Een zonne-waterpompsysteem is nog een vrij nieuw idee. De mechanica is echter vrijwel identiek aan die van alle andere waterpompsystemen. Het is gebaseerd op het fundamentele idee van positieve verplaatsing en de overdracht van kinetische energie, wat de manier is waarop water van de ene naar de andere locatie wordt verplaatst. Zoals elk ander mechanisch systeem, heeft het energie nodig om te functioneren. Er zijn verschillende soorten zonne-waterpompen, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Laten we dus de nadelen van zonne-waterpompsystemen en andere feiten die ermee verband houden, leren.
Wat is een zonnepomp?
De elektriciteit van PV (fotovoltaïsche) panelen of de stralingswarmte die wordt geproduceerd door de warmteverzameling van de zon, voedt zonnewaterpompen. Een waterpomp die wordt aangestuurd door netstroom of diesel is het tegenovergestelde hiervan. Zonne-energie wordt gebruikt om de op zonne-energie werkende pomp te laten werken. Het bestaat uit een zonnelaadregelaar (MPPT), een zonnepaneelarray, elektrische aansluitingen, een zekeringkast, een DC-waterpomp en een wateropslagtank. Het bedienen van een op zonne-energie werkende waterpomp is effectiever. Deze pompen zijn goedkoop om te installeren en te onderhouden. Vergeleken met pompen die worden aangestuurd door verbrandingsmotoren of netstroom, hebben zonnepompen een kleinere impact op het milieu. De op zonne-energie werkende pomp is een geweldige technologische vooruitgang die geïsoleerde locaties op een milieuvriendelijke en sociaal verantwoorde manier van water kan voorzien. Als gevolg hiervan is het altijd de voorkeurstechnologie voor de economie. Er zijn echter verschillende nadelen aan op zonne-energie werkende waterpompsystemen.
Wat zijn de nadelen van waterpompsystemen op zonne-energie?
Hoewel zonnewaterpompen milieuvriendelijk zijn in gebruik, hebben ze verschillende nadelen, zowel qua technologie als qua gebruik. De verschillende nadelen van zonnewaterpompsystemen zijn:
- De Grootste uitgaven van zonne-waterpompsystemen zijn vaak groter dan die van vergelijkbare dieselalternatieven. De kosten van systemen dalen echter momenteel.
- De meeste toepassingen vereisen hogere wateropslag dan vereist door vergelijkbare dieselsystemen.
- risico van paneeldiefstal omdat ze op sommige plaatsen nog steeds als waardevolle goederen worden beschouwd.
- Zulke systemen zijn erg afhankelijk van zonnestraling.
- Meestal is de kapitaalniveau is het enige niveau waar reserveonderdelen en geschoolde technici beschikbaar zijn.
Wat zijn de voordelen van een zonnepomp?
De voordelen van zonnewaterpompen zijn als volgt:
- Ze hebben heel lage operationele kosten.
- Ze zijn relatief weinig onderhoud.
- Dergelijke pompen zijn zeer betrouwbaar maar eenvoudig.
- Deze pompen zijn financieel voordelig.
- Ze zijn ook milieuvriendelijk.
Zie ook: 5 grote nadelen van agrivoltaïsche systemen
Wat zijn de componenten van zonne-waterpompsystemen?
Zonne-waterpompsystemen bestaan uit drie componenten:
1. pomp
Dit is het brein en het hart van het zonne-waterpompsysteem. De pomp genereert een specifieke combinatie van stroming en druk voor een gegeven vermogen. Wanneer ze goed worden onderhouden, kunnen deze pompen meer dan 15 jaar meegaan. Hier is een lijst met punten die de operationele stroming van zonne-waterpompen weergeven:
- Een aantal zonnepanelen zijn parallel of in serie geschakeld in elk zonnepaneel. Door zonnestraling om te zetten in elektrische energie, produceert elk zonnepaneel stroom.
- De ingebouwde controller in DC-pompen of via de Variabele frequentie driver (VFD) regelt, stemt af en controleert de elektrische energie van de gehele installatie, waardoor de bijbehorende pomp (die onder water of aan de oppervlakte kan zijn) water kan oppompen en de toevoerleidingen kan voeden.
- Door gebruik te maken van een zonnepomp wordt er water uit de grond gehaald. boorputten, vijvers of andere bronnen en indien nodig naar de toevoerleidingen gepompt. Het kan in tanks worden bewaard en vervolgens naar de velden worden geleid, of de toevoer van de pomp kan worden aangesloten op druppelirrigatie. Irrigatie systemen om het beste water direct op de velden te krijgen.
2. controleur
Een klein gadget dat is gepositioneerd tussen de pomp en de panelen zorgen ervoor dat de pomp aangaat als het buiten donker wordt. De controller dient twee doelen. Ten eerste balanceert hij het ingangsvermogen van de zonnepanelen met het uitgangsvermogen dat de pomp ontvangt. Ten tweede heeft een controller doorgaans een laagspanningsbeveiliging die het systeem uitschakelt als de spanning te laag of te hoog is voor het operationele spanningsbereik van de pomp. Dit verlengt de levensduur van de pomp en vermindert de behoefte aan onderhoud.
Er zijn gelijkstroom (DC) of wisselstroom (AC) spanningsopties beschikbaar voor de zonnepompmotoren. Gelijkstroommotoren worden gebruikt voor kleine tot middelgrote toepassingen met een vermogen tot ongeveer 3 kW en zijn geschikt voor toepassingen zoals tuinfonteinen, landschapsarchitectuur, drinkwatersystemen voor dieren en kleine irrigatieprojecten. Aangezien kleinere zonnepanelen kan worden gebruikt, worden de kosten verlaagd omdat DC-systemen vaak een hogere algehele efficiëntie hebben dan AC-pompen van dezelfde grootte.
Bij gebruik van een zonnepomp die op wisselstroom werkt, is een omvormer nodig om de door de zonnepanelen gegenereerde gelijkstroom om te zetten in de door de pomp benodigde wisselstroom. Grotere systemen kunnen omvormers gebruiken, die een ondersteund vermogensbereik van 0.15 tot 55 kW hebben. Om echter te voldoen aan de stroomafnamecapaciteit van een AC-motor, moeten het paneel en de omvormers de juiste afmetingen hebben.
3. Zonnepanelen
De capaciteit van fotovoltaïsche (PV) panelen als energiebron wordt gemeten in watt. Om een specifieke hoeveelheid vloeistof te creëren, heeft een pomp een bepaalde hoeveelheid nodig kracht van druk en stroomsnelheden. Pompbediening kan tegen redelijke kosten worden uitgevoerd door gebruik te maken van een PV-array van de juiste grootte. Wanneer het paneel rechtstreeks op de pomp wordt aangesloten, hebben de meeste zonnepompen feitelijk ongeveer 20% meer watt nodig dan wordt geleverd. Bovendien zorgt een groter paneel ervoor dat de pomp kan werken bij relatief weinig licht en op eerdere en latere tijdstippen van de dag.
Bijna 80% van de kosten van het systeem bestaat uit zonnepanelen. De grootte van de pomp, de hoeveelheid water die nodig is (m3/d) en de hoeveelheid beschikbare zonnestraling hebben allemaal een directe impact op de grootte van het PV-systeem.
Lees ook: Wat is een drijvende zonne-energiecentrale?
Welke soorten zonnepompen zijn er?
Nadat we de onderdelen van zonne-waterpompsystemen hebben besproken, gaan we het hebben over de verschillende soorten zonne-waterpompen:
1. Dompelbare zonnepompen: Een dompelpomp kan zijn geïnstalleerd in enorme putten en kan water tot 650 voet optillen. Deze soorten zonne-waterpompen werken direct om batterijen, zonnepanelen en, in bepaalde situaties, elektriciteit uit te schakelen, zolang het bronwater meer dan 20 voet boven de grond is. Als de zon schijnt, draait de pomp continu en pompt water dat vervolgens in tanks wordt opgeslagen voor later gebruik. Slecht weer voorkomt dat de zon schijnt, waardoor het onmogelijk is om water op te pompen. Daarom is het het beste om water alleen op te slaan bij gunstige weersomstandigheden. Deze soorten zonne-waterpompen worden meestal gebruikt in ongeboord, diep water. Deze soorten zonne-waterpompen worden ook gebruikt voor goed pompen, irrigatie, drukverhoging, beluchting van vijvers, watersystemen voor woningen en het drenken van vee. 50 m is de hoogste aanbevolen pompdiepte.
2. Oppervlaktezonnepompen:Dit soort zonne-waterpompen worden gebruikt in vijvers, ondiepe putten, opslagtanks en beken. We gebruiken een oppervlakte zonne-waterpomp wanneer de diepte van de watervoorziening van de put 20 voet of minder is vanaf de grond. Over het algemeen kunnen deze pompen alleen water pompen tot 200 voet of meer uit diepe putten. Deze pompen hebben weinig moeite om water op te pompen van maximaal 20 meter diepte.
3. AC-zonnepompen: Wisselstroom wordt gebruikt door de elektromotor in dit type pomp. De gelijkstroom die door het schakelbord wordt gegenereerd, wordt met behulp van een omvormer omgezet in wisselstroom. Stroomonderbrekingen tijdens productie en verbruik kunnen het gevolg zijn van deze omzetting.
4. DC-zonnepompen: Een DC-elektromotor drijft deze pomp aan. Daarom heeft deze pomp geen batterij of omvormer nodig.
Zie ook: 4 voordelen van een zonneboiler
Wat is de werking van een zonne-waterpomp? Wat is het werkingsprincipe van een zonne-waterpomp?
Het vermogen dat wordt geproduceerd door een zonne-PV (fotovoltaïsch) systeem het systeem van stroom voorzien. Zonne-energie wordt omgezet in elektriciteit door de fotovoltaïsche array, die het motorpompsysteem van stroom voorziet. Water wordt door het pompsysteem opgepompt uit open putten, boorputten, beken, vijvers, kanalen, enz. Het systeem heeft een plek nodig waar het zonnepaneel kan worden geïnstalleerd zonder schaduwen.
De Het fotovoltaïsche principe is de basis van hoe een zonnepomp werkt. PV (fotovoltaïsche) systemen vangen stralende zonne-energie op en zetten deze om in elektriciteit wanneer een zonnepomp in werking is. Het hele systeem kreeg hierdoor een elektriciteitsvoorziening. De output van het PV-systeem van gelijkstroom wordt door de omvormer van de pomp omgezet in wisselstroom, die de pomp van stroom voorziet. Om de hoogste vermogenspunttracking te bereiken, passen deze omvormers ook de outputfrequentie en -spanning in realtime aan in overeenstemming met variaties in de intensiteit van het zonlicht. Het waterliftsysteem realiseert de functie van het schakelen van de gemeentelijke elektriciteit die dient als hulpenergie voor het waterliftsysteem naarmate de intensiteit van het zonlicht afneemt. Zelfs met al deze voordelen zijn er verschillende nadelen van zonne-waterpompsystemen.
Welke motor wordt gebruikt in een zonne-waterpomp?
In vergelijking met AC-pompen, BLDC motor-pomp heeft een hogere efficiëntie, wat resulteert in een hogere waterstroom voor dezelfde capaciteit van zonnepanelen. Het meest typische uitgangsvermogen voor landbouwtoepassingen is 5 HP/3.7 kW. Aangedreven door zonne-energie (Green Energy). De inductiemotor is vervangen door een BLDC-motor die is gebouwd op een NdFeB-magneet. Toch zijn er ook nadelen aan zonne-waterpompsystemen, zoals deze motor die vrij duur is.
Zie ook: 5 belangrijke voor- en nadelen van waterkrachtenergie
Wat zijn de drie hoofdelementen van een pompsysteem?
De drie hoofdelementen van een pompsysteem zijn:
1. behuizing: De buitenmantel van de pomp, of behuizing of omkasting, beschermt de meeste onderdelen tegen de omgeving. Het materiaal dat voor de behuizing van de pomp wordt gebruikt, moet bestand zijn tegen de omgevingsomstandigheden van de toepassing (dompelpompen moeten bijvoorbeeld corrosie- en waterbestendig zijn).
2. Waaier: Een roterende schijf die door een set schoepen aan een as is bevestigd. De vloeistof levert de energie om stroming te leveren wanneer de waaier roteert. Afhankelijk van het ontwerp van de waaier kunnen de stromingseigenschappen van de pomp sterk variëren.
3. engine: De motor van de pomp, die de as aandrijft, is de energiebron. De meest typische energiebronnen voor pompen zijn AC- en DC-motoren, maar andere opties zijn onder andere verbrandingsmotoren (ICE's), hyralische kracht, en stoomkracht.
Lees ook: Voordelen en nadelen van waterstofenergie
Is de zonnepomp AC of DC?
Zonnepompen zijn verkrijgbaar als zowel AC als DC. Een DC-zonnepomp levert maximale output met minder zonnepanelen en is zeer efficiënt. Aan de andere kant heeft een AC-zonnepomp meer zonnepanelen nodig omdat elektriciteit moet worden omgezet in AC voor gebruik.
Hoeveel kan een zonnepomp pompen?
Er zijn twee soorten zonnepompen: onderdompelbaar en bovengronds. Deze pompen kunnen een gemiddelde stroom leveren van 4 tot 10 liter water per minuut in elk waterlichaam. Bovendien verbruiken deze pompen niet eens zoveel stroom.
Dit soort pompen worden doorgaans gebruikt op plekken met elektriciteitsproblemen. U hebt geen betrouwbare stroomvoorziening als u dat niet hebt. Deze techniek van wateronttrekking voor groene energie is ideaal omdat het de voordelen van betrouwbaarheid, betaalbaarheid en milieubescherming combineert. De controller, elektromotor of batterij, waterpomp en zonnepanelen zijn de belangrijkste componenten van het blokschema voor de op zonne-energie werkende waterpomp (PV).
Aanbevolen: 5 voordelen van zonnepanelen op daken
