Auswahl und Design von Wasserpumpen in Photovoltaik-Wasserpumpsystemen
Motor und Pumpe
Auswahl und Design einer Solarwasserpumpe
Motor und Pumpe
Alle Maßnahmen des Photovoltaik-Wasserpumpensystems sollen stabil und zuverlässig mehr Wasser produzieren, sie müssen auf die Arbeit des Motors und der Wasserpumpe umgesetzt werden. Bei der Photovoltaik-Wasserpumpe entspricht die Kombination aus Motor und Wasserpumpe nicht der herkömmlichen Motor-Wasserpumpe. Die Zusammenstellung ist so „zufällig“, weil der Leistungspegel und der Spannungspegel des Motors weitgehend durch den Spannungspegel und den Leistungspegel des Solarzellenmoduls begrenzt werden. Wenn sich also die Anforderungen an den Hub und den Durchfluss der Pumpe auf den Motor auswirken, muss dieser speziell unter Berücksichtigung der Struktur von Solarzellenmodulen entworfen werden.
Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Benutzer umfassen die Antriebsmotoren für Photovoltaik-Wasserpumpen:
Herkömmliche Gleichstrommotoren mit unterschiedlichen Spannungsniveaus
Bürstenlose Gleichstrommotoren mit Permanentmagneten
Drehstrom-Asynchronmotoren
Permanentmagnet-Synchronmotoren
Reluktanzmotoren
Gemessen an der aktuellen Nutzungssituation sind Drehstrom-Asynchronmotoren und bürstenlose Gleichstrommotoren am weitesten verbreitet, und Hochleistungssysteme verwenden immer noch hauptsächlich hocheffiziente Drehstrom-Asynchronmotoren. Bei der Konstruktion des Motors müssen die spezifischen Betriebsbedingungen der Photovoltaik-Wasserpumpe vollständig berücksichtigt werden, hauptsächlich: Frequenzumwandlungsbetrieb, früher oder später große Änderungen der Lastrate usw. In diesem Fall müssen wir uns bemühen, den Motor über den Tag und das ganze Jahr hinweg auf den höchsten durchschnittlichen Wirkungsgrad zu bringen. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Motoren kann davon ausgegangen werden, dass er immer unter der Stromversorgung mit konstanter Spannung arbeitet. In abgelegenen Gemeinden ist dies eine der idealsten Möglichkeiten, mit Solar-Photovoltaikanlagen betriebene Wasserhebeanlagen zu nutzen, um die Trinkwasser- und Bewässerungsprobleme für Menschen und Tiere in diesen Gebieten ohne Strom zu lösen. Einerseits sind einige Gebiete reich an Solarenergieressourcen; Andererseits weisen Photovoltaik-Wasserpumpanlagen keine Umweltverschmutzung, keinen Lärm, eine hohe Zuverlässigkeit, einen minimalen Wartungsaufwand und niedrige Kosten auf, die etwa halb so hoch sind wie die Kosten für Wasserpumpen mit Dieselmotoren. Und seine Zuverlässigkeit übertrifft die der Windkraft bei der Förderung von Wasser bei weitem. Mit der Erneuerung sowie Forschung und Entwicklung von Solarzellen werden die Anwendungsaussichten für die Wasserförderung durch Photovoltaik breiter.
Das Photovoltaik-Wasserpumpensystem besteht aus 4 Teilen: Solarzellenkomponenten, Steuerung (Wechselrichter), Motor und Wasserpumpensystem.
Sehr charakteristisch sind auch die Auswahl und das Design der Wasserpumpe im Photovoltaik-Wasserpumpensystem. Entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen der Benutzer an Durchfluss und Förderhöhe kann der Pumpentyp hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit nach folgenden Grundsätzen ausgewählt werden: Benutzer, die einen geringen Durchfluss und eine hohe Förderhöhe benötigen, sollten sich für Verdrängerpumpen entscheiden; Benutzer, die einen größeren Durchfluss und eine höhere Förderhöhe benötigen. Benutzer, die elektrische Tauchpumpen verwenden müssen, sollten sich für elektrische Tauchpumpen entscheiden. Benutzer, die einen großen Durchfluss, aber einen geringen Hub benötigen, sollten im Allgemeinen selbstansaugende Pumpenmotoren und Wasserpumpen verwenden.
