Er Demax solvandspumper udstyret med intelligente styresystemer?

Solbaserede vandpumpesystemer fungerer på princippet om at omdanne sollys til mekanisk energi ved hjælp af tre kernekomponenter: et fotovoltaisk (PV) panel, en pumpeenhedsstyring og en vandpumpemotor. Når panelerne udsættes for sollys, genererer de jævnstrøm (DC), som styres af pumpens styringsenhed. De anvender en teknik kaldet maksimal effektpunktsstyring (MPPT) til at styre energifloden og trække den bedst mulige effekt ud af solcellerne, uanset sollysets intensitet. Pumperne er designet til at fungere med jævnstrøm, og styringsenheden optimerer energifloden for at sikre, at energien udnyttes ved at pumpe mod en energimodstand (dvs. vand). Denne kombinerede opstilling er ideel til brug med to grundlæggende pumpe typer, som vi vil gennemgå detaljeret om kort tid. Dykpumper, som placeres i vertikale boringsskakter på mere end otte (8) meter dybde, er bedst egnet til anvendelser, der kræver både høj og lav strømningshastighed samt høj og lav løftehøjde. Overfladepumper er bedst egnet til anvendelser, der kræver lav og høj strømningshastighed til bevanding. Disse pumper monteres på overfladen og trækker vand fra under overfladen (mindre end 7 meter) i en å, sø eller flod. Valget mellem overflade- og dykpumper afhænger af det specifikke hydrologiske forhold og trykhøjdekravene på stedet. Overfladepumper kan levere 20–30 % mere strømningshastighed i lavdybdeanvendelser, mens dykpumper giver bedre trykstabilitet i dybe brønde.

Energiomdannelseseffektivitet: DC versus AC solpumper til vand

DC-pumper (likstrøm) tilsluttes direkte til solpanelerne. Dette er en ekstra fordel, da der ikke er behov for omformning, og energitab mindskes; derfor ligger den daglige effektivitet typisk på omkring 92 %. AC-systemer (vekselstrøm) har en effektivitet på så lavt som 78–85 % på grund af den ekstra omformningsstufe i inverteren. Desuden har DC-dykpumper ved pumpeanvendelser på over 50 m en energifordel på ca. 15 % pr. kWh i forhold til tilsvarende AC-dykpumper. AC-anlæg har fordelen med at være kompatible med sekundær (netbaseret) el-forsyning, men ved brug på fjerne lokationer uden adgang til elektricitet er DC-pumperne den mest økonomiske og pålidelige løsning på længere sigt.

Fordele ved brug af solpumpesystemer inden for landbrug og i netuafhængige situationer

Ingen brændstofomkostninger, simpel vedligeholdelse og grøn teknologi.  

Med disse nye solpumper behøver du aldrig mere at købe brændstof eller bruge strøm fra elnettet. Det betyder, at du kan reducere dine driftsomkostninger med 60 % til 80 % i forhold til traditionelle diesel- og elektriske pumper. På grund af deres design har de ikke engang nogen forbrændingsmotorer. Deres bevægelige dele er færre end fem, og deres elektronik er udelukkende solid-state. Vedligeholdelseskravene er minimale. I de fleste tilfælde er en årlig inspektion alt, hvad du behøver. Du bør rengøre solpanelerne, når de bliver snavsede, og det samme gælder indtagene – for filtre, der måske bliver tilstoppede. Under driften udleder de ingen kuldioxid. Faktisk kan de eliminere to til fem tons drivhusgasser årligt. Du behøver ikke bekymre dig over, at dit vand bliver forurenet på grund af brændstofudløb eller forurening fra generatorafstrømning. Mange af de certificerede systemer er designet til at klare krævende driftsforhold, såsom ekstrem varme, støvede og fugtige miljøer. Op til 15 år solid og uafbrudt drift er ikke usædvanligt.

Dette vil muliggøre, at de kan implementere landbrugsløsninger til integration af bæredygtighedsstrategier på lang sigt på tværs af mange forskellige landbrugsområder verden over.

Energiuafhængighed for fjerne gårde, landsbyer og bevandlingsprojekter

Solenergidrevne vandpumper giver personer uden for elnettet fuldstændig uafhængighed af systemer. Med disse kan fjerne landmænd bevande deres marker, selv under tørre sæsoner. Empirisk evidens har indtil et vist omfang bekræftet denne praksis. Der er rapporteret, at høstudbyttet kan stige med 15–30 procent i tørre sæsoner ved anvendelse af denne bevandlingsmetode. Desuden letter ubrudt adgang til drikkevand samt muligheden for at opretholde kvæg trykket på fjerne landsbyfællesskaber forbundet med uregelmæssige leveringer af transportbrændstof samt elektriske afbrydelser. For ikke at nævne, at solcellesystemer i tørre landbrugsområder kan tilpasses størrelsen af landbrugsdriften uden omfattende, kostbare og tidskrævende terrænændrende bevandingssystemer. I modsætning til brændstofdrevne bevandingssystemer fejler solenergidrevne systemer ikke under storme og brændstofudtørring, hvilket gør dem til pålidelige systemer i fællesskaber, der har oplevet længevarende tørkeperioder og i årtier har kæmpet for pålidelig adgang til vand.

Valg af den passende størrelse og type solvandspumpe til dine behov

Dagligt vandforbrug, samlet trykhøjde, strømningshastighed og solindstråling

Systemdimensionering er baseret på følgende fire indbyrdes afhængige faktorer:

Dagligt vandbehov (liter/dag) påvirker, hvor længe systemet skal køre, og hvor stort lageranlægget skal være. For eksempel kræver 1 hektar grøntsagsavling normalt 50.000–70.000 L/dag.

Den samlede dynamiske trykhøjde – som er den lodrette højde kombineret med friktions-tabet i røret – afgør typen og effekten af den nødvendige pumpe. Overfladepumper er velegnede til <10 m. Ved større krav bliver en nedsænket pumpe en nødvendighed.

Strømningshastigheden (L/min) er begrænset af kildens kapacitet. Hvis en brønd f.eks. har en bæredygtig genopfyldningsrate på 5 GPM, og du overskrider denne rate, spilder du energi; hvis du ligger under den, vil du skabe et trykfald.

Solindstrålingen (kWh/m²/dag) er den afgørende faktor for størrelsen af PV-arrayerne. For eksempel vil Arizona, som har 6,0 kWh/m²/dag, have brug for en mindre PV-arraystørrelse end Tyskland, som har 3,0 kWh/m²/dag, hvor de vil være nødt til at overdimensionere deres array.

Eksemplet påvirker systemdesignet for parametrene på følgende måde:
Daglige vandbehov – bestemmer pumpeens driftstid og størrelsen af lagertanken
Total dynamisk højde – bestemmer pumpens effektklasse og den type pumpe, der er nødvendig.

For at drifte systemet tilstrækkeligt skal alle fire parametre estimeres præcist. Hvis de underskønnes, vil systemet blive udsat for kronisk suboptimal ydelse, f.eks. stress på afgrøderne som følge af utilstrækkelig vandstrømning eller ufuldstændige bevandingsscyklusser i systemet på grund af vandmangel. Koordinering af pumpekraften med solcellepanelarrayets størrelse og batteribackupkrav (hvis relevant)

Det er afgørende, at systemkomponenterne passer korrekt sammen. En almindelig fremgangsmåde inden for branchen er at vælge ideelle kombinationer med en overdimensionering på ca. 30–50 %. At drive en 2 HK (1,5 kW) pumpe med ca. 3 kW solpaneler er helt i orden. Forretningsmæssig sæsonafhængighed bygger på, at solindstrålingen reduceres, så der er tilstrækkelig solenergi til at drive pumpen. Yderligere batterier vil koste 20–35 % mere, men de vil gøre det muligt for systemet at fungere om natten, hvilket er vigtigt for f.eks. vandingsplaner for dyr. Desuden taber batterier noget energi ved hver opladnings- og afladningscyklus. Hvis behovet udelukkende er vanding om dagen (f.eks. til jordbrugsbevanding), vil et DC-system eliminere behovet for en inverter. Dette vil forbedre systemets effektivitet med ca. 15 % i forhold til et AC-system. Og glem ikke den vigtigste del: Sørg for, at pumpen er kompatibel med systemets krav til tryk og strømningshastighed; ellers vil den praktiske ydelse falde med 40 %, hvis systemet ikke fungerer som beregnet.

Brugbare værktøjer som vejledninger til valg af solpumper forenkler udvælgelsesprocessen, samtidig med at de giver pumpevalg baseret på lokale forhold og undgår unødigt komplicerede løsninger eller udstyr, der er for lille til opgaven.

Installation, vedligeholdelse og praktiske ydelsesproblemer

At opnå gode resultater over en lang periode er i virkeligheden et spørgsmål om, hvordan installationen og vedligeholdelsen udføres. Hvad skal der gøres? Grundig planlægning af placeringen er afgørende. Undersøg forskellige parametre for området, såsom terræn, vegetationstæthed, sæsonbetinget fordeling af solstråling og vandstrømning. Dette er afgørende for en effektiv placering af solpanelerne og for at minimere behovet for genplacering af pumpene. Sørg for minimal bevægelse i systemet for at undgå slitage. Investér i kabinetter med IP68-klassificering samt fugt- og UV-tætte stikforbindelser. Dette er især afgørende i fjerne områder samt områder med høj luftfugtighed eller meget støv.

Med hensyn til vedligeholdelse bør denne udføres mindst én gang hver tredje måned. Vedligeholdelsen bør altid påbegyndes med rengøring af panelerne. Rengøring af panelerne øger deres evne til at opsamle energi med 15 % til 25 %, hvilket gør de 5–10 minutters arbejde værdifuldt. Det er også vigtigt at rengøre indblæsningsfiltrene for at undgå tilstoppingsproblemer. Endelig bør utætheder i rørledningerne holdes under opsyn. Dette er vigtigt, da utætheder vil forværres med tiden, hvis de ignoreres. Kontrol af utætheder er nødvendig for at undgå alvorlige problemer i fremtiden. Vi vedligeholder vores systemer og har observeret, at de fungerer godt i forskellige miljøer, herunder solkraftsystemer placeret på de varme ørkenlandbrug i Rajasthan. Systemerne er pålidelige og yder konsekvent samme præstation fra en sæson til den næste. Når der følges en vedligeholdelsesplan, er systemerne i drift 95 % af tiden – også ved ekstreme vejrforhold. Dette er afgørende for bevanding af afgrøder, levering af rent drikkevand til lokalsamfundet og sikrer pålidelighed uanset vejrforhold.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er de vigtigste komponenter i solkraftdrevne vandpumper? De vigtigste komponenter omfatter fotovoltaiske paneler, en styreenhed til pumpen og motoren, der transporterer vandet.

Hvilke typer pumper anvendes i solkraftdrevne vandpumpesystemer? Pumper klassificeres som nedsænkbare eller overflade-pumper, hvor nedsænkbare pumper bruges til dybe brønde og overfladepumper til grunde brønde.

Hvad er karakteristika for DC- og AC-konfigurationer af solkraftdrevne vandpumper? DC-systemer er mere effektive end AC-systemer på grund af fraværet af en inverter, hvilket gør direkte tilslutninger til solpanelerne mere energieffektive.

Hvad er fordelene ved at bruge solkraftdrevne vandpumper i landbrug? De er fordelagtige, fordi man ikke behøver bekymre sig om brændstomkostninger, vedligeholdelsen er minimal, pumperne er mere miljøvenlige end andre muligheder, og de er fremragende til områder, hvor energiuafhængighed er nødvendig.

Når du vælger den passende solvandspumpe, hvad skal du så tage i betragtning? Når du fastlægger systemstørrelsen, skal du omhyggeligt overveje den samlede dynamiske højde, strømningshastigheden, det daglige vandbehov og solindstrålingen.