Izbira in projektiranje vodnih črpalk v fotovoltaičnih vodnih črpalnih sistemih
Motor in črpalka
Izbira in načrtovanje solarne vodne črpalke
Motor in črpalka
Vsi ukrepi fotonapetostnega sistema vodne črpalke so za stabilno in zanesljivo proizvodnjo več vode, izvajati jih je treba pri delovanju motorja in vodne črpalke. Pri fotovoltaični vodni črpalki kombinacija motorja in vodne črpalke ni podobna običajnemu motorju in vodni črpalki. Kolokacija je tako 'naključna', ker sta raven moči in napetosti motorja v veliki meri omejena z ravnjo napetosti in ravnjo moči modula sončne celice, tako da, ko se zahteve za dvig in pretok črpalke odražajo na motorju, mora biti ta posebej zasnovan pod pogojem, da se upošteva struktura modulov sončnih celic.
Zaradi različnih zahtev različnih uporabnikov pogonski motorji za fotovoltaične vodne črpalke vključujejo:
Tradicionalni enosmerni motorji različnih napetostnih nivojev
DC brezkrtačni motorji s trajnimi magneti
Trifazni asinhroni motorji
Sinhroni motorji s trajnim magnetom
Relukcijski motorji
Glede na trenutne razmere uporabe je največ trifaznih asinhronih motorjev in enosmernih brezkrtačnih motorjev, visokozmogljivi sistemi pa še vedno uporabljajo predvsem visoko učinkovite trifazne asinhrone motorje. Pri načrtovanju motorja je treba v celoti upoštevati specifične pogoje delovanja fotonapetostne vodne črpalke, predvsem: delovanje frekvenčne pretvorbe, velike spremembe v stopnji obremenitve prej ali slej, itd. V tem primeru moramo stremeti k temu, da je motor najvišji povprečni izkoristek čez dan in leto. Za razliko od običajnih motorjev se lahko šteje, da vedno deluje pod napajanjem s konstantno napetostjo. V oddaljenih skupnostih je to eden najbolj idealnih načinov za uporabo opreme za dvigovanje vode, ki jo napaja solarni fotovoltaični sistem, za reševanje težav s pitno vodo in namakanjem za ljudi in živali na teh območjih brez elektrike. Po eni strani so nekatera območja bogata z viri sončne energije; po drugi strani pa fotovoltaična oprema za črpanje vode ne onesnažuje, nima hrupa, ima visoko zanesljivost, minimalno vzdrževalno obremenitev in nizke stroške, ki so približno polovico nižji od stroškov črpanja vode z dizelskimi motorji. In njegova zanesljivost daleč presega moč vetra za dvigovanje vode. Z obnovo ter raziskavami in razvojem sončnih celic bo možnost uporabe fotovoltaičnega črpanja vode širša.
Sistem fotonapetostne vodne črpalke je sestavljen iz 4 delov: komponente sončne celice, krmiljenje (inverter), motor in sistem vodne črpalke.
Zelo značilna sta tudi izbira in zasnova vodne črpalke v sistemu fotovoltaičnih vodnih črpalk. Glede na različne zahteve uporabnikov glede pretoka in višine se lahko tip črpalke izbere v skladu z naslednjimi načeli glede ekonomičnosti in zanesljivosti: uporabniki, ki potrebujejo majhen pretok in visoko tlačno višino, naj izberejo črpalke s prostornino; uporabniki, ki potrebujejo večji pretok in večji tlačni tlak Uporabniki, ki morajo uporabljati potopne električne črpalke, naj izberejo potopne električne črpalke; uporabniki, ki potrebujejo velik pretok, a nizek dvig, morajo na splošno uporabljati motorje samosesalnih črpalk in vodne črpalke.
