Kako solarni sistem pumpe radi bez električne mreže?

Pristup pouzdanoj električnoj energiji ostaje izazov u mnogim farmama, selima, gradilištima i udaljenim projektima za snabdevanje vodom. Međutim, vODENA PUMPA ne mora uvek biti priključen na javnu električnu mrežu.

A solarne pumpe sistem koristi energiju koju proizvode solarni paneli za pokretanje pumpe za vodu. U zavisnosti od konstrukcije sistema, pumpa može raditi direktno tokom dnevnog svjetla ili koristiti pohranjenu energiju kada sunčeva svetlost nije dostupna.

Kako solarna pumpa za vodu radi bez struje? Ovaj članak objašnjava glavne komponente, radni proces i važne faktore uključene u projektovanje solarnog pumpa izvan mreže.

Da li solarna pumpa zaista radi bez struje?

Solarna pumpa ne radi bez energije. Umjesto toga, radi bez struje.

Sistem pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju putem fotonapetostnih solarnih panela. Ova energija se zatim upravlja upravljačem solarne pumpe ili inverterom i isporučuje se pumpi vode.

Drugim riječima, protok energije je:

Sunčeva svetlost → Solarni paneli → Kontrolator pumpe ili inverter → Vodna pumpa → Sistem za skladištenje ili distribuciju vode

Pošto sistem proizvodi vlastitu električnu energiju, može raditi na mjestima na kojima mrežna energija nije dostupna, nestabilna ili je skupa za instalaciju.

Glavne komponente solarnog sistema pumpe

Kompletan solarni sistem pumpe obično uključuje sljedeće komponente:

1. Solarni paneli

Solarni paneli hvataju sunčevu svjetlost i pretvaraju je u direktnu struju.

Broj i snaga panela zavise od nekoliko faktora, uključujući:

• Snaga pumpe
• Potrebni protok vode
• Ukupna glava za pumpanje
• Lokalno sunčevo zračenje
• Dnevno radno vreme
• Sezonske vremenske uslove

Solarni paneli moraju da obezbede dovoljno napona i snage za pokretanje i rad pumpe u normalnim sunčevim uslovima.

2. - Šta? Kontroler solarne pumpe

Kontrolator je jedan od najvažnijih dijelova solarnog pumpa.

Regulira struju koju proizvode solarni paneli i pruža stabilnu snagu pumpi. Mnogi moderni solarni kontroleri pumpe koriste maksimalno praćenje snage, poznato kao MPPT, kako bi poboljšali iskorišćavanje energije kada se sunčeva svjetlost mijenja.

Kontroler solarne pumpe takođe može osigurati zaštitu od:

• Suvo vožnje
• Visoki napon
• Niski napon
• Preplava
• Preopterećenje motora
• Obrnuta polarnost
• Prelivanje rezervoara za vodu

Ove zaštitne funkcije pomažu u poboljšanju pouzdanosti sistema i produžavanju životnog vijeka pumpe.

3. - Šta? DC ili AC vodena pumpa

Solarni pumpi mogu koristiti ili pumpe za isto struje ili pumpe za pretvoreni struje.

Solarna pumpa za jednokratni strujni tok obično može primati energiju direktno iz kompatibilnog solarnog kontrolera. Često se koristi u malim i srednjim sistemima zbog svoje jednostavne strukture i efikasne pretvaranja energije.

AC pumpa za vodu zahteva inverter solarne pumpe. Inverter pretvara električnu struju stalne struje koju proizvode paneli u struju izmena struje pogodnu za AC motor.

Pumpa može biti:

• Dubok bunar potapljanu pumpu
• S površinskom centrifugalnom pumpom
• Solarna pumpa za navodnjavanje
• Sklop za otpad ili odvod
• Bupera za pojačanje

Prava vrsta pumpe zavisi od izvora vode i primjene.

4. - Šta? Senzori nivoa vode

Senzori nivoa vode mogu biti instalirani u bunaru i spremniku.

Senzor za nisku vodu štiti pumpu kada nivo vode u bunaru postane preslab. Senzor na nivou rezervoara zaustavlja pumpu kada je rezervoar pun.

Automatsko upravljanje smanjuje nepotrebnu operaciju i pomaže u sprečavanju oštećenja pumpe.

5. - Šta? Rezervoar za vodu

Tank za skladištenje vode je često praktičniji od baterije.

Tokom sunčanih sati, pumpa prenosi vodu u rezervoar. Skloniva voda se može koristiti uveče, noću ili tokom oblačnih perioda.

Ovaj pristup skladišti energiju u obliku vode, a ne električne energije. Obično smanjuje troškove sistema i potrebe za održavanjem.

6. - Šta? Opcionalni sistem baterije

Baterije se mogu dodati kada se voda mora pumpati izvan dnevnog doba.

Međutim, baterije povećavaju početnu investiciju i zahtijevaju dodatnu upravljanje. Uzimaju se u obzir kapacitet baterije, performanse punjenja, radna temperatura i životni vek.

Za mnoge poljoprivredne i domaće projekte vodovodnih usluga, pumpanje vode u nadzemni rezervoar za skladištenje tokom dana je ekonomičnije rešenje.

Kako sistem funkcioniše tokom dana?

Kada sunčeva svetlost stigne do solarnih panela, paneli počinju da proizvode struju.

Kontrolor proverava da li su dostupni napon i snaga dovoljni za pokretanje pumpe. Kada se ispunjavaju početni uslovi, pumpa počinje da radi.

Pod jakim suncem, pumpa može da radi bliže svojoj nominalnoj efikasnosti. Kada se sunčevo zračenje smanji, upravljač prilagođava radnu frekvenciju ili brzinu motora u skladu sa dostupnom snagom.

Kao rezultat toga, protok vode može da se menja tokom dana.

Pumpa obično proizvodi manje vode rano ujutro i kasno popodne, dok se najveći izlaz obično postiže oko sredine dana.

Šta se dešava na oblačne dane?

Solarni pumpe i dalje mogu raditi u nekim oblačnim uslovima, ali njihov rad zavisi od intenziteta dostupne sunčeve svjetlosti.

Smanjenje brzine i protoka Teški oblaci mogu smanjiti solarnu energiju ispod minimalnog početnog zahtjeva, što uzrokuje da upravljač privremeno zaustavi pumpu.

Kada se dovoljno sunčeve svetlosti vrati, sistem se može ponovo pokrenuti automatski.

Zbog toga bi solarni sistemi pumpi trebali biti dizajnirani prema dnevnom potražnji vode, a ne samo prema maksimalnom protoku pumpe.

U skladu sa tim, rezervoar vode može biti rezervni za oblačna vremena.

Kako solarna pumpa radi noću?

Direktni solarni sistem pumpe obično prestaje raditi nakon zalaska sunca jer paneli više ne proizvode struju.

Postoje tri opća rešenja za noću snabdevanje vodom:

• U danu čuvati vodu u spremniku.
• Dodajte baterije za snabdevanje strujom noću.
• Koristite hibridni kontroler koji može primiti energiju iz solarnih panela, mreže ili generatora.

Za većinu aplikacija za navodnjavanje i za navodnjavanje stoke, preferirana je ponpiranje tokom dana u kombinaciji sa skladištenjem vode.

Za primjene koje zahtevaju kontinuirano pumpanje, može biti potreban hibridni ili sistem na bateriju.

Kako se bira pravi sistem solarne pumpe?

Izbor solarne pumpe nije zasnovan samo na motoru.

Pre izbora sistema treba potvrditi sledeće informacije:

Vodeni izvor

Voda može doći iz bušotine, bunara, rijeke, jezera, rezervoara ili spremnika. Izvor vode određuje da li je podmorna ili površinska pumpa pogodnija.

Ukupna dinamička glava

Ukupna dinamička glava uključuje:

• Vertikalna visina podizanja
• Potrebno izlazno pritisak
• Gubitak trenja u cevi
• Promene nivoa vode
• Udaljenost između pumpe i tačke pražnjenja

Ignorisanje gubitaka cevi može dovesti do nedovoljnog protoka nakon instalacije.

Dnevna potreba za vodom

Sistem treba da bude projektovan u skladu sa ukupnom količinom vode koja je potrebna dnevno.

Na primer, za projekt navodnjavanja može biti potreban visok protok vode nekoliko sati, dok za sistem za navodnjavanje stoke može biti potreban manji, ali dosledniji dnevni apsorpcija.

Lokalni sunčani uslovi

Broj efikasnih sunčanih sati varira u zavisnosti od zemlje, sezone i lokacije instalacije.

Sistem dizajniran za područje sa snažnom sunčevom svjetlošću tokom cijele godine možda neće pružiti istu snagu u području sa dugim oblačnim sezonama.

Iznos bušenja

Protok pumpe ne bi trebalo da prelazi održivu proizvodnju vode iz bunara.

Izbor velike pumpe može uzrokovati brz pad nivoa vode i česte zaštite od suhog rada.

Da li postojeće pumpe za vodu mogu da se koriste sa solarnim panelima?

U nekim slučajevima, postojeću AC pumpu može upravljati inverter solarne pumpe.

Međutim, pretvarač, solarni paneli i pumpa moraju biti pravilno podudarani. Potrebno je provjeriti zahteve za pokretanje motora, nazivnu struju, radni napon i performanse pumpe.

Ne preporučuje se direktno povezivanje solarnih panela sa konvencionalnom pumpom.

Za novi projekat, odabir kompletnog solarnog pumpa obično pruža bolju kompatibilnost i zaštitu.

Glavne prednosti sistema solarne pumpe izvan mreže

Pravilan sistem solarnih pumpi može pružiti nekoliko prednosti:

• Neovisnost o javnoj električnoj mreži
• Smanjena potrošnja dizel goriva
• Niži dnevni operativni troškovi
• Automatsko radno vreme tokom sunčeve svjetlosti
• Odgovara za udaljene instalacije
• Konfiguracija proširivih solarnih panela
• Smanjena održavanje u poređenju sa generatorskim sistemima
• Fleksibilna upotreba za poljoprivredu, stočarstvo i domaće vodosnabdevanje

Međutim, ove koristi zavise od pravilnog veličine sistema i njegove instalacije.

Zaključak

Solarni sistem pumpe radi bez električne energije iz mreže pretvarajući sunčevu svjetlost u električnu energiju i koristeći upravljač ili inverter za napajanje pumpe za vodu.

Sistem može raditi direktno tokom dnevnog svjetla, skladištiti vodu za kasniju upotrebu ili kombinirati solarnu energiju sa baterijama, generatorom ili mrežom za napajanje.

Ključ pouzdanog rada nije samo postavljanje više solarnih panela. Pumpa, upravljač, solarna mreža, izvor vode, ukupna potrošnja vode i dnevna potreba za vodom moraju se smatrati jednim kompletnim sistemom.

AINAFLY pruža solarne duboke bunare pumpe, solarne potopljive pumpe i prilagođene solarne pumpe za poljoprivrednu navodnjavanje, zalivanje stoke, za domaće vodosnabdevanje i udaljene projekte.

Kontaktirajte AINAFLY tim da biste dobili odgovarajuću pumpu i solarni panel konfiguraciju na osnovu zahtjeva vašeg projekta.