Vízszivattyúk kiválasztása és tervezése fotovoltaikus vízszivattyús rendszerekben
Motor és szivattyú
Napkollektoros vízszivattyú kiválasztása és tervezése
Motor és szivattyú
A fotovoltaikus vízszivattyús rendszer minden intézkedése a több víz stabil és megbízható előállítása, ezeket a motor és a vízszivattyú működésén is meg kell valósítani. A fotovoltaikus vízszivattyú esetében a motor és a vízszivattyú kombinációja nem olyan, mint a közös motor és vízszivattyú. Az elhelyezés annyira 'alkalmi', mert a motor teljesítményszintjét és feszültségszintjét nagymértékben korlátozza a napelem modul feszültségszintje és teljesítményszintje, így ha a szivattyú emelésére és áramlására vonatkozó követelmények tükröződnek a motoron, akkor azt speciálisan meg kell tervezni, figyelembe véve a napelem modulok szerkezetét.
A különböző felhasználók eltérő igényei miatt a fotovoltaikus vízszivattyúk hajtómotorjai a következőket tartalmazzák:
Hagyományos egyenáramú motorok különböző feszültségszintekkel
DC kefe nélküli állandó mágneses motorok
Háromfázisú aszinkron motorok
Állandó mágneses szinkronmotorok
Reluktancia motorok
A jelenlegi felhasználási helyzetből ítélve leginkább a háromfázisú aszinkron motorok és az egyenáramú kefe nélküli motorok vannak, a nagy teljesítményű rendszerek pedig továbbra is főként nagy hatásfokú háromfázisú aszinkron motorokat használnak. A motor tervezésénél teljes mértékben figyelembe kell venni a fotovoltaikus vízszivattyú sajátos működési feltételeit, főként: frekvencia átalakítási működés, nagy terhelési sebességváltozások előbb-utóbb stb.. Ilyenkor arra kell törekedni, hogy a motor a legmagasabb átlagos hatásfok legyen egész nap és év során. Eltérően a hagyományos motoroktól, azt tekinthetjük, hogy mindig állandó feszültségű tápfeszültség alatt működik. Távoli településeken ez az egyik legideálisabb módja a napelemes fotovoltaikus rendszerrel működő vízemelő berendezéseknek az elektromos áram nélküli területeken élő emberek és állatok ivóvíz- és öntözési problémáinak megoldására. Egyrészt egyes területek gazdagok napenergia-forrásokban; másrészt a fotovoltaikus vízszivattyú berendezések nem szennyezik, nem zajosak, nagy megbízhatósággal, minimális karbantartási munkaterheléssel és alacsony költséggel rendelkeznek, ami körülbelül fele alacsonyabb, mint a dízelmotorok vízszivattyújának költsége. Megbízhatósága pedig messze meghaladja a szélenergiát a víz emelésére. A napelemek megújulásával, kutatásával és fejlesztésével a fotovoltaikus vízszivattyúzás alkalmazási lehetőségei szélesebbek lesznek.
A fotovoltaikus vízszivattyú rendszer 4 részből áll: napelem alkatrészek, vezérlés (inverter), motor és vízszivattyú rendszer.
A fotovoltaikus vízszivattyús rendszerben a vízszivattyú kiválasztása és kialakítása is nagyon jellemző. A felhasználók eltérő áramlási és emelési követelményei szerint a szivattyú típusát a következő elvek szerint lehet kiválasztani a gazdaságosság és a megbízhatóság szempontjából: a kis átfolyást és nagy emelőmagasságot igénylő felhasználóknak a térfogat-kiszorításos szivattyúkat kell választaniuk; nagyobb áramlást és magasabb emelőmagasságot igénylő felhasználók Azok a felhasználók, akiknek elektromos búvárszivattyúkat kell használniuk, válasszák a merülő elektromos szivattyúkat; azoknak, akiknek nagy áramlásra, de alacsony emelésre van szükségük, általában önfelszívó szivattyúmotorokat és vízszivattyúkat kell használniuk.
