Sonwaterpompstelsels werk volgens die beginsel van die omskakeling van sonskyn na meganiese energie met behulp van drie kernkomponente: 'n fotovoltaïese (PV)-paneel, 'n pompseenheidbeheerder en 'n waterpompmotor. Wanneer die panele aan sonskyn blootgestel word, genereer hulle direkte stroom (DC)-elektrisiteit, wat deur die pomp se beheerder bestuur word. Hulle gebruik 'n tegniek genaamd Maksimum Drywingspuntvolg (of MPPT) om die energievloei te bestuur, deur die beste moontlike uitset uit die selle te trek, ongeag die intensiteit van die sonskyn. Pompe is ontwerp om op DC-elektrisiteit te werk, en die beheerder optimaliseer die energievloei om te verseker dat dit teen 'n energie-afsink (d.w.s. water) gepomp word om die energie te benut. Hierdie gepaarde opstelling is ideaal vir gebruik met twee basiese pomptipes, wat ons nou kortliks gaan bespreek. Onderwaterpompe, wat in vertikale boorgate wat meer as agt (8) meter diep is, geplaas word, is die beste vir toepassings wat hoë en lae vloei sowel as hefvermoë vereis. Oppervlakpompe is die beste vir toepassings wat lae en hoë vloei vir besproeiing vereis. Hierdie pompe word op die oppervlak gemonteer en haal water van onder die oppervlak (−<7 meter) van 'n rivier, poel of rivier. Die keuse tussen oppervlak- en onderwaterpompe hang af van die spesifieke hidrologie en kopvereistes van die werf. Oppervlakpompe kan tot 20–30% meer vloei in vlak toepassings lewer, terwyl onderwaterpompe beter drukbetroubaarheid in diep-bron-toepassings bied.
Energie-omsettingsdoeltreffendheid: Gelykstroom- (DC) teenoor Wisselstroom- (AC) sonwaterpompe
Gelykstroompompe (DC) verbind direk met die sonpanele. Dit is 'n bykomende voordeel aangesien daar geen behoefte aan omsetting is nie en energieverlies word tot 'n minimum beperk; gevolglik lê daaglikse doeltreffendheid gemiddeld rondom 92%. Wisselstroomstelsels (AC) het 'n lae doeltreffendheid van slegs 78 tot 85% as gevolg van die addisionele omsettingsstap deur die omvormer. Verder het DC-dompelpompe vir pomptoepassings wat groter as 50 m is, 'n energievoordeel van ongeveer 15% per kWh bo die ekwivalente AC-dompelpomp. AC-stellings het die voordeel dat hulle saamwerkbaar is met die sekondêre (netwerk) elektrisiteitsvoorsiening, maar vir gebruik op afgeleë plekke waar geen elektrisiteit beskikbaar is nie, is DC-pompe die ekonomiesste en betroubaarste opsie op die langtermyn.
Voordelle van die Gebruik van Sonwaterpompstelsels in Landbou en Afgeleë Toepassings
Geen brandstofkostes nie, eenvoudige onderhoud en groen tegnologie.
Met hierdie nuwe sonkragpompe sal u nooit weer brandstof koop of krag van die elektrisiteitsnet gebruik nie. Dit beteken dat u u bedryfskoste met 60% tot 80% kan verminder in vergelyking met tradisionele diesel- en elektriese pompe. Weens hul ontwerp het hulle nie eens enige brandende enjins nie. Hul bewegende dele is minder as vyf en hul elektronika is almal vaste-toestand. Die onderhoudsvereistes is minimaal. In die meeste gevalle is ’n jaarlikse inspeksie al wat u benodig. U moet die sonpanele skoonmaak wanneer hulle vuil raak, en dieselfde geld vir die inlaatopening—vir filters wat moontlik verstopt raak. Tydens bedryf stoot hulle geen koolstofdioksied uit nie. In werklikheid kan hulle jaarliks twee tot vyf ton kweekhuisgasse elimineer. U hoef nie bekommerd te wees dat u water deur brandstofuitgooiings of kontaminasie vanaf ‘n generator besoedel word nie. Baie van die geseënde stelsels is ontwerp om straf bedryfsomstandighede te weerstaan, soos ekstreme hitte, stoffige en vogtige omgewings. Tot 15 jaar stewige en ononderbroke bedryf is nie ongewoon nie.
Dit sal hulle in staat stel om landbou-oplossings te implementeer om volhoubaarheidsstrategieë op die langtermyn oor verskeie landbou-streke wêreldwyd te integreer.
Energie-onafhanklikheid vir Afgeleë Boerderye, Dorpe en Besproeiingsprojekte
Sonkragwaterpompe verskaf afgeleë individue met volledige stelselonafhanklikheid. Met hierdie pompe kan afgeleë boere selfs tydens droë seisoene hul velde besproei. Empiriese bewyse het hierdie praktyk tot 'n sekere mate bevestig. Daar is gerapporteer dat oesopbrengste tydens droë seisoene met 15 tot 30 persent kan styg as hierdie besproeiingstegniek toegepas word. Verder verlig ononderbrekte toegang tot drinkwater, sowel as die vermoë om vee te onderhou, vir afgeleë plattelandse gemeenskappe die druk wat verband hou met onreëlmatige lewerings van vervoerbrandstof sowel as elektriese onderbrekings. Nie om te vergeet nie: in droë landbougebiede kan sonpanelestelsels aangepas word na die grootte van die landboubedryf sonder uitgebreide, duur en tydrowende terreinveranderende besproeiingsstelsels. In teenstelling met brandstof-aangedrewe besproeiingstelsels, misluk sonkragstelsels nie tydens storms en brandstoftekorte nie, wat dit betroubare stelsels maak vir gemeenskappe wat reeds lankdurige droë periodes beleef het en dekades lank vir betroubare water-toegang gestryf het.
Kies die toepaslike grootte en tipe sonwaterpomp vir u behoeftes
Daaglikse waterhoeveelheid, totale opvoerhoogte, vloei-tempo en soninstraling
Stelselgrootte word gebaseer op die volgende vier onderling afhanklike faktore:
Die daaglikse waterbehoeften (liter/dag) beïnvloed hoe lank die stelsel moet werk en hoe groot die bergstelsel moet wees. Byvoorbeeld, 1 hektaar groentekweek vereis gewoonlik 50 000–70 000 L/dag.
Die totale dinamiese opvoerhoogte, wat die vertikale opvoerhoogte sowel as die wrywingsverlies as gevolg van die pyp insluit, bepaal die tipe en krag van die pomp wat benodig word. Oppervlakpompe is geskik vir <10 m. Vir groter vereistes word ’n ondergedompelde pomp ’n noodsaaklikheid.
Die vloei-tempo (L/min) word beperk deur die kapasiteit van die bron. Byvoorbeeld, indien ’n put ’n volhoubare aanvulkoers van 5 GPM het en u hierdie koers oorskry, mors u krag; indien u egter onder hierdie koers bly, sal dit ’n waterafvoer veroorsaak.
Die soninstraling (kWh/m²/dag) is die grootste beslissende faktor vir die grootte van die PV-skakelstelsel. Byvoorbeeld, as Arizona 6,0 kWh/m²/dag het, sal hulle 'n kleiner PV-skakelstelsel benodig as Duitsland, wat 3,0 kWh/m²/dag het, waar hulle hul skakelstelsel moet oorgroot maak.
Die voorbeeld se impak op die stelselontwerp vir die parameters is soos volg:
Daaglikse waterbehoeftes – bepaal die pompspertyd en die grootte van die berging
Totale dinamiese kop – Bepaal die kragklas van die pomp en die tipe pomp wat benodig word.
Om die stelsel doeltreffend te laat werk, moet al vier van die parameters akkuraat beraam word. Indien dit onderskat word, sal die stelsel aan chroniese ondermaatse prestasie blootgestel word, soos byvoorbeeld spanning vir die gewasse veroorsaak deur ontoereikende watervloei of onvoltooide besproeiingsiklusse van die stelsel as gevolg van watertekort. Koördinering van die pompkapasiteit met die grootte van die paneelskakelstelsel en die batteryondersteuningsvereistes (indien van toepassing)
Dit is noodsaaklik dat die stelselkomponente korrek bymekaar pas. 'n Gewone benadering binne die bedryf is om ideale kombinasies met ongeveer 30–50% te oorskats. Dit is aanvaarbaar om 'n 2 PK (1,5 kW)-pomp met ongeveer 3 kW sonpanele te bedryf. Besigheidsseisoenagtigheid berus op 'n verlaging in insolasie om genoeg sonkrag vir die pomp se bedryf te voorsien. Addisionele batteries gaan 20–35% meer kos, maar hulle sal dit moontlik maak vir die stelsel om snags te funksioneer, wat belangrik is vir dinge soos waterroosters vir diere. Ook verloor batterye 'n bietjie energie by elke laai- en loslaaikring. Indien die enigste behoefte aan water tydens die dag is (soos vir besproeiing), sal 'n GVK-stelsel die behoefte aan 'n omvormer elimineer. Dit sal die stelsel se doeltreffendheid met ongeveer 15% verbeter bo 'n WK-stelsel. En vergeet nie die belangrikste deel nie: verseker dat die pomp kompatibel is met die druk- en vloei-tempo-vereistes van die stelsel; anders sal die praktiese prestasie met 40% daal indien die stelsel nie soos ontwerp bedryf word nie.
Helpvolle gereedskap soos riglyne vir die keuse van sonpompe vereenvoudig die keuseproses terwyl dit pompopsies verskaf wat gebaseer is op die plaaslike toestande en vermy dat dinge oorkompliseer word of dat toerusting voorsien word wat te klein vir die taak is.
Installasie, onderhoud en praktiese prestasieprobleme
Om goeie resultate vir 'n lang tydperk te behaal, is werklik 'n vraag van hoe die installasie en onderhoud gedoen word. Wat moet gedoen word? Deeglike beplanning van die ligging is kritiek. Verken verskeie parameters van die grond soos terrein, plantdekking, seisoenale verspreiding van sonskyn en die vloei van die water. Dit is kritiek vir die doeltreffende plasing van die sonpanele en om die behoefte aan herposisionering van die pompe tot 'n minimum te beperk. Maak seker dat daar minimale beweging in die stelsel is om slytasie te vermy. Beleef in IP68-gegrate behuising en vog- en UV-verseëlde konnektors. Dit is veral kritiek in afgeleë areas en areas met hoë humiditeit of hoë stofvlakke.
Wat onderhoud betref, moet dit ten minste elke drie maande gedoen word. U moet altyd onderhoud begin deur die panele te was. Die skoonmaak van die panele verhoog hul vermoë om energie te vang met 15% tot 25%, wat dit die 5 tot 10 minute werd maak om te doen. Dit is ook belangrik om die inlaatfilters skoon te maak om verstoppingsprobleme te voorkom. Laastens moet lekkasies in die pype gereeld dopgehou word. Dit is belangrik omdat hulle met tyd erger sal word as hulle ignoreer word. Die nakoming van lekkasies is noodsaaklik om groot probleme in die toekoms te vermy. Ons handhaaf ons stelsels en het hulle goed sien werk in verskeie omgewings, insluitend die sonkragstelsels wat in die warm woestynboerderye van Rajastan geplaas is. Die stelsels is betroubaar en presteer dieselfde van een seisoen na die volgende. Wanneer ’n onderhoudskedule gevolg word, is die stelsels 95% van die tyd bedryfsbereid, selfs tydens ekstreme weerstoestande. Dit is noodsaaklik vir die besproeiing van gewasse, skoon water aan die gemeenskap en is betroubaar ongeag die weer.
VEE
Wat is die hoofkomponente van sonwaterpompe? Die hoofkomponente sluit fotovoltaïese panele, 'n beheeenheid vir die pomp en die motor wat die water beweeg, in.
Watter pompe word in sonwaterpompstelsels gebruik? Pompe word geklassifiseer as ondergedompelde of oppervlakpompe, waar ondergedompelde pompe vir diep putte en oppervlakpompe vir vlak putte gebruik word.
Wat is die eienskappe van DC- en AC-sonwaterpompkonfigurasies? DC-stelsels is meer doeltreffend as AC-stelsels as gevolg van die afwesigheid van 'n omvormer, wat direkte verbindings na die sonpaneel meer energiedoeltreffend maak.
Watter voordele bied die gebruik van sonwaterpompe in landbou? Hulle is voordelig omdat daar nie oor brandstofkoste bekommer moet word nie, onderhoud is minimaal, die pompe is omgewingsvriendeliker as ander opsies, en hulle is uitstekend vir areas waar energie-onafhanklikheid benodig word.
Wanneer u die gepaste sonwaterpomp kies, waaraan moet ek dink? Wanneer u die stelselgrootte bepaal, moet u versigtig die totale dinamiese kop, vloei-tempo, daaglikse watervereiste en soninstraling oorweeg.
Inhoudsopgawe
- Energie-omsettingsdoeltreffendheid: Gelykstroom- (DC) teenoor Wisselstroom- (AC) sonwaterpompe
- Geen brandstofkostes nie, eenvoudige onderhoud en groen tegnologie.
- Energie-onafhanklikheid vir Afgeleë Boerderye, Dorpe en Besproeiingsprojekte
- Stelselgrootte word gebaseer op die volgende vier onderling afhanklike faktore:
- Installasie, onderhoud en praktiese prestasieprobleme
- VEE