راهنمای نهایی پمپ های آب خورشیدی DC: مزایا ، انتخاب و نصب

آشنایی با پمپ های آب خورشیدی DC

دسترسی به آب اساسی است ، خواه برای آبیاری کشاورزی ، آبگیری دام و چه تأمین کننده ضروری برای خانه های از راه دور. با این حال ، روش های پمپاژ سنتی اغلب به برق شبکه یا سوخت های فسیلی متکی هستند ، که می توانند در مکان های خارج از شبکه گران ، تأثیرگذار و در دسترس نباشند. اینجاست که پمپ های آب خورشیدی DC به عنوان یک راه حل انقلابی ظاهر می شوند.

پمپ های آب خورشیدی DC چیست؟

در هسته آن ، یک پمپ آب خورشیدی DC یک پمپ آب تخصصی است که مستقیماً بر روی برق مستقیم جریان (DC) تولید شده توسط پانل های خورشیدی کار می کند. بر خلاف پمپ های معمولی که نیاز به جریان متناوب (AC) از شبکه دارند ، پمپ های خورشیدی DC برای مهار انرژی خورشید به طور مستقیم طراحی شده اند و آنها را برای مناطقی که دسترسی به شبکه قابل اعتماد دارند ، ایده آل می کند. آنها یکی از مؤلفه های اصلی سیستم های پمپاژ آب خارج از شبکه هستند و تأمین آب پایدار و مستقل را تأمین می کنند.

چگونه کار می کنند؟ (اصل اساسی تبدیل انرژی خورشیدی به پمپ آب)

اصل کار a پمپ آب خورشیدی دی سی به طرز چشمگیری ساده و در عین حال بسیار مؤثر است. سفر با پانل های خورشیدی ، که از سلولهای فتوولتائیک (PV) تشکیل شده اند ، آغاز می شود. هنگامی که نور خورشید به این سلول ها حمله می کند ، الکترون ها را هیجان زده می کند و جریان الکتریکی DC را ایجاد می کند. این برق DC سپس مستقیماً به پمپ آب DC تغذیه می شود.

غالباً ، یک کنترلر پمپ (گاهی اوقات اینورتر برای پمپ های AC ، اگرچه برای پمپ های DC در درجه اول قدرت را تنظیم می کند) در سیستم ادغام می شود. این کنترلر به عنوان مغز عمل می کند و انتقال برق از پانل های خورشیدی به پمپ را بهینه می کند. برای پمپ های آب خورشیدی DC ، جریان مستقیم از پانل ها به طور مستقیم موتور پمپ را هدایت می کند و باعث می شود آب از منبع خود (مانند چاه ، سوراخ ، حوضچه یا جریان) آب بکشد و آن را از طریق یک سیستم لوله به مقصد مورد نظر خود فشار دهد ، خواه مخزن ذخیره سازی ، خطوط آبیاری یا شیر آب باشد. هرچه نور خورشید شدیدتر باشد ، انرژی بیشتری تولید می شود و در نتیجه آب می تواند پمپ بیشتری حرکت کند و آن را به یک آبیاری ذاتاً خورشیدی یا محلول تأمین آب تبدیل کند.

مزایای استفاده از پمپ های آب خورشیدی DC

تصویب پمپ های آب خورشیدی DC تعداد بیشماری از مزایای آن را ارائه می دهد که آنها را به انتخابی برتر برای انواع نیازهای پمپاژ آب ، به ویژه در تنظیمات خارج از شبکه یا از راه دور تبدیل می کند.

صرفه جویی در هزینه (کاهش یا حذف صورتحساب برق): یکی از مهمترین مزایا ، کاهش قابل توجه یا حذف کامل هزینه های مداوم انرژی است. پس از نصب ، پمپ های آب خورشیدی انرژی خود را مستقیماً از خورشید می کشند ، به این معنی که بیشتر صورتحساب برق ماهانه برای پمپاژ آب نیست. برای کسانی که به ژنراتورهای دیزل یا بنزین تکیه می کنند ، پس انداز هزینه سوخت حتی چشمگیرتر است و منجر به بازده سریع سرمایه گذاری می شود.

سازگار با محیط زیست (منبع انرژی تجدید پذیر): با استفاده از انرژی خورشیدی ، یک منبع انرژی تجدید پذیر تمیز و غیرقابل توصیف ، پمپ های آب خورشیدی DC به میزان قابل توجهی انتشار کربن و اتکا به سوخت های فسیلی را کاهش می دهد. این امر به یک سیاره سالم تر و یک رویکرد پایدارتر در مدیریت آب کمک می کند و با تلاش های جهانی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی هماهنگ می شود.

قابلیت اطمینان در مکان های از راه دور (توانایی خارج از شبکه): برای مزارع ، جوامع روستایی یا خانه های دور افتاده به دور از شبکه اصلی ، پمپ های آب خورشیدی DC سطح بی نظیری از قابلیت اطمینان را فراهم می کنند. آنها به طور مستقل عمل می کنند و از آبرسانی مداوم حتی در مناطقی که زیرساخت های سنتی قدرت وجود ندارد یا غیرقابل اعتماد بودن است ، اطمینان می دهند. این توانایی خارج از شبکه برای عملیات پایدار کشاورزی و زندگی اساسی بسیار مهم است.

تعمیر و نگهداری کم: در مقایسه با پمپ های سوخت که نیاز به سوخت منظم ، تغییر روغن و تنظیم موتور دارند ، سیستم های پمپ آب خورشیدی به طرز چشمگیری کم مصرف هستند. اجزای اصلی ، پانل های خورشیدی و خود پمپ برای دوام و طول عمر طولانی با حداقل مداخله طراحی شده اند ، به طور معمول فقط نیاز به تمیز کردن گاه به گاه پانل ها و بررسی اتصالات دارند.

انواع پمپ های آب خورشیدی DC

پمپ های آب خورشیدی DC بر اساس روش نصب آنها و عمق منبع آب به طور گسترده ای به دو نوع اصلی طبقه بندی می شوند: پمپ های زیر آب و پمپ های سطح. انتخاب بین این دو تا حد زیادی به کاربرد خاص ، عمق منبع آب و حجم و فشار آب مورد نیاز بستگی دارد.

پمپ های زیر آب

پمپ های غوطه وری به گونه ای طراحی شده اند که کاملاً در منبع آب غوطه ور شوند ، به طور معمول یک پمپ چاه یا سوراخ. موتور و پمپ در یک واحد مهر و موم شده و ضد آب قرار دارند که مستقیماً درون آب پایین می آید.

برنامه های ایده آل: آنها به بهترین وجه برای چاه های عمیق ، سوراخ ها و کاربردهایی که سطح آب به طور قابل توجهی زیر زمین است مناسب است و نیاز به برداشتن آب از اعماق قابل توجهی دارد. این امر باعث می شود آنها برای تأمین آب روستایی و آبیاری عمیق چاه مناسب باشند.

مزایای:

توانایی بالای سر: عالی برای بلند کردن آب از منابع عمیق با نیازهای عمودی بالا.

مسائل مربوط به آغازگر کمتر: از آنجا که آنها غوطه ور هستند ، نیازی به چیدن برگ رسیده (پر کردن پمپ با آب برای ایجاد مکش) ندارند.

عملیات آرام: در زیر آب ، عملکرد آنها تقریباً ساکت است.

برای چاههای عمیق کارآمد: در مقایسه با تلاش برای ترسیم آب با پمپ سطحی از دور ، از انرژی بیشتری برای پمپاژ آب عمیق استفاده می کند.

مضرات:

نصب پیچیده تر: نصب می تواند بیشتر درگیر شود زیرا به تجهیزات تخصصی نیاز دارد تا پمپ را به داخل چاه پایین بیاورد.

تعمیر و نگهداری دشوار: در صورت نیاز به تعمیر و نگهداری یا تعمیر ، پمپ باید از چاه بازیابی شود ، که می تواند چالش برانگیز باشد.

هزینه اولیه بالاتر: به طور کلی ، پمپ های غوطه وری تمایل به گرانتر از پمپ های سطح با ظرفیت قابل مقایسه دارند.

پمپ های سطحی

پمپ های سطح بر روی زمین خشک ، بالای منبع آب نصب شده اند. آنها آب را از طریق لوله مکش می کشند و سپس آن را به محل مورد نظر می کشند.

برنامه های ایده آل: این پمپ ها برای ترسیم آب از چاه های کم عمق ، حوضچه ها ، جریان ها ، رودخانه ها یا مخازن ایده آل هستند که منبع آب در حدود 20-25 فوت (6-7 متر) از پمپ است. آنها معمولاً برای آبیاری سطح کشاورزی ، انتقال آب بین مخازن یا برای کاربردهای کم سر استفاده می شوند.

مزایای:

نصب و نگهداری آسان تر: روی سطح بودن ، نصب ، دسترسی و نگهداری آنها بسیار ساده تر است.

هزینه اولیه پایین تر: به طور کلی ارزان تر از پمپ های زیر آب است.

تطبیق پذیری: در صورت لزوم می توان به راحتی بین منابع مختلف آب جابجا شد.

مضرات:

آسانسور مکش محدود: به دلیل محدودیت فشار جوی ، نمی توان آب را از منابع بسیار عمیق بیرون کشید.

برای ایجاد مکش لازم ، که اغلب باید قبل از کار قبل از عمل مقدم باشد ، که می تواند یک کار مکرر باشد ، نیاز به مقدمات دارد.

سر و صدا: در مقایسه با پمپ های زیر آب می تواند در حال کار باشد.

مستعد آب و هوا: بیشتر در معرض عناصر محیطی ، که در صورت عدم محافظت صحیح می تواند بر طول عمر تأثیر بگذارد.

ملاحظات انتخاب نوع مناسب پمپ بر اساس منبع و عمق آب

عوامل اصلی مؤثر بر انتخاب شما بین غوطه وری و پمپ سطح عمق منبع آب شما و مسافتی است که آب باید منتقل شود (چه به صورت عمودی و چه به صورت افقی).

اگر منبع آب شما یک چاه عمیق یا سوراخ (بیش از 25 فوت/7 متر عمق) باشد ، یک پمپ غوطه وری تقریباً همیشه به دلیل قابلیت های بالای سر آن ، همیشه انتخاب صحیح است.

اگر منبع آب شما یک حوضچه ، جریان ، رودخانه یا چاه کم عمق (کمتر از 25 فوت/7 متر عمق) باشد ، یک پمپ سطح کاربردی تر و مقرون به صرفه تر خواهد بود.

کیفیت آب را نیز در نظر بگیرید. برخی از پمپ های زیر آب برای کنترل آب کثیف بهتر از پمپ های سطح خاص طراحی شده اند.

اجزای سیستم پمپ آب خورشیدی DC

یک سیستم پمپ آب خورشیدی کامل DC بیش از یک پمپ است. این یک راه حل یکپارچه است که شامل چندین مؤلفه کلیدی است که برای تبدیل نور خورشید به آب پمپ شده در هماهنگی کار می کنند. درک نقش هر یک از مؤلفه ها برای انتخاب مناسب ، نصب و نگهداری مناسب است.

تابلوهای خورشیدی

قلب هر سیستم انرژی خورشیدی ، پانل های خورشیدی (که به عنوان ماژول های فتوولتائیک یا PV نیز شناخته می شوند) مسئول تبدیل نور خورشید به برق DC هستند.

انواع پانل های خورشیدی (مونوکریستالی ، پلی کریستالی):

پانل های خورشیدی مونوکریستالی: این پانل ها از یک کریستال سیلیکون خالص و خالص ساخته شده اند. آنها به طور معمول سیاه هستند و به دلیل راندمان بالا (تبدیل درصد بیشتری از نور خورشید به برق) و ظاهر براق شناخته شده اند. پانل های مونوکریستالی در شرایط کم نور عملکرد خوبی دارند و طول عمر طولانی تری دارند و آنها را به یک انتخاب برتر تبدیل می کند. با این حال ، آنها به طور کلی در هر وات گران تر هستند.

پانل های خورشیدی پلی کریستالی: متشکل از کریستال های سیلیکون متعدد که در کنار هم ذوب می شوند ، پانل های پلی کریستالی ظاهری آبی و لکه دار دارند. در حالی که کمی کارآمدتر از پانل های مونوکریستالی هستند ، اما برای ساخت آنها مقرون به صرفه تر است. آنها در شرایط استاندارد نور خورشید عملکرد خوبی دارند و تعادل خوبی از هزینه و عملکرد را ارائه می دهند و آنها را برای بسیاری از برنامه های پمپ آب خورشیدی انتخابی می کنند.

اندازه و ملاحظات وات: کل وات پانل های خورشیدی شما باید با دقت اندازه گیری شود تا نیازهای برق پمپ آب DC شما را برآورده کند. این شامل در نظر گرفتن ولتاژ عملیاتی و جریان پمپ و همچنین ساعات اوج نور خورشید در محل شما است. بزرگ کردن پانل ها اندکی می توانند از قدرت کافی حتی در روزهای ابری اطمینان حاصل کنند ، در حالی که کمرنگ شدن منجر به کاهش عملکرد پمپ خواهد شد. پانل ها به طور معمول برای دستیابی به ولتاژ مورد نیاز پمپ یا به طور موازی برای افزایش جریان (و در نتیجه قدرت) به صورت سری متصل می شوند.

کنترل کننده پمپ/اینورتر

کنترلر پمپ مغز سیستم پمپاژ خورشیدی است. در حالی که برخی از پمپ های آب خورشیدی ممکن است سیستم های "درایو مستقیم" ساده باشند که در آن پانل ها مستقیماً به پمپ وصل می شوند ، تنظیمات کارآمد و قابل اعتماد از یک کنترلر استفاده می کنند. برای پمپ های آب خورشیدی DC ، عملکرد اصلی کنترلر بهینه سازی جریان برق است.

عملکرد کنترلر (ولتاژ تنظیم کننده ، محافظت از پمپ):

تنظیم ولتاژ: خروجی پنل خورشیدی می تواند با شدت نور خورشید در نوسان باشد. این کنترلر ولتاژ تأمین شده به پمپ را تثبیت می کند و از آن اطمینان می دهد که در محدوده ایمن و کارآمد خود عمل می کند و از آسیب بیش از حد یا ولتاژ جلوگیری می کند.

محافظت از پمپ: کنترل کننده های مدرن ویژگی های حفاظت بحرانی را ارائه می دهند ، از جمله:

محافظت از خشک: اگر سطح آب موجود در منبع (خوب ، مخزن) خیلی کم باشد ، پمپ را خاموش می کند و از خشک شدن آسیب جلوگیری می کند.

محافظت بیش از حد: نگهبانان در برابر قرعه کشی بیش از حد جریان ، که می تواند به موتور پمپ آسیب برساند.

محافظت بیش از حد ولتاژ/ولتاژ: از آسیب در اثر نوسانات ولتاژ جلوگیری می کند.

محافظت از قطبیت معکوس: در برابر سیم کشی نادرست محافظت می کند.

MPPT (حداکثر ردیابی نقطه قدرت) فناوری: بسیاری از کنترل کننده های پیشرفته پمپ ، فناوری MPPT را در بر می گیرند. این ویژگی هوشمند به طور مداوم "حداکثر نقطه قدرت" پانل های خورشیدی را ردیابی می کند - ولتاژ خاص و ترکیب فعلی که در آن پانل ها بالاترین توان خود را تولید می کنند. با تنظیم مداوم بار الکتریکی برای مطابقت با این نقطه ، یک کنترل کننده MPPT می تواند به طور قابل توجهی راندمان کلی سیستم را افزایش دهد ، تا 10-30 ٪ قدرت بیشتری را از پانل های خورشیدی استخراج کند ، به خصوص در شرایط مختلف نور (به عنوان مثال ، هوای ابری یا در سپر/غروب). این بدان معنی است که آب بیشتری با همان تعداد پانل ها پمپ می شود.

پمپ آب دی سی

خود پمپ وسیله ای است که از نظر جسمی آب را جابجا می کند. همانطور که قبلاً مورد بحث قرار گرفت ، اینها می توانند پمپ های زیر آب یا پمپ های سطح باشند که مستقیماً روی قدرت DC کار می کنند.

مشخصات پمپ (سرعت جریان ، سر):

سرعت جریان: در گالن در هر دقیقه (GPM) یا لیتر در ساعت (LPH) اندازه گیری می شود ، این نشان می دهد حجم آب پمپ می تواند در مدت معینی تحویل دهد. سرعت جریان مورد نیاز شما به نیازهای خاص آب شما بستگی دارد (به عنوان مثال ، چقدر آب برای آبیاری ، دام یا مصرف خانگی در روز).

سر: این به فاصله عمودی که پمپ می تواند آب و فشاری که می تواند ایجاد کند ، اشاره دارد. به طور معمول در پاها (ft) یا متر (متر) "سر دینامیکی کل" (TDH) اندازه گیری می شود ، که شامل بالابر عمودی ، تلفات اصطکاک در لوله ها و هرگونه فشار لازم در نقطه تخلیه است.

مواد (مقاومت در برابر خوردگی): مواد مورد استفاده در ساخت پمپ برای طول عمر آن بسیار مهم است ، به خصوص هنگام پمپاژ آب که ممکن است حاوی مواد معدنی یا رسوب باشد. به دنبال پمپ های ساخته شده با مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ ، برنز یا پلاستیک های درجه بالا ، به ویژه برای پمپ های غوطه وری که دائماً غوطه ور هستند.

سیم کشی و محافظت

سیم کشی و محافظت مناسب برای عملکرد ایمن و کارآمد و ماندگاری سیستم پمپ آب خورشیدی DC شما قابل مذاکره نیست.

اهمیت سیم کشی و زمین مناسب:

سیم کشی مناسب: با استفاده از سنج صحیح (ضخامت) سیم برای جریان و فاصله درگیر ، قطره ولتاژ و ساخت گرما را به حداقل می رساند و از تحویل کارآمد انرژی از پانل های خورشیدی به کنترلر و پمپ اطمینان می دهد. سیم کشی سست یا کم اندازه می تواند منجر به عملکرد ضعیف ، از دست دادن انرژی و حتی خطرات آتش سوزی شود.

زمینی: یک سیستم زمینی قوی برای ایمنی مهم است. این مسیری ایمن برای اتلاف جریان های گسل ، محافظت از تجهیزات از اعتصاب رعد و برق و جلوگیری از خطرات شوک الکتریکی برای هر کسی که با سیستم تعامل دارد ، فراهم می کند. تمام اجزای فلزی آرایه خورشیدی (قاب های پانل ، سازه های نصب) ، محفظه کنترلر و پمپ باید به درستی پایه گذاری شوند.

فیوزها و قطع کننده های مدار: اینها دستگاههای ایمنی اساسی هستند که اجزای الکتریکی را در برابر بیش از حد ، مدارهای کوتاه و موج ها محافظت می کنند.

فیوزها: دستگاههای تک کاربردی که حاوی سیم هستند که برای ذوب شدن و شکستن مدار در صورت فراتر از سطح ایمن طراحی شده است. آنها محافظت سریع می کنند.

قطع کننده های مدار: سوئیچ های الکتریکی قابل استفاده مجدد که به طور خودکار هنگام شناسایی یک مدار بیش از حد یا کوتاه ، به طور خودکار سفر می کنند. آنها می توانند پس از پاک شدن گسل دوباره تنظیم شوند.

نحوه انتخاب پمپ آب خورشیدی DC سمت راست

انتخاب سیستم پمپ آب خورشیدی بهینه DC برای اطمینان از تحویل آب کارآمد و قابل اعتماد مهم است. نیاز به ارزیابی دقیق نیازهای آب شما ، ویژگی های منبع آب شما و شرایط محیطی دارد. پرش از هر یک از این مراحل می تواند به یک سیستم کم اندازه ، بزرگ یا ضعیف منجر شود.

ارزیابی نیازهای آب

اولین قدم این است که به طور دقیق تعیین کنید که چقدر آب به صورت روزانه نیاز دارید. این به طور مستقیم بر میزان جریان مورد نیاز پمپ شما تأثیر می گذارد.

نیاز روزانه آب (گالن در روز): تمام کاربردهای آب پمپ شده را در نظر بگیرید:

آبیاری کشاورزی: با در نظر گرفتن نوع خاک ، آب و هوا و روش آبیاری (قطره ، آبپاش ، سیل) ، آب مورد نیاز در هکتار/هکتار را برای محصولات خاص خود محاسبه کنید.

آبیاری دام: مصرف روزانه آب را برای هر نوع و تعداد حیوانات تخمین بزنید.

آبرسانی روستایی: عامل در مصرف خانگی برای نوشیدن ، پخت و پز ، استحمام و تمیز کردن و همچنین هر باغ یا نیازهای جزئی از باغ یا جزئی است.

کاربردهای دیگر: هرگونه خواسته خاص دیگر مانند پر کردن حوضچه ، ساخت و ساز و غیره را در نظر بگیرید.

نکته: غالباً در صورت موجود بودن به استفاده از آب تاریخی مفید است ، یا با خدمات توسعه کشاورزی برای نیازهای آب معمولی در منطقه خود مشورت کنید.

دوره تقاضای اوج: مشخص کنید که مصرف آب شما بالاترین است. آیا در یک دوره کوتاه برای آبیاری در ماه های گرم تابستان به حجم زیادی از آب نیاز دارید؟ یا آیا تقاضای روزانه مداوم وجود دارد؟ این کمک می کند تا تعیین کنید که آیا به پمپ نیاز دارید که بتواند جریان اوج بالا را تحمل کند ، یا اینکه پمپ جریان مداوم و مداوم همراه با مخزن ذخیره سازی مناسب تر خواهد بود.

محاسبه سر پویا کل (TDH)

این شاید مهمترین محاسبه برای اندازه گیری هر پمپ آب باشد. کل سر پویا (TDH) ارتفاع معادل کل است که پمپ باید آب را بلند کند. این هم آسانسور عمودی و هم انرژی از دست رفته به دلیل اصطکاک در لوله ها را به خود اختصاص می دهد.

بالابر عمودی: این اختلاف واقعی ارتفاع فیزیکی از پایین ترین سطح آب در منبع شما (به عنوان مثال ، پایین یک چاه یا حوضچه) تا بالاترین نقطه تخلیه (به عنوان مثال ، بالای مخزن ذخیره یا بالاترین سر آبپاش) است.

تلفات اصطکاک در لوله ها: از آنجا که آب از طریق لوله ها ، اتصالات (آرنج ، توری ، دریچه) و تغییر در قطر لوله جریان می یابد ، با مقاومت روبرو می شود و منجر به کاهش فشار به دلیل اصطکاک می شود. هرچه لوله طولانی تر باشد ، قطر آن کوچکتر و اتصالات بیشتر ، از دست دادن اصطکاک بیشتر می شود. برای برآورد دقیق این موضوع ، باید با جداول ضرر اصطکاک (بصورت آنلاین یا در کتابهای لوله کشی) مشورت کنید.

الزامات فشار: اگر در نقطه تخلیه به فشار خاصی نیاز دارید (به عنوان مثال ، برای آبپاش ها ، که برای کار مؤثر به یک PSI/BAR خاص نیاز دارند) ، این فشار باید به "سر" معادل تبدیل شود و به محاسبه کل پویا شما اضافه شود.

فرمول تبدیل PSI به پاهای سر: پا از سر = psi 2.31 ×

فرمول تبدیل نوار به متر سر: متر سر = نوار 10.2 ×

جمع بندی آن: TDH = ضرر اصطکاک بالابر عمودی سر فشار

اندازه پمپ و پانل های خورشیدی

پس از نیاز به آب روزانه و TDH محاسبه شده ، می توانید اندازه اجزای سیستم را شروع کنید.

تطبیق مشخصات پمپ با TDH و نیازهای آب: به دنبال منحنی های عملکرد پمپ تهیه شده توسط تولید کنندگان باشید. این نمودارها سرعت جریان پمپ را در سرهای مختلف نشان می دهد. شما باید پمپ پیدا کنید که بتواند حجم آب مورد نیاز شما (سرعت جریان) را در TDH محاسبه شده شما تحویل دهد. اطمینان حاصل کنید که حداکثر توانایی پمپ از TDH شما فراتر می رود و سرعت جریان آن در آن TDH نیازهای شما را برآورده می کند.

تعیین تعداد پانل های خورشیدی مورد نیاز: این بستگی به مصرف انرژی پمپ (وات) و میزان ساعات اوج نور خورشید در محل شما دارد.

پمپ قدرت (وات): این معمولاً در مشخصات پمپ ذکر شده است.

ساعات نور خورشید (ساعات خورشید اوج): این تعداد معادل ساعت در روز است که شدت نور خورشید به طور متوسط 1000 وات در هر متر مربع است. این با توجه به موقعیت جغرافیایی و زمان سال متفاوت است. می توانید این داده ها را از نقشه های تلقیح خورشیدی یا منابعی مانند ماشین حساب PvWatts پیدا کنید.

ولتاژ پانل های شما (به صورت سری) باید با دامنه ولتاژ عملیاتی کنترلر پمپ و پمپ آب DC شما مطابقت داشته باشد.

به طور کلی توصیه می شود که کمی بیشتر از حداکثر نیاز پمپ برای حساب کردن شرایط کمتر از ایده آل ، تخریب پانل در طول زمان فراهم شود و به کنترل کننده MPPT اجازه دهد تا کارآمد عمل کند.

با توجه به بانک باتری (اختیاری): برای برنامه های کاربردی که نیاز به جریان آب در ساعات غیر نورپردازی (شب ، روزهای شدید فشار) دارند ، یک بانک باتری می تواند انرژی خورشیدی اضافی را ذخیره کند. این باعث پیچیدگی و هزینه می شود اما در دسترس بودن 24/7 آب است. این به طور معمول شامل یک کنترل کننده بار اضافی و اینورتر است (اگر پمپ AC باشد ، اما برای پمپ های DC ، کنترلر پمپ ممکن است قابلیت ورودی باتری را داشته باشد). برای سادگی و مقرون به صرفه بودن ، بیشتر سیستم های پمپ آب خورشیدی DC به آفتاب مستقیم و یک مخزن ذخیره سازی برای آب شب متکی هستند.

راهنمای نصب برای پمپ های آب خورشیدی DC

نصب مناسب برای عملکرد طولانی مدت ، کارآیی و ایمنی سیستم پمپ آب خورشیدی DC شما بسیار مهم است. در حالی که مراحل خاص بسته به مدل پمپ و شرایط سایت ممکن است کمی متفاوت باشد ، موارد زیر روند کلی و اقدامات احتیاطی حیاتی را تشریح می کند. برای نصب های پیچیده ، مشاوره با یک برقکار دارای مجوز یا متخصص خورشیدی بسیار توصیه می شود.

فرآیند نصب مرحله به مرحله

تهیه و برنامه ریزی سایت:

محل پانل: منطقه ای را برای پانل های خورشیدی خود انتخاب کنید که حداکثر نور خورشید بدون مانع را در طول روز دریافت می کند ، در حالت ایده آل با جنوب واقعی (در نیمکره شمالی) یا شمال واقعی (در نیمکره جنوبی) روبرو شوید. از مناطقی که مستعد سایه زدن از درختان ، ساختمانها یا سایر موانع در هر ساعت از روز هستند ، خودداری کنید.

محل پمپ: برای پمپ های سطح ، یک مکان پایدار ، سطح و در دسترس را نزدیک به منبع آب انتخاب کنید ، در صورت امکان از آب و هوای مستقیم محافظت می شود. برای پمپ های غوطه وری ، اطمینان حاصل کنید که چاه یا گمانه روشن است و عمق آن مشخص است.

مسیریابی لوله: کوتاهترین و کارآمدترین مسیر لوله را از پمپ به مخزن ذخیره سازی یا نقطه توزیع خود برنامه ریزی کرده و خم ها و آسانسورهای عمودی را به حداقل می رساند تا تلفات اصطکاک را کاهش دهد.

منطقه ایمنی: از فضای کافی در اطراف اجزای سیستم برای نصب ، نگهداری و تهویه اطمینان حاصل کنید.

نصب پانل های خورشیدی:

ساختار نصب: یک ساختار نصب قوی برای پانل های خورشیدی خود نصب کنید. گزینه ها شامل:

مونتاژهای زمین: قاب های شیب ثابت یا سوار بر روی زمین رانده شده و یا روی پایه های بتونی قرار می گیرند. اینها انعطاف پذیری را برای شیب و جهت گیری بهینه ارائه می دهند.

قطب قطبی: یک قطب محکم که از چندین صفحه پشتیبانی می کند ، که اغلب برای سیستم های کوچکتر استفاده می شود.

MOUNDS ROOF: در صورت مناسب ، پانل ها را می توان روی یک ساختار سقف محکم نصب کرد.

جهت گیری و شیب: پانل ها را برای به حداکثر رساندن ضبط سالانه نور خورشید بر اساس عرض جغرافیایی خود زاویه دهید. مونت های قابل تنظیم امکان بهینه سازی فصلی را فراهم می کند ، که می تواند عملکرد را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. با توجه به دستورالعمل های سازنده ، پانل ها را به صورت ایمن به سیستم رک زدن ببندید و اطمینان حاصل کنید که آنها می توانند در برابر بارهای محلی و برفی در برابر بارهای محلی مقاومت کنند.

سیم کشی سیستم:

سیم کشی پانل: پنل های خورشیدی را به صورت سری ، موازی یا ترکیبی متصل کنید ، همانطور که توسط ولتاژ کنترلر پمپ و نیازهای فعلی مشخص شده است. توجه زیادی به قطبیت ( /-) داشته باشید. از کابل کشی DC با درجه خورشیدی مناسب (به عنوان مثال ، سیم PV) که برای استفاده در فضای باز و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش طراحی شده است ، استفاده کنید.

اتصال کنترلر: منجر به مثبت و منفی آرایه پانل خورشیدی به پایانه های ورودی خورشیدی تعیین شده در کنترلر پمپ متصل می شود.

اتصال پمپ: کابل های برق پمپ آب DC را به پایانه های خروجی پمپ روی کنترلر وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که کدگذاری یا برچسب زدن به طور مداوم دنبال می شود ، به خصوص برای پمپ های DC 3 فاز ، برای اطمینان از چرخش صحیح موتور. برای پمپ های غوطه وری ، این اغلب شامل یک کیت شکاف ضد آب برای وصل کردن کابل پمپ به کابل قطره ای که از چاه پایین می رود.

سیم کشی سنسور (در صورت کاربرد): در صورت استفاده از سنسور خشک (سطح پایین آب در چاه) یا سنسور کامل مخزن ، سیم های خود را به پایانه های مناسب روی کنترلر وصل کنید.

مدیریت کابل: تمام سیم کشی را با استفاده از اتصالات کابل مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش یا مجرای برای جلوگیری از آسیب در برابر سایش ، آفات یا آب و هوا ایمن کنید. سیم های برچسب به وضوح.

نصب پمپ (زیر آب یا سطح):

پمپ زیر آب:

یک طناب ایمنی یا کابل استیل ضد زنگ را به چشم بلند کردن پمپ وصل کنید. برای پشتیبانی از وزن پمپ هرگز به کابل الکتریکی اعتماد نکنید.

لوله قطره را به پریز پمپ وصل کنید.

پمپ را با دقت به چاه یا سوراخ سوراخ کنید ، و اطمینان حاصل کنید که کابل و طناب ایمنی با پایین آمدن از آن ایمن شده اند. پمپ را در عمق توصیه شده قرار دهید ، به طور معمول چند پا بالاتر از پایین برای جلوگیری از رسوب ، و بالاتر از سنسور خشک (در صورت جدا شدن).

درپوش/مهر و موم چاه را با مجرای سیم و لوله ایمن کنید.

پمپ سطح:

پمپ را روی یک سطح پایدار و سطح ، به طور معمول یک پد بتونی قرار دهید تا لرزش به حداقل برسد و از آن در برابر عناصر محافظت کند.

لوله مکش را از منبع آب به ورودی پمپ وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که لوله مکش برای جلوگیری از نشت هوا از هوا برخوردار است ، که می تواند باعث از بین رفتن پمپ شود.

لوله تخلیه را به پریز پمپ وصل کنید.

برای برخی از پمپ های سطحی ، ممکن است لازم باشد قبل از اولین استفاده با پر کردن آن با آب ، پمپ را به صورت دستی بسازید.

اتصال به منبع آب و ذخیره سازی:

اتصالات لوله: از اتصالات و مهر و موم های مناسب استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که تمام اتصالات لوله از آب و بدون نشت برخوردار هستند.

شیر را بررسی کنید: یک شیر چک را در خط تخلیه نصب کنید (مخصوصاً برای پمپ های زیر آب مهم است) تا از خاموش شدن آب به داخل چاه جلوگیری شود و یا در هنگام خاموش شدن از آب به داخل چاه برگردد و این می تواند باعث ایجاد چکش و آسیب شود.

مخزن ذخیره سازی (در صورت استفاده): لوله تخلیه را به مخزن ذخیره خود وصل کنید. در صورت استفاده از مخزن ، یک سوئیچ شناور یا سنسور سطح را در نظر بگیرید تا در هنگام پر شدن مخزن ، کنترل کننده پمپ را خاموش کنید ، از سرریز و انرژی هدر رفته جلوگیری کنید.

راه اندازی و آزمایش سیستم اولیه:

همه اتصالات را دوبار بررسی کنید: قبل از برقراری برق ، تمام اتصالات الکتریکی ، مسیریابی سیم و اتصالات لوله کشی را با دقت بررسی کنید.

تأیید زمین: اطمینان حاصل کنید که تمام اجزای فلزی به درستی پایه گذاری شده اند.

قدرت روشن: شکن ها را فعال کنید یا در دنباله صحیح (به طور معمول آرایه خورشیدی ، سپس کنترلر ، سپس پمپ) را فعال کنید.

عملکرد مانیتور: عملکرد پمپ را رعایت کنید. جریان آب ، فشار مناسب را بررسی کنید و به هرگونه صداهای غیرمعمول گوش دهید. برای اطلاعات تشخیصی یا کدهای خطا ، صفحه کنترل پمپ را کنترل کنید.

اقدامات احتیاطی

کار با برق و آب خواستار پیروی دقیق از پروتکل های ایمنی است.

ایمنی الکتریکی (کار با ولتاژ DC):

همیشه از کارآیی استفاده کنید: قبل از انجام هرگونه سیم کشی یا تعمیر و نگهداری ، اطمینان حاصل کنید که تمام منابع انرژی (پانل های خورشیدی و هر باتری) قطع شده و از آن استفاده می شوند. پانل های خورشیدی را با مواد مات بپوشانید یا آنها را در جعبه Combiner جدا کنید تا از تولید برق جلوگیری شود.

Lockout/Tagout: برای جلوگیری از انرژی مجدد تصادفی ، روشهای قفل/برچسب را پیاده سازی کنید.

تجهیزات محافظ شخصی (PPE): از PPE مناسب استفاده کنید ، از جمله دستکش عایق ، عینک ایمنی و کفش های غیر رسانا.

عایق ابزار: هنگام کار با اجزای الکتریکی از ابزارهای عایق استفاده کنید.

آگاهی از ولتاژ: ولتاژ DC از پانل های خورشیدی حتی از چند صفحه می تواند زیاد باشد و می تواند باعث شوک شدید شود. با تمام اجزای الکتریکی به عنوان زنده رفتار کنید.

اندازه مناسب سیم: برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و افت ولتاژ از سنجهای سیم مناسب استفاده کنید.

کمک حرفه ای: اگر در مورد هر کار برقی مطمئن نیستید ، همیشه یک برقکار واجد شرایط و دارای مجوز استخدام کنید.

ایمنی آب (پیشگیری از آلودگی):

پاکیزگی: پاکیزگی را در طول فرآیند نصب حفظ کنید ، به خصوص هنگام کار با اجزای خوب یا لوله هایی که آب آشامیدنی را حمل می کنند.

بهداشت: اطمینان حاصل کنید که تمام ابزارها ، لوله ها و اجزای پمپ که با منبع آب در تماس هستند ، قبل از نصب تمیز و ضد عفونی می شوند.

حفاظت از چاه: اطمینان حاصل کنید که پوشش چاه از سطح زمین (به طور معمول حداقل 12 اینچ/30 سانتی متر) امتداد دارد و به درستی با یک کلاه چاه آب مهر و موم شده است تا از ورود رواناب یا آلاینده های سطح به چاه جلوگیری شود. منطقه اطراف چاه باید از پوشش دور شود.

ضد عفونی: پس از نصب پمپ در چاه برای آب آشامیدنی ، توصیه می شود که چاه را برای از بین بردن هر باکتری معرفی شده در طی فرآیند نصب ، شوکه کنید. دستورالعمل های محلی را برای ضد عفونی و آزمایش های بعدی دنبال کنید.

پیشگیری از جریان برگشتی: برای جلوگیری از آلودگی ، نصب دستگاه های پیشگیری از جریان ، به ویژه اگر به یک منبع آب شهری یا سیستم مشترک متصل شوید ، در نظر بگیرید.

نگهداری و عیب یابی

حتی قوی ترین سیستم پمپ آب خورشیدی DC برای اطمینان از عملکرد بهینه و ماندگاری آن نیاز به توجه دوره ای دارد. نگهداری منظم می تواند از افزایش مسائل جزئی به تعمیرات پرهزینه جلوگیری کند ، در حالی که درک مراحل اساسی عیب یابی به کاربران این امکان را می دهد تا به سرعت مشکلات متداول را برطرف کنند.

کارهای منظم نگهداری

تعمیر و نگهداری فعال ، سنگ بنای سیستم پمپاژ خورشیدی قابل اعتماد است. بر اساس موارد زیر یک روال ایجاد کنید:

تمیز کردن پانل های خورشیدی:

چرا: گرد و غبار ، خاک ، قطره های پرنده ، برگها و سایر زباله ها می توانند روی سطح پانل های خورشیدی جمع شوند و میزان نور خورشید را که به سلولهای فتوولتائیک می رسد کاهش می دهد و در نتیجه کاهش قدرت را کاهش می دهد. حتی سایه های جزئی از یک برگ واحد می تواند به طور قابل توجهی بازده کل رشته پانل را کاهش دهد.

چگونه: به صورت دوره ای (هفتگی ، ماهانه یا سه ماهه بسته به محیط شما یا بعد از فعالیت غبار/پرنده سنگین) سطوح پانل را با یک پارچه نرم یا اسفنج و آب ساده تمیز کنید. از پاک کننده های ساینده یا شستشوی شدید که می تواند شیشه را خراشیده باشد ، خودداری کنید. صبح زود یا اواخر بعد از ظهر که پانل ها خنک می شوند برای جلوگیری از شوک حرارتی و لکه بینی آب تمیز کنید.

بررسی اتصالات سیم کشی:

چرا: ارتعاشات ، نوسانات دما و قرار گرفتن در معرض محیط زیست می تواند باعث شود اتصالات الکتریکی با گذشت زمان از بین برود یا به آن خوردگی برسد و منجر به مقاومت ، افت ولتاژ و خطرات ایمنی بالقوه شود.

چگونه: به طور مرتب (به عنوان مثال ، سه ماهه یا دو سال) بصری کلیه سیم کشی ها ، از جمله اتصالات موجود در پانل های خورشیدی ، کنترلر پمپ و پمپ آب DC را بازرسی کنید. اطمینان حاصل کنید که تمام پایانه ها محکم و عاری از خوردگی هستند. به دنبال هرگونه نشانه ای از فرسایش ، ترک خوردگی یا آسیب به عایق باشید. اطمینان حاصل کنید که مجراها ایمن هستند و از آسیب جوندگان یا اشعه ماوراء بنفش جلوگیری می کنند. همیشه اطمینان حاصل کنید که سیستم قبل از بررسی اتصالات الکتریکی کاملاً از کار خارج شده است.

بازرسی از پمپ:

چرا: پمپ یک وسیله مکانیکی با قطعات متحرک است که مستعد ابتلا به سایش ، آوار و انسداد بالقوه هستند.

چگونه:

پمپ های سطح: از نظر بصری از نشت در اطراف مهر و موم ها و اتصالات بازرسی کنید. هرگونه زباله را از صفحه ورودی و منطقه پروانه پاک کنید. گوش دادن به سر و صداهای غیرمعمول یا ارتعاشات ، که می تواند نشانگر سایش یا پروانه نامتعادل باشد.

پمپ های غوطه وری: در حالی که بازرسی بصری مستقیم دشوار است ، سرعت و فشار جریان را کنترل کنید. اگر اینها به طور قابل توجهی کاهش یابد ، می تواند صفحه نمایش مسدود شده یا پروانه را نشان دهد. اگر چاه سابقه شن و ماسه یا رسوب دارد ، در نظر بگیرید که پمپ را به صورت دوره ای برای بازرسی و تمیز کردن بکشید ، اگرچه این یک کار بیشتر است.

شیرهای بررسی: اطمینان حاصل کنید که هر شیرهای چک درون خطی به درستی کار می کنند و باز یا بسته نشده است.

نظارت بر سطح آب و کیفیت:

چرا: اجرای پمپ خشک (بدون آب) یکی از سریعترین راه های آسیب رساندن به آن است ، به خصوص برای پمپ هایی که برای محافظت از خشک طراحی نشده اند. کیفیت پایین آب (به عنوان مثال ، رسوب بالا ، عناصر خورنده) می تواند سایش را تسریع کند.

چگونه: اگر سیستم شما قطع اتوماتیک کم آب ندارد ، به طور مرتب سطح آب را در چاه ، حوضچه یا مخزن خود به خصوص در فصول خشک بررسی کنید. برای پمپ های غوطه وری ، اطمینان حاصل کنید که سنسور سطح پایین به درستی قرار گرفته و عملکردی است. در صورت پمپاژ از یک منبع کثیف ، برای محافظت از پمپ ، پیش فیلتراسیون را در نظر بگیرید.

عیب یابی مشکلات رایج

هنگامی که مشکلات ایجاد می شود ، یک رویکرد سیستماتیک برای عیب یابی می تواند به شناسایی و حل و فصل آنها کمک کند.

پمپ شروع نمی شود:

بدون نور خورشید: آیا شب ، به شدت پوشیده است ، یا پانل ها سایه زده اند؟ پمپ بدون نور کافی خورشید اجرا نمی شود.

پانل های خورشیدی کثیف: پانل ها را کاملاً تمیز کنید.

سیم کشی شل/آسیب دیده: تمام اتصالات الکتریکی را برای سفتی و یکپارچگی بررسی کنید. به دنبال سیم های فرسوده یا علائم خوردگی باشید.

خطای کنترلر: نمایشگر کنترلر پمپ را برای هر کدهای خطا بررسی کنید (به عنوان مثال ، خشک ، ولتاژ بیش از حد ، ولتاژ ، اضافه بار). برای معانی کد خطای خاص با دفترچه راهنمای کنترل کننده مشورت کنید.

سطح آب پایین: اگر یک سنسور کم آب نصب شده است ، اطمینان حاصل کنید که آب کافی در منبع وجود دارد. پمپ ممکن است به طور خودکار خاموش شود.

فیوز/شکن دمیده شده: هر فیوز یا قطع کننده مدار را در سیستم (بین پانل ها و کنترلر ، و کنترل کننده و پمپ) بررسی کنید. پس از شناسایی و رفع علت اصلی بیش از حد ، فیوزها یا بازنشانی ها را در صورت لزوم جایگزین کنید.

پمپ/کنترل کننده معیوب: اگر تمام چک های دیگر از آن عبور کنند ، موتور پمپ یا کنترل کننده ممکن است معیوب باشد و نیاز به تشخیص حرفه ای یا جایگزینی دارد.

جریان آب کم:

نور خورشید کافی: خورشید به اندازه کافی قوی نیست. سرعت جریان به طور طبیعی در دوره های ابری ، صبح زود یا اواخر بعد از ظهر پایین تر خواهد بود.

پانل های خورشیدی کثیف: آنها را تمیز کنید.

سایه پانل جزئی: حتی یک سایه کوچک روی یک سلول می تواند به طور قابل توجهی تولید انرژی را کاهش دهد. انسداد شفاف.

ورودی/فیلتر مسدود شده: صفحه ورودی پمپ یا هر فیلترهای درون خط ممکن است تا حدی توسط رسوب ، جلبک یا آوار مسدود شود. آنها را تمیز کنید.

انسداد/نشت لوله: انسداد در لوله ها یا نشت قابل توجهی در سیستم لوله کشی که باعث کاهش فشار و جریان می شود ، بررسی کنید.

سایش پمپ: با گذشت زمان ، پروانه پمپ یا اجزای داخلی ممکن است از بین برود و منجر به کاهش کارایی شود.

اندازه نادرست: پمپ ممکن است برای TDH یا نیازهای آب کم اندازه باشد ، به خصوص اگر محاسبات اولیه خاموش باشد.

مسائل ولتاژ:

ولتاژ کم (پمپ به آرامی اجرا نمی شود یا به آرامی در حال اجرا نیست): این به طور معمول به قدرت کافی از پانل های خورشیدی (کثیف ، سایه دار ، تعداد کمی از پانل های مورد نیاز پمپ) یا افت ولتاژ قابل توجه به دلیل سیم کشی کم اندازه یا طولانی اشاره دارد.

ولتاژ بالا (کنترل کننده کنترل کننده): در حالی که با سیستم های با اندازه مناسب کمتر متداول است ، ولتاژ بیش از حد از پانل ها (به عنوان مثال ، اگر تعداد زیادی از پانل ها به صورت سری برای ورودی حداکثر کنترل کننده متصل شوند) می تواند باعث شود که کنترلر برای محافظت از پمپ خاموش شود.

اتصالات سیم کشی را بررسی کنید: اتصالات سست می توانند به عنوان نوسانات ولتاژ آشکار شوند.

شماره کنترلر MPPT: در صورت مجهز بودن ، اطمینان حاصل کنید که کنترلر MPPT به درستی کار می کند و حداکثر نقطه قدرت را ردیابی می کند.

طول عمر پمپ آب خورشیدی DC شما

فراتر از نگهداری منظم ، چندین روش می تواند عمر عملیاتی سیستم پمپاژ خورشیدی شما را به طور قابل توجهی طولانی کند:

اندازه مناسب: همانطور که بحث شد ، یک سیستم با اندازه صحیح (پمپ ، پانل ها ، کنترلر) که در محدوده کارایی بهینه خود عمل می کند ، استرس و سایش کمتری را تجربه می کند.

از اجرای خشک خودداری کنید: اطمینان حاصل کنید که منبع آب شما در حالی که پمپ در حال اجرا است ، کاملاً از بین نمی رود. از سنسورهای محافظت از خشک استفاده کنید یا میزان مصرف پمپ خود را در سطح مناسب تنظیم کنید.

محافظت از عناصر: پمپ های سطح محافظ از نور مستقیم خورشید ، دمای شدید و بارش سنگین. اطمینان حاصل کنید که پانل های خورشیدی به طور ایمن برای مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی محلی نصب شده اند.

مدیریت کیفیت آب: اگر پمپاژ آب ساینده (محتوای شن و ماسه بالا) ، پمپ را برای چنین شرایطی در نظر بگیرید یا پیش فیلتراسیون را پیاده سازی کنید. برای آب خورنده ، اطمینان حاصل کنید که مواد پمپ مناسب هستند.

اجزای کیفیت: سرمایه گذاری در پمپ های آب DC با کیفیت بالا ، پانل های خورشیدی و کنترل کننده های پمپ از تولید کنندگان معتبر به طور کلی منجر به دوام بیشتر و عمر طولانی تر می شود.

نصب حرفه ای: در حالی که DIY برای سیستم های ساده امکان پذیر است ، نصب های پیچیده به طور فوق العاده ای از تخصص حرفه ای بهره می برند ، اطمینان حاصل می کند که تمام مؤلفه ها به درستی یکپارچه شده و استانداردهای ایمنی رعایت می شوند. $