1. Bevezetés
A kombináció a önfelszívó centrifugális felületű napkollektoros szivattyú és egy automatikus szolár kapcsolású AC/DC szivattyúvezérlő a 2000W és 3600W közötti teljesítménytartomány közepes és nagy teljesítményű felületi szivattyúzási megoldást képvisel mezőgazdasági, vidéki és könnyűipari vízellátási alkalmazásokhoz. A vízfelszín alá telepített búvárszivattyúkkal ellentétben a felszíni szivattyúkat a talaj felett szerelik fel, és egy szívócsövön keresztül szívják felfelé a vizet – ez a konfiguráció leegyszerűsíti a telepítést, a karbantartást és az ellenőrzést. Az önfelszívó karakterisztika lehetővé teszi, hogy a szivattyú minden indításkor levegőt szívjon ki a szívóvezetékből, és kézi felszívás nélkül hozzon létre áramlást.
A Deye Group 1990 óta foglalkozik búvárszivattyúk, felszíni szivattyúk és szivattyúvezérlők tervezésével. Az önfelszívó felületi napkollektoros szivattyú termékcsalád a Deye gyártási fegyelmét tükrözi mind a hidraulikus tervezésben, mind az elektronikus vezérlőrendszerekben, és a minőségellenőrzést a gyártás minden szakaszában integrálják.
2. Alapfogalmak
2.1 Önfelszívó centrifugális felületi szivattyú
A centrifugális szivattyú a járókerék forgó mozgásával energiát ad át a víznek, és a mechanikai energiát hidraulikus nyomássá és áramlássá alakítja. Az a önfelszívó A szivattyúház vízvisszatartó kamrát tartalmaz, amely megőrzi a maradék vizet a leállítás után. A következő indításkor ez a visszatartott víz keveredik a levegővel a szívóvezetékben a forgó járókeréken keresztül, fokozatosan kiszorítva a levegőt, és létrehozza a víz forrásból való elszívásához szükséges szívóvákuumot – anélkül, hogy minden indítás előtt manuálisan meg kellene tölteni a szívócsövet.
Ennek a szivattyútípusnak a fő szerkezeti jellemzői a következők:
- Föld feletti száraz motor: A motor nincs víz alá merítve, ami megkönnyíti a hozzáférést az ellenőrzéshez és a szervizeléshez.
- Volutos burkolat alapozó kamrával: Megtartja a vizet a működési ciklusok között, hogy lehetővé tegye az önfelszívó funkciót.
- Mechanikus tömítés: Tömíti a forgó tengely és a szivattyúház közötti felületet, hogy megakadályozza a víz bejutását a motorba.
- Háromfázisú indukciós motor: Szabványos motortípus, amely kompatibilis a VFD-alapú szolárvezérlőkkel ebben a teljesítményosztályban.
2.2 Automatikus szoláris kapcsoló AC/DC vezérlő
A automatikus szolár kapcsoló AC/DC vezérlő két bemeneti forrásból kezeli a szivattyúmotor áramellátását: egyenáramú egyenáramú feszültségellátást a fotovoltaikus tömbből és váltakozó áramot a közüzemi hálózatról vagy generátorról. A vezérlő tartalmaz MPPT (maximális teljesítménypont követés) a PV energia kinyerésének optimalizálására és a Változófrekvenciás meghajtó (VFD) a motor fordulatszámának a rendelkezésre álló napenergiával arányos szabályozására. Az automatikus kapcsolási funkció kezelői beavatkozás nélkül, a konfigurálható feszültségküszöbök alapján vált át az egyen- és váltakozó áramú források között, biztosítva a szivattyú folyamatos működését a szoláris körülményektől függetlenül.
3. Tipikus műszaki előírások
| Paraméter | Vezérlő | Felületi szivattyú |
| Névleges teljesítmény | 2000W / 2200W / 3000W / 3600W | Megfelel a vezérlő minősítésének |
| DC bemeneti feszültség | 150V – 500V DC (tipikus) | N/A |
| AC bemeneti feszültség | 3 fázisú 220V / 380V AC | N/A |
| Kimenet a motorhoz | 3 fázisú 0 – 380V AC, 0 – 50/60Hz | N/A |
| MPPT hatékonyság | több mint 99% | N/A |
| Max áramlási sebesség | N/A | Akár 30 m3/h (modellfüggő) |
| Max fej | N/A | Akár 45 m (modellfüggő) |
| Max szívófej | N/A | Akár 8 m (önfelszívó határ) |
| Vezérlő Protection Rating | IP65 | IP55 (motorház, tipikus) |
| Motor típusa | 3 fázisú aszinkron indukció | Háromfázisú indukciós, léghűtéses |
| Környezeti hőmérséklet | -10°C és 50°C között | 0°C és 50°C között |
| Kommunikációs interfész | RS485 / opcionális GPRS | N/A |
4. Önfelszívó vs. nem önfelszívó felületi szivattyú
| Kritériumok | Önfelszívó felületi szivattyú | Nem önfelszívó felületi szivattyú |
| Indítási követelmény | Nincs kézi feltöltés az első feltöltés után | A szívócső kézi vízzel történő feltöltése minden indításkor szükséges, ha a vezeték lefolyik |
| Napelemes újraindítási alkalmasság | Magas – a gyakori automatikus újraindítások (felhőciklusok) nem igényelnek beavatkozást | Alacsony – minden újraindítás kézi feltöltést igényelhet, ha a szívóvezeték kiürül |
| Telepítési hely | Akár 8 méterrel a vízfelszín felett | Jellemzően 4 m-nél kisebb, vagy vízszinthez közel kell felszerelni |
| Működési automatizálás | Teljesen automatizálható napelemes vezérlővel | Korlátozott – lábszelepet és gondos csőkezelést igényel |
| Egységköltség | Kicsit magasabban | Lejjebb |
5. Felületi szivattyú kontra búvárszivattyú szoláris alkalmazásokhoz
| Kritériumok | Önfelszívó felületi szivattyú | Búvárkút szivattyú |
| Telepítési mélység | Föld felett; szívás nyílt forrásból 8 m mélységig | Fúrólyukba vagy mély kútba merülve |
| Vízforrás típusa | Tavak, folyók, nyitott tartályok, sekély kutak | Mély fúrások és zárt víztartó rétegek |
| Karbantartási hozzáférés | Egyszerű – a szivattyú és a motor a föld felett elérhető | Kitermelést igényel a fúrólyukból |
| Max emelési képesség | Mérsékelt (legfeljebb 45 méteres teljes fejjel jellemző) | Magas (akár 200 méter vagy több többlépcsős rendszer esetén) |
| Megfelelő szoláris újraindítási frekvencia | Magas (önfelszívó támogatja a gyakori automatikus újraindítást) | Magas (mindig víz alatt, nincs szükség alapozásra) |
| Motor hűtés | Léghűtéses ventilátor a motoron | Vízhűtés a környező folyadék által |
6. Alkalmazási mezők
- Öntözés nyílt vízi forrásból: Vízszívás tavakból, folyókból, csatornákból vagy nyílt tározókból közepes és nagy mezőgazdasági parcellák csepegtető-, locsoló- vagy árvízöntözésére.
- Vízszállítás a tárolótartályok között: Víz mozgatása az elsődleges gyűjtőtartályokból a megemelt másodlagos tartályokba vagy elosztó tartályokba.
- Nyomásfokozó rendszerek: Az ellátási nyomás fenntartása a gravitációs tartályokkal vagy alacsony nyomású forrásokkal táplált vidéki vízelosztó hálózatokban.
- Állattenyésztés vízellátása: Szivattyúzás felszíni víztestekből vályúkba és tartályok tárolása a legelőkön.
- Könnyűipari technológiai víz: Hűtővíz, mosóvíz vagy technológiai tápvíz ellátása hálózaton kívüli vagy félig rácsos könnyűipari létesítményekben.
- Árvízvédelem és vízelvezetés: Alacsony fekvésű mezőgazdasági területek vagy építkezések ideiglenes víztelenítése hordozható felszíni szivattyúkkal.
- Akvakultúrás vízgazdálkodás: Víz keringtetése és utánpótlása a halastavakban és a ráktelepeken a szomszédos vízforrásokból.
7. A vezérlő védelmi és biztonsági funkciói
| Védelmi funkció | Leírás |
| Szárazfutás elleni védelem | Érzékeli az elégtelen terhelési áramot, és kikapcsol, hogy megakadályozza a mechanikus tömítés és a motor tekercselés károsodását vízmentes körülmények között |
| Túlfeszültség elleni védelem (DC és AC) | Lekapcsol, ha az egyenáramú PV bemenet vagy az AC hálózati feszültség meghaladja a névleges maximális bemeneti értéket |
| Feszültségcsökkenés elleni védelem | Megakadályozza a motor működését, ha a bemeneti teljesítmény a minimális stabil működési küszöb alatt van |
| Túláram elleni védelem | Kimeneti oldali áramkorlátozás gyors hibaleválasztással a motor tekercseinek védelmére |
| Túlmelegedés elleni védelem | Belső hűtőborda hőmérséklet felügyelet; küszöbérték feletti leértékelés vagy leállítás |
| Lágyindítás funkció | A fokozatos kimeneti frekvencia rámpa indításkor csökkenti a mechanikai terhelést a mechanikus tömítésen, a járókeréken és a motor csapágyain |
| Fáziskimaradás elleni védelem | Érzékeli a hiányzó kimeneti fázist, és leállítja a működést, hogy megakadályozza az egyfázisú motor károsodását |
| Automatikus AC/DC forrásváltás | Automatikus zökkenőmentes átvitel a PV és AC bemeneti források között a konfigurálható feszültségküszöbök alapján |
| Tartály tele Auto Stop | Úszókapcsoló vagy nyomáskapcsoló bemenet az automatikus leállításhoz és újraindításhoz a céltartály vízszintje alapján |
8. Telepítési szempontok
- A szívócső méretei: A szívócső átmérőjének egyenlőnek vagy nagyobbnak kell lennie a szivattyú bemeneti átmérőjénél. Az alulméretezett szívócsövek növelik a súrlódási veszteséget és csökkentik a hatékony szívóemelést, potenciálisan megakadályozva az önfelszívást.
- Lábszelep beszerelése: A szívócső alján lévő szűrővel ellátott lábszelep visszatartja a vizet a szívóvezetékben a működési ciklusok között, csökkentve a feltöltési időt az újraindításkor, és megóvja a szivattyút a törmelék lenyelésétől.
- Szívóemelés határa: A pump installation height above the water surface must not exceed the rated maximum suction head (typically 7–8m at sea level). Performance reduces at higher altitudes due to lower atmospheric pressure.
- Vezérlő rögzítése: Szerelje fel a vezérlőt szellőző, árnyékolt házba. Tartson legalább 150 mm-es távolságot minden oldalon a légáramláshoz. Kerülje el azokat a helyeket, ahol közvetlen vízpermetnek vagy páralecsapódásnak van kitéve.
- PV DC vezetékek: Az egyenáramú kábeleknek a kültéri UV-sugárzásnak és a maximális PV-zsinór rövidzárlati áramnak kell lenniük. Az egyenáramú biztosíték a pozitív vezetőn a tömbkimeneten szokásos gyakorlat.
- Motor kábel hossza: A vezérlőtől a szivattyúmotorig húzódó hosszú kábel ellenállásos feszültségesést okoz. 30 métert meghaladó távolság esetén növelje meg a kábel keresztmetszetét, hogy fenntartsa a névleges motorkapocsfeszültséget.
- Szivattyú alapozás: A surface pump unit should be mounted on a rigid concrete or steel base to minimize vibration and prevent pipe stress at the inlet and outlet connections.
9. Gyakran Ismételt Kérdések
1. kérdés: Mennyi ideig tart az önfelszívó felületi szivattyú feltöltése indításkor?
A feltöltési idő a szívócső hosszától, átmérőjétől és a kiszorítandó levegő mennyiségétől függ. Tipikus körülmények között megfelelő méretű szívócsővel és működőképes lábszeleppel a önfelszívó pump in this power class primes within 1 to 3 minutes . A hosszabb szívócsövek és a nagyobb szívómagasságok növelik a feltöltési időt.
2. kérdés: Működhet-e a rendszer teljesen automatikusan, helyszíni személyzet nélkül?
Igen. A kombináció a automatikus AC/DC forrásváltás, önfelszívó szivattyú képesség, szárazonfutás elleni védelem és tartály teljes automatikus leállítása teljesen felügyelet nélküli működést tesz lehetővé. A vezérlő elindítja a szivattyút, ha rendelkezésre áll napelem, vagy ha a váltóáramú tartalék aktív, automatikusan forrást vált, és leáll, ha a céltartály megtelik, vagy szárazonfutási állapotot észlel, majd újraindul, ha a körülmények normalizálódnak.
3. kérdés: Mekkora PV tömb kapacitás szükséges egy 3000 W-os vezérlőhöz?
1,2 és 1,5 közötti szabványos túlméretezési tényező alkalmazása, a 3000 W-os vezérlő körülbelül 3600 Wp és 4500 Wp közötti beépített PV kapacitást igényel. 400 W-os panelek esetén ez 9-12 panelnek felel meg. A string feszültség konfigurációját ellenőrizni kell a vezérlő MPPT bemeneti feszültség ablakában.
4. kérdés: A felszíni szivattyú alkalmas homokos vagy zavaros vízforrásokhoz?
Az önfelszívó centrifugális felületi szivattyúkat általában erre tervezték tiszta vagy enyhén zavaros víz . A magas lebegőanyag-tartalmú, homoktartalmú vagy koptató részecskéket tartalmazó víz felgyorsítja a járókerék és a mechanikus tömítés kopását. Fokozott üledékterhelésű források esetén bemeneti szűrő használata és a szivattyú nedves végű alkatrészeinek időszakos ellenőrzése javasolt. Az erősen szennyezett vízforrásokhoz tervezett szivattyúk speciális járókerék anyagokat és olyan tervezési konfigurációkat igényelnek, amelyek nem jellemzőek a szabványos centrifugális felületi szivattyúkra.
5. kérdés: Szállít a Deye Group megfelelő felületű szivattyú- és vezérlőrendszereket ebben a teljesítménytartományban?
Igen. A Deye Group gyárt önfelszívó centrifugal surface pumps and compatible AC/DC solar pump controllers a 2000-3600 W tartományban. Ellenőrzött elektromos és hidraulikus kompatibilitású, hozzáillő szivattyú-vezérlő csomagok állnak rendelkezésre, amelyeket a Deye 1990 óta bevezetett belső mérnöki és minőség-ellenőrzési folyamatai támogatnak.
