Dobór i projektowanie pomp wodnych w fotowoltaicznych systemach pompowania wody
Silnik i pompa
Dobór i konstrukcja solarnej pompy wodnej
Silnik i pompa
Wszystkie środki fotowoltaicznego układu pomp wodnych mają na celu stabilną i niezawodną produkcję większej ilości wody, muszą być wdrożone w pracy silnika i pompy wodnej. W przypadku fotowoltaicznej pompy wodnej połączenie silnika i pompy wodnej nie przypomina wspólnego silnika i pompy wodnej. Kolokacja jest tak „przypadkowa”, ponieważ poziom mocy i poziom napięcia silnika są w dużej mierze ograniczone przez poziom napięcia i poziom mocy modułu ogniwa słonecznego, więc gdy wymagania dotyczące wzniosu i przepływu pompy odbijają się na silniku, musi on być specjalnie zaprojektowany pod warunkiem uwzględnienia struktury modułów ogniw słonecznych.
Ze względu na różne wymagania różnych użytkowników, silniki napędowe do fotowoltaicznych pomp wodnych obejmują:
Tradycyjne silniki prądu stałego o różnych poziomach napięcia
Bezszczotkowe silniki prądu stałego z magnesami trwałymi
Trójfazowe silniki asynchroniczne
Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi
Silniki reluktancyjne
Sądząc po aktualnej sytuacji użytkowania, najczęściej stosuje się trójfazowe silniki asynchroniczne i bezszczotkowe silniki prądu stałego, a systemy dużej mocy nadal wykorzystują głównie trójfazowe silniki asynchroniczne o wysokiej wydajności. Projektując silnik, należy w pełni uwzględnić specyficzne warunki pracy fotowoltaicznej pompy wodnej, a przede wszystkim: pracę z konwersją częstotliwości, prędzej czy później duże zmiany stopnia obciążenia itp. W tym przypadku musimy dążyć do tego, aby silnik miał jak najwyższą średnią sprawność w ciągu doby i roku. W przeciwieństwie do zwykłych silników, można uznać, że zawsze działają one pod napięciem stałym. W odległych społecznościach jest to jeden z najbardziej idealnych sposobów wykorzystania sprzętu do podnoszenia wody zasilanego energią słoneczną z systemu fotowoltaicznego do rozwiązywania problemów z wodą pitną i nawadnianiem ludzi i zwierząt na tych obszarach pozbawionych prądu. Z jednej strony niektóre obszary są bogate w zasoby energii słonecznej; z drugiej strony fotowoltaiczne urządzenia do pompowania wody nie powodują zanieczyszczeń, nie hałasują, charakteryzują się wysoką niezawodnością, minimalnym obciążeniem konserwacyjnym i niskim kosztem, który jest o około połowę niższy niż koszt pompowania wody w silniku Diesla. A jego niezawodność znacznie przewyższa siłę wiatru do podnoszenia wody. Wraz z odnowieniem oraz badaniami i rozwojem ogniw słonecznych perspektywy zastosowania fotowoltaicznego pompowania wody będą szersze.
System fotowoltaicznej pompy wodnej składa się z 4 części: elementów ogniwa słonecznego, sterownika (inwertera), silnika i układu pompy wodnej.
Bardzo charakterystyczny jest także dobór i konstrukcja pompy wodnej w fotowoltaicznym układzie pomp wody. W zależności od różnych wymagań użytkowników w zakresie przepływu i wysokości podnoszenia, typ pompy można wybrać zgodnie z następującymi zasadami pod względem ekonomii i niezawodności: użytkownicy wymagający małego przepływu i dużej wysokości podnoszenia powinni wybrać pompy wyporowe; użytkownicy wymagający większego przepływu i wyższego podnoszenia Użytkownicy, którzy muszą używać elektrycznych pomp głębinowych, powinni wybrać elektryczne pompy głębinowe; użytkownicy, którzy potrzebują dużego przepływu, ale niskiego wzniosu, powinni ogólnie używać samozasysających silników pomp i pomp wodnych.
