Система солнечного водяного насоса все еще является довольно новой идеей. Однако механика очень идентична механике всех других систем перекачки воды. Она основана на фундаментальной идее положительного вытеснения и передачи кинетической энергии, то есть того, как вода перемещается из одного места в другое. Как и любая другая механическая система, она требует энергии для функционирования. Существуют различные типы солнечных водяных насосов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Итак, давайте узнаем недостатки солнечных систем перекачки воды и другие факты, связанные с ними.
Что такое солнечный водяной насос?
Электричество фотоэлектрических (фотоэлектрических) панелей или лучистое тепло, вырабатываемое при сборе солнечного тепла, питают солнечные водяные насосы. Водяной насос, работающий от энергии сети или дизельного топлива, является противоположностью этому. Солнечная энергия используется для работы солнечного насоса. Он состоит из контроллера заряда солнца (MPPT), массива солнечных панелей, электрических соединений, выключателя/предохранителя, водяного насоса постоянного тока и резервуара для хранения воды. Эксплуатация водяного насоса, работающего от солнечной энергии, более эффективна. Эти насосы недороги в установке и обслуживании. По сравнению с насосами, работающими от двигателей внутреннего сгорания или энергии сети, солнечные насосы оказывают меньшее воздействие на окружающую среду. Насос, работающий на солнечной энергии, является замечательным технологическим достижением, которое может обеспечить изолированные места водой экологически и социально ответственным образом. В результате это всегда предпочтительная экономичная технология. Однако у солнечных систем перекачки воды есть несколько недостатков.
Каковы недостатки солнечных систем перекачивания воды?
Хотя солнечные водяные насосы являются экологически чистыми в использовании, у них есть различные недостатки, как с точки зрения технологии, так и использования. Различные недостатки солнечных водяных насосных систем:
- капитальные затраты солнечных систем перекачки воды часто больше, чем у сопоставимых дизельных альтернатив. Стоимость систем, однако, в настоящее время снижается.
- Большинство приложений требуют более высокий уровень хранения воды чем требуется для сопоставимых дизельных систем.
- риск кража панели поскольку в некоторых местах они по-прежнему считаются ценным товаром.
- Такие системы очень зависит от солнечной радиации.
- Обычно уровень капитала единственный уровень, где доступны запасные части и квалифицированные специалисты.
Каковы преимущества солнечного водяного насоса?
Преимущества солнечных водяных насосов заключаются в следующем:
- У них очень низкие эксплуатационные расходы.
- Они сравнительно низкие эксплуатационные расходы.
- Такие насосы очень надежный но просто.
- Эти насосы финансово выгодно.
- Они также экологически чистые.
Также см: 5 основных недостатков агровольтаики
Каковы компоненты солнечных водонасосных систем?
Солнечные системы перекачки воды состоят из трех компонентов:
1. насос
Это мозг и сердце солнечной системы водяного насоса. Насос генерирует четкую комбинацию потока и давления для заданной входной мощности. При правильном обслуживании эти насосы могут работать более 15 лет. Вот список пунктов, описывающих рабочий поток солнечных водяных насосов:
- Число солнечные модули соединены параллельно или последовательно в каждой солнечной батарее. Преобразуя солнечное излучение в электрическую энергию, каждая солнечная фотоэлектрическая панель вырабатывает ток.
- Встроенный контроллер в насосы постоянного тока или через Регулируемый частотный драйвер (VFD) направляет, настраивает и контролирует электрическую энергию от всего массива, позволяя соответствующему насосу (который может быть погружным или поверхностным) закачивать воду и подавать ее в подающие трубопроводы.
- Таким образом, с помощью солнечного водяного насоса вода извлекается из скважины, пруды или другие источники и закачивать в линии подачи по мере необходимости. Его можно хранить в резервуарах и затем направлять на поля, или подачу от насоса можно подключить к капельному ирригационные системы чтобы немедленно доставить лучшую воду на поля.
2. контроллер
Маленький гаджет, который расположен между насосом и панели позволяют насосу включаться, когда на улице становится темно. Контроллер выполняет две функции. Во-первых, он уравновешивает входную мощность от солнечных панелей с выходной мощностью, которую получает насос. Во-вторых, контроллер обычно имеет функцию защиты от низкого напряжения, которая отключает систему, если напряжение слишком низкое или слишком высокое для рабочего диапазона напряжения насоса. Это продлевает срок службы насоса и снижает потребность в техническом обслуживании.
Для двигателей солнечных насосов доступны варианты напряжения постоянного тока (DC) или переменного тока (AC). Двигатели постоянного тока используются для малых и средних приложений с номинальной мощностью до примерно 3 кВт, и они подходят для таких применений, как садовые фонтаны, ландшафтный дизайн, системы поения животных и небольшие ирригационные проекты. Поскольку солнечные панели меньшего размера могут быть использованы, стоимость снижается, поскольку системы постоянного тока часто имеют более высокую общую эффективность, чем насосы переменного тока того же размера.
При использовании солнечного насоса, работающего на переменном токе, необходим инвертор для преобразования постоянного тока, вырабатываемого солнечными панелями, в переменный ток, необходимый насосу. Более крупные системы могут использовать инверторы, которые имеют поддерживаемый диапазон мощности от 0.15 до 55 кВт. Однако для того, чтобы соответствовать мощности потребления тока двигателем переменного тока, панель и инверторы должны быть соответствующего размера.
3. Панели солнечных батарей
Мощность фотоэлектрических (PV) панелей как источника энергии измеряется в ваттах. Чтобы создать определенное количество жидкости, насосу потребуется определенное количество сила давления и расхода. Работа насоса может быть выполнена по разумной цене, если использовать массив PV правильного размера. При подключении панели напрямую к насосу, большинству солнечных насосов фактически требуется примерно на 20% больше ватт, чем поставляется. Кроме того, большая панель позволит насосу работать при сравнительно низких настройках освещенности и в более раннее и позднее время суток.
Почти 80% стоимости системы составляют солнечные панели. Размер насоса, необходимое количество воды (м3/д) и количество доступного солнечного излучения оказывают прямое влияние на размер фотоэлектрической системы.
Читайте также: Что такое плавучая солнечная электростанция?
Какие существуют типы солнечных водяных насосов?
Изучив компоненты солнечных систем перекачки воды, давайте узнаем о различных типах солнечных водяных насосов.
1. Погружные солнечные насосы: Погружной насос может быть установлены в огромных скважинах и может поднимать воду на высоту до 650 футов. Эти типы солнечных водяных насосов работают напрямую, отключая батареи, солнечные панели и, в определенных ситуациях, электричество, пока вода в колодце находится на высоте более 20 футов над землей. Когда солнце светит, насос работает непрерывно, перекачивая воду, которая затем хранится в резервуарах для последующего использования. Ненастная погода не дает солнцу светить, что делает невозможным перекачку воды. В результате лучше всего хранить воду только при благоприятных погодных условиях. Эти типы солнечных водяных насосов обычно используются в непробуренной, глубокой воде. Эти типы солнечных водяных насосов также используются для хорошей перекачки, орошения, создания давления, аэрации пруда, систем водоснабжения жилых помещений и поения скота. 50 м — самая высокая рекомендуемая глубина насоса.
2. Поверхностные солнечные насосы: Эти типы солнечных водяных насосов используются в пруды, неглубокие колодцы, резервуары для хранения и ручьи. Мы используем поверхностный солнечный водяной насос, когда глубина источника воды в скважине составляет 20 футов или меньше от земли. В целом, эти насосы способны перекачивать воду только на глубину до 200 футов или больше из глубоких скважин. Эти насосы без проблем поднимают воду с глубины до 20 метров.
3. Солнечные насосы переменного тока: Переменный ток используется электрический двигатель В этом типе насоса. Постоянный ток, вырабатываемый распределительным щитом, преобразуется в переменный ток с помощью инвертора. Перебои в подаче электроэнергии во время производства и потребления могут возникнуть в результате этого преобразования.
4. Солнечные насосы постоянного тока: Электродвигатель постоянного тока питает этот насос. Поэтому этому насосу не нужна батарея или инвертор.
Также см: 4 преимущества солнечного водонагревателя
Как работает солнечный водяной насос? Каков принцип работы солнечного водяного насоса?
Мощность, вырабатываемая солнечная фотоэлектрическая (фотоэлектрическая) система питание системы. Солнечная энергия преобразуется в электричество фотоэлектрической батареей, которая питает систему электронасоса. Вода перекачивается насосной системой из открытых колодцев, скважин, ручьев, прудов, каналов и т. д. Системе необходимо место, где солнечная панель может быть установлена без тени.
Фотоэлектрический принцип лежит в основе работы солнечного насоса.. Фотоэлектрические (PV) системы улавливают лучистую солнечную энергию и преобразуют ее в электричество, когда работает солнечный насос. В результате этого вся система получает электроснабжение. Выход постоянного тока фотоэлектрической системы преобразуется в переменный ток инвертором насоса, который питает насос. Для достижения отслеживания наивысшей точки мощности эти инверторы также изменяют выходную частоту и напряжение в режиме реального времени в соответствии с изменениями интенсивности солнечного света. Система подъема воды реализует функцию переключения муниципального электричества, которое служит вспомогательной энергией для системы подъема воды, когда интенсивность солнечного света снижается. Даже со всеми этими плюсами, есть несколько недостатков или недостатков солнечных систем перекачки воды.
Какой двигатель используется в солнечном водяном насосе?
По сравнению с насосами переменного тока, Мотор-насос BLDC имеет более высокую эффективность, что приводит к более высокому потоку воды при той же мощности солнечных панелей. Наиболее типичная выходная мощность для сельскохозяйственных применений составляет 5 л.с./3.7 кВт. питание от солнечной энергии (зеленая энергия). Асинхронный двигатель был заменен двигателем BLDC, построенным на магните NdFeB. Тем не менее, есть и недостатки солнечных систем перекачки воды, такие как этот двигатель, который довольно дорогой.
Также см: 5 основных преимуществ и недостатков гидроэлектроэнергии
Каковы три основных элемента насосной системы?
Три основных элемента насосной системы:
1. Корпус: Внешняя оболочка насоса, или корпус, или кожух, защищает большинство его частей от окружающей среды. Материал, используемый для корпуса насоса, должен быть способен выдерживать условия окружающей среды применения (например, погружные насосы должны быть устойчивыми к коррозии и воде).
2. Рабочее колесо: Вращающийся диск, прикрепленный к валу набором лопастей. Жидкость дает энергию для обеспечения потока при вращении рабочего колеса. В зависимости от конструкции рабочего колеса характеристики потока насоса могут значительно различаться.
3. двигатель: Двигатель насоса, который приводит в действие вал, является его источником питания. Наиболее типичными источниками питания для насосов являются двигатели переменного и постоянного тока, но другие варианты включают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), гидравлическая мощностьи паровая энергия.
Читайте также: Преимущества и недостатки водородной энергетики
Солнечный насос — это переменный или постоянный ток?
Солнечные насосы доступны как как переменный, так и постоянный ток. Солнечный насос постоянного тока обеспечивает максимальную производительность с меньшим количеством солнечных панелей и очень эффективен. С другой стороны, солнечный насос переменного тока требует больше солнечных панелей, поскольку для использования электричество необходимо преобразовать в переменный ток.
Сколько может перекачивать солнечный насос?
Солнечные насосы бывают двух типов: погружные и надземные. Эти насосы могут обеспечить средний расход От 4 до 10 галлонов воды в минуту в любом водоеме. Кроме того, эти насосы даже не потребляют много электроэнергии.
Такие насосы обычно используются в местах с проблемами с электричеством. У вас не будет надежного источника питания, если его нет. Этот метод забора воды для зеленой энергии идеален, поскольку он сочетает в себе преимущества надежности, доступности и защиты окружающей среды. Контроллер, электродвигатель или аккумулятор, водяной насос и солнечные панели являются ключевыми компонентами структурной схемы водяного насоса на солнечной энергии (PV).
Рекомендуется: 5 преимуществ солнечных панелей на крыше
