Расчет мощности солнечного водяного насоса начинается с определения суточного объема воды и общего динамического напора. Одной лишь глубины скважины недостаточно. Необходимо учитывать уровень перекачиваемой воды, высоту над уровнем воды в резервуаре или на водохранилище, трение в трубах и давление на выходе. После определения рабочей точки выберите насос, кривая которого соответствует этому расходу и напору, затем подберите контроллер и фотоэлектрическую батарею в соответствии с их напряжением, током и сезонными солнечными условиями. Накопительный бак обычно обеспечивает более простое накопление энергии, чем батареи, а насос переменного/постоянного тока может обеспечить резервное питание, когда потребность в воде не может ждать солнечного света.

Основные выводы

• Перед выбором мощности насоса или количества панелей рассчитайте расчетную суточную потребность в воде.
• При расчете общего динамического напора используйте уровень откачанной воды, а не только глубину скважины.
• Выберите значение на кривой производительности насоса при требуемом расходе и напоре; обозначения максимального расхода и максимального напора не совпадают по времени с режимом работы.
• Проверьте диапазон напряжения и тока фотоэлектрических модулей контроллера как при высокой, так и при низкой температуре модулей.
• Предпочтительнее отдавать предпочтение перекачке воды в резервуар в дневное время; резервное питание от кондиционера следует добавлять только в том случае, если этого оправдывает потребность в водоснабжении.

Определите расчетные потребности в воде на следующий день.

Начните с разделения потребностей в воде для орошения, животноводства, мытья посуды и бытового водоснабжения. Потребность в воде для орошения должна основываться на площади посевов, методе орошения, почве, климате и расчетных суточных нормах агронома. Потребность в воде для животноводства должна включать количество и виды животных, питьевую воду, потери воды из поилок и расходы на уборку. Не рассчитывайте мощность системы, исходя из среднегодового значения, если проект зависит от засушливого сезона.

Преобразуйте результат в кубические метры в сутки и количество часов надежной работы насосов в расчетный сезон. Если ферме требуется 36 м³ в сутки в течение шести эффективных часов, то требуемый средний расход составляет 6 м³/ч. Добавьте поправку на облачные периоды, техническое обслуживание и ограниченные окна орошения, используя данные с участка, а не необъясненный процент.

Резервуар позволяет отделить потребление воды от выработки солнечной энергии: насос работает в солнечную погоду, а вода забирается позже. Размер резервуара должен соответствовать требуемой непрерывности потока, а также необходимо защитить его от перелива и загрязнения.

Правильно рассчитайте общий динамический напор.

Суммарный динамический напор включает в себя уровень воды, перекачиваемой насосом, высоту над уровнем земли, трение в напорном трубопроводе и распределительной трубе, а также давление, необходимое на выходе или в ирригационном оборудовании.

Используйте уровень воды, измеренный насосом, а не статический уровень.

Статический уровень воды измеряется, когда скважина находится в состоянии покоя. После начала откачки уровень может понизиться из-за снижения давления. Насос должен работать против уровня откачиваемой воды, поэтому расчет, основанный только на статическом уровне, может недооценить напор и привести к нехватке воды в системе. Получите данные о дебите скважины или результатах испытаний на откачку и укажите ожидаемое снижение давления при предполагаемом расходе.

Насос должен быть погружен в воду на минимальном ожидаемом уровне, не превышающем указанные производителем пределы глубины и охлаждения. Обеспечьте защиту от работы всухую или установите датчик уровня в правильном месте.

Добавьте трение в трубе и давление на выходе.

Запишите материал трубы, внутренний диаметр, длину, изгибы, клапаны, фильтры и обратные клапаны. Рассчитайте трение при расчетном расходе; длинные, узкие или сильно утолщенные трубы быстро увеличивают потери.

Преобразуйте требуемое давление на входе в поле для капельного орошения или дождевальных установок в напор и добавьте его к общему значению. В противном случае вода может достигать поля, но на капельницах может не быть достаточного давления.

Сопоставьте рабочую точку с кривой насоса.

На графике насоса показан расход, доступный при различных напорах. Определите требуемый общий динамический напор и считайте расход с графика-кандидата. Отклоните модель, которая соответствует суточному расходу только при значительно меньшем напоре. Заявленный максимальный расход обычно измеряется при низком напоре, тогда как максимальный напор достигается при малом или нулевом расходе; ни один из этих показателей сам по себе не определяет работоспособность системы.

Официальный представитель Самый скоро появится солнечный водяной насос переменного/постоянного тока В линейку входят модели с автономной солнечной батареей, MPPT-управлением, а также некоторые модели с резервным питанием от сети переменного тока. На странице указаны варианты с максимальным напором до 320 метров и максимальным расходом до 700 м³/ч, но покупателям также рекомендуется использовать технический паспорт соответствующей модели для точного определения расхода, напора и мощности. Для глубоководных скважинных хозяйств запросите кривую для конкретной модели и отметьте предполагаемую рабочую точку до утверждения.

Подберите размер солнечной батареи вокруг окна контроллера.

Солнечная батарея должна обеспечивать расчетную суточную мощность и оставаться в пределах возможностей контроллера. Диапазон напряжения MPPT, максимальное напряжение холостого хода, входной ток, рекомендуемая мощность батареи, пусковое напряжение и схема подключения указаны в техническом описании контроллера насоса.

Проверьте напряжение холостого хода цепочки при самой низкой ожидаемой температуре и рабочее напряжение при самой высокой температуре ячейки. Неисправная цепочка может не запуститься при высокой температуре или повредить контроллер в холодную погоду. Поддерживайте ток короткого замыкания и рабочий ток в пределах допустимых значений.

Используйте ежемесячные данные о солнечной энергии за орошаемый сезон, а не среднегодовые значения. Учитывайте пыль, температуру модуля, потери в кабеле, несоответствие параметров, затенение и ориентацию, используя метод проектирования, предложенный поставщиком.

Soonest предлагает линейка мощных солнечных панелейОднако одной лишь мощности недостаточно для подтверждения совместимости. Необходимо сверить параметры модуля: Voc, Vmp, Isc, Imp, температурные коэффициенты, разъемы и количество с контроллером.

Выберите между резервным питанием только от постоянного тока и резервным питанием от сети переменного/постоянного тока.

Система прямого солнечного питания постоянного тока имеет меньше ступеней преобразования и может работать без батарей. Зачастую это самый экологичный вариант, когда резервуар может хранить воду, а перекачка может осуществляться вслед за солнечным светом. Компромисс заключается в переменном потоке воды в течение дня и отсутствии необходимости перекачки после наступления темноты, если нет другого источника питания.

Контроллер переменного/постоянного тока повышает отказоустойчивость при наличии питания от сети или генератора. Он позволяет определить приоритет источника, переключение, допустимое напряжение и частоту, размер генератора, заземление и защиту. Гибридный вход не отменяет необходимости согласования характеристик насоса или предотвращения работы всухую.

Предыдущее сравнение Soonest погружные и поверхностные солнечные насосы Это полезно при выборе типа насоса. Для глубоких скважин обычно подходит погружной насос, поскольку он выталкивает воду вверх из-под уровня воды; для неглубоких открытых источников может подойти доступный поверхностный насос.

Проектирование трубопроводов, кабелей и скважин.

Напорный трубопровод должен соответствовать рабочему давлению, качеству воды, весу насоса и глубине залегания. Необходимо предусмотреть обратный клапан, опору для устьевого оборудования, безопасный способ подъема и план демонтажа. Следует убедиться, что наличие песка, осадка или коррозионной воды не повлияет на материал насоса или требования к фильтрации.

Рассчитывайте сечение длинных моторных кабелей с учетом силы тока, длины, способа монтажа, температуры и допустимого падения напряжения. Используйте погружные соединительные муфты, устройства для снятия натяжения, заземление, защиту от перенапряжений и молний, ​​а также механическую защиту от скота и транспортных средств.

Разместите разъединители и контроллеры в местах, доступных для квалифицированного персонала, защищенных от жары, пыли, дождя и несанкционированных регулировок. Предоставьте маркировку, схему подключения и руководство по кодам неисправностей.

Комиссия против водопотребления, а не только электроэнергетики.

Зафиксируйте статический и насосный уровни, расход, давление, время заполнения резервуара, напряжение и ток фотоэлектрических панелей, состояние контроллера и условия солнечной активности. Сравните коэффициент заполнения с утвержденной кривой. Проверьте работу системы отключения при низком уровне воды и полном резервуаре, перезапуска, резервного питания от сети переменного тока и сигналов тревоги.

Повторите проверку выходного давления после подключения ирригационной сети. Фильтры, клапаны и эмиттеры создают дополнительное сопротивление. Обучите операторов очистке панелей, проверке утечек и кабелей, проверке уровня воды, считыванию ошибок контроллера и остановке насоса при необычной вибрации или снижении напора.

В Команда технической поддержки в кратчайшие сроки Можно запросить поддержку в проектировании системы и устранении неполадок. Включите в заказ на покупку необходимые документы: характеристику работы насоса, ограничения контроллера, проект фотоэлектрической цепочки, монтажный чертеж, настройки защиты, протокол ввода в эксплуатацию, график технического обслуживания, перечень запасных частей и условия гарантии.

Вывод

Солнечные насосы для глубоких скважин успешны, когда гидравлическая и электрическая схемы сходятся в одной проверенной рабочей точке. Необходимо определить суточную потребность в воде, рассчитать общий динамический напор с учетом понижения уровня воды и трения, выбрать точную кривую работы насоса, а затем согласовать работу фотоэлектрической батареи с контроллером в зависимости от сезонных условий. Скорее всего Перед выбором модели можно ознакомиться с результатами испытаний скважины, высотой подачи воды, трубопроводом, потребностью в воде, солнечными ресурсами и предпочтительными резервными вариантами. Эта информация гораздо полезнее, чем выбор насоса, основываясь только на мощности или глубине скважины.

Часто задаваемые вопросы

Сколько солнечных панелей необходимо для насоса, работающего в глубокой скважине?

Количество солнечных элементов зависит от входной мощности насоса, ограничений напряжения и тока контроллера, электрических характеристик модуля, местных условий солнечной активности, потерь в кабеле и требуемого суточного объема воды. Сначала выберите рабочую точку насоса, затем спроектируйте последовательные и параллельные цепочки фотоэлектрических элементов, используя точные технические характеристики контроллера и модуля.

Для работы солнечного скважинного насоса необходима батарея?

Обычно нет. Прямая подача солнечной энергии в резервуар для воды часто обеспечивает более простое хранение с меньшими потерями и меньшими затратами на техническое обслуживание. Аккумулятор можно рассматривать только в том случае, если ночная подача воды или выполнение определенных требований к обслуживанию не могут быть обеспечены с помощью резервуара для воды или резервного питания от сети переменного тока.

Почему насос подает меньше воды, чем указано в его заявленном максимальном расходе?

Максимальный расход обычно указывается при низком напоре. Глубокая скважина, трение в трубах, высота над уровнем моря, фильтры, клапаны и выходное давление — все это увеличивает общий динамический напор и смещает рабочую точку в сторону меньшего расхода на кривой насоса. Проверьте фактический напор системы и сравните измеренный выходной поток с точной кривой модели.