjáratoknál.
- A járókerék nem megfelelő anyaga: a műanyag járókerekek gyorsan kopnak homokban vagy koptató vízben.
- Nincs vezérlővédelem: kisfeszültségű lekapcsolás nélkül az akkumulátorok és a motorok megsérülhetnek.
- Nem megfelelő kábelméret: a feszültségesés hosszú egyenáramú futásoknál a vezérlő leállását okozza.
Valódi alkalmazások nagy napelemes szivattyúkhoz
A nagyméretű napelemes szivattyúk ott a legértékesebbek, ahol a hálózati áram nem elérhető, drága vagy megbízhatatlan, és ahol túl nagy a vízigény egy kis 1-2 kW-os szivattyúhoz.
Öntözés
A termény öntözésénél a nagyméretű napkollektoros szivattyúk gyakran helyettesítik a dízelszivattyúkat. Egy 5,5-7,5 kW-os rendszer naponta több hektárt is kiszolgálhat; lásd a napenergiával működő öntözőszivattyú oldal a terményspecifikus méretezési példákért.
Hálózaton kívüli élet és állattartás
A távoli otthonok és tanyák nagy búvárszivattyúkat használnak mindennapi háztartási használatra. AC/DC hibrid vezérlővel a szivattyú átkapcsolhat hálózaton kívüli vízellátás biztonsági mentés felhős időszakokban.
Akvakultúra és folyókarbantartás
A tavak és a keltetők folyamatos vízkeringést igényelnek. A nagy napelemes szivattyúk egész nap levegőztetni és cserélni tudják a vizet anélkül, hogy üzemanyag-vezetékeket vezetnének a helyszínre.
Víztárolás also matters. Large systems often pump into a tank or reservoir, allowing the pump to run during sunlight and supply water at night. This design avoids battery cost and keeps the pump in its efficient operating range.
4 hüvelykes, nagy sebességű merülő napelemes szivattyú (5500–13000 W) műanyag járókerékkel Nagyon nagy öntözőrendszerekhez vagy állattenyésztési rendszerekhez tervezték, ez a nagy teljesítményű búvárszivattyú nappal napenergiával működik, és automatikusan válthat váltakozó áramú tartalékra, ha egy automatikus kapcsoló vezérlővel párosul. Termék megtekintése → Gyakran ismételt kérdések a nagyméretű napelemes szivattyúkkal kapcsolatban
Hány napelemre van szükségem egy nagy napelemes vízszivattyúhoz?
Egy 4 kW-os szivattyúhoz általában 5,5-6 kW-os, míg egy 7,5 kW-os szivattyúhoz 10-11 kW-os panelre van szükség.
Működhet egy nagy napelemes szivattyú éjszaka vagy felhős időben?
Igen, ha a vezérlő egy hibrid AC/DC modell, akkor átkapcsolhat hálózati vagy generátoros tápra, amikor a napenergia bemenet csökken.
Milyen mélyre képes egy nagy napelemes búvárszivattyú felemelni a vizet?
A többfokozatú, nagyméretű búvárszivattyúk 100-200 m teljes emelőmagasságot képesek kezelni, de az áramlás a magasság növekedésével csökken.
A nagyméretű napelemes szivattyúkhoz akkumulátorra van szükség?
A legtöbb rendszerhez nincs szükség akkumulátorra; pumpálnak, ha süt a nap, és víztárolást használnak az áramtárolás helyett.
Mennyi a megtérülési ideje egy nagyméretű napkollektoros szivattyúnak?
A gázolajat lecserélő gazdaságok esetében a megtérülés általában 2-4 év, az üzemanyagáraktól, a napi szivattyúzási óráktól és a helyi napenergia-teljesítménytől függően.
