Როგორ ავირჩიოთ Demax-ის სოლარული წყლის პუმპების სწორი სიმძლავრე სარეცხად?

Სირჩქვის საჭიროების გამოთვლა: GPM და სრული დინამიკური სიმაღლე (TDH)

Ყოველდღიური წყლის საჭიროების შეფასება მოცემული მოსავლის ტიპის, ველის ზომის და ადგილობრივი ევაპოტრანსპირაციის მონაცემების მიხედვით

Სწორი სირჩქვის გეგმის შედგენის პირველი ნაბიჯი არის ყოველდღიური წყლის საჭიროებების განსაზღვრა. გამოყენებული ფორმულა არის:

GPM (გალონი წუთში) = სულ საჭიროებული წყლის რაოდენობა (TWR) ÷ სირჩქვის მუშაობის დრო (IOT) საათებში × 60

Საერთო წყლის მოთხოვნილება (TWR) განისაზღვრება სამი ძირევანი პარამეტრით: მოსავლის სახეობით, ველის ზომით და ადგილობრივი ფაქტობრივი ევაპოტრანსპირაციის სიჩქარით (AET). AET არის იმ წყლის რაოდენობის საზომი, რომელიც ატმოსფეროში იკარგება (მათ შორის მცენარეების მიერ მოხმარებული წყალი). მაგალითად, მაისის აქტიური ზრდის ფაზაში მის დღეში სჭირდება დაახლოებით ¼ ინჩი წყალ. ეს ნიშნავს ხუთ აკრიან ველზე დღეში დაახლოებით 33 000 გალონი წყლის მოთხოვნილებას (რადგან ერთი აკრ-ინჩი დაახლოებით 27 000 გალონს შეადგენს). ამ შემთხვევაში, დღეში ოთხი საათის განმავლობაში წყლის მიწოდება განაპირობებს 140 GPM-ის სიჩქარის განაკვეთს. იმ პირები, რომლებიც მიმდინარე AET მონაცემების მიღების ნაცვლად (მაგალითად, USDA NRCS-იდან, რაიონული გაფართოების ოფისებიდან და სხვა) საშუალო შეფასებებზე დაყრდნობიან, ხშირად აღემატებიან ან არ აკმაყოფილებენ ველების წყლის მოთხოვნილებას, რაც მოსავლის სტრესსა და წყლის რესურსების დაკარგვას იწვევს.

Საერთო დინამიკური სიმაღლის განსაზღვრა: სტატიკური აწევა, სადგურის ხახუნის კარგვა და საჭიროებული გამოტაციის წნევა

Სრული დინამიკური სიმაღლე (TDH) განსაზღვრავს წყლის სისტემაში გადასატანად საჭიროებულ საერთო ენერგიას, რომელიც შედგება შემდეგი კომპონენტებისგან:

Სტატიკური აწევა – წყლის წყაროდან გამოტანის უმაღლეს წერტილამდე ვერტიკალური მანძილი (ფუტებში)

Ხახუნის დანაკარგი – მილის სიგრძის, დიამეტრის და მასალის, ასევე სითხის სიჩქარის გამო წარმოქმნილი წინააღმდეგობა, რომელიც შეიძლება გამოითვალოს ინდუსტრიულად დამტკიცებული დიაგრამების (ჰეიზენ-უილიამსი) ან სხვა ონლაინ რესურსების საშუალებით, მაგალითად, PVC მილების ხახუნის დანაკარგის კალკულატორის გამოყენებით

Გამოტანის წნევა – ემიტერებზე (ანუსახლოებლებზე) არსებული მინიმალური წნევა (PSI-ში) (მაგალითად, ევაპორაციული სპრინკლერებისთვის სჭირდება 15–60 PSI, ხოლო წვეთოვანი ემიტერებისთვის – 10–30 PSI), რომელიც შეიძლება გადაითარგმნოს ფუტებში შემდეგი ფორმულის გამოყენებით: PSI × 2.31

Სრული დინამიკური სიმაღლე (TDH) ფუტებში გამოითვლება შემდეგნაირად: სტატიკური აწევა + (ხახუნის კარგვა ფუტებში) + (გამოტანის წნევა psi-ში × 2,31). მაგალითად: სისტემა, რომელსაც აქვს 50 ფუტი სტატიკური აწევა, 200 ფუტი 2 ინჩიანი PVC მილი (რომელსაც 141 გალონი წუთში სიჩქარით მოძრაობის დროს ხახუნის კარგვა დაახლოებით 8 ფუტია) და 20 psi გამოტანის წნევა, მოცემს შემდეგ TDH-ს = 50 + 8 + (20 × 2,31) = დაახლოებით 104 ფუტი. პუმპების TDH-ს მორგება მრავალი დრო და ძალისხმევა მოითხოვს. როდესაც TDH გამოითვლება ნაკლებად, პუმპები იძულებულნი არიან უფრო მეტი ძალისხმევით მუშაობას ახდენონ და საბოლოოდ ბევრად ადრე იკარგებიან და გამოიყენებიან. ეს შეიძლება პუმპის სიცოცხლის ხანგრძლივობას ნახევარამდე შეამციროს საშუალო სიცოცხლის ხანგრძლივობის ნორმალური დიაპაზონის მიხედვით, როგორც აღნიშნულია აშშ-ის ენერგეტიკის სამინისტროს მიერ მზის სასურათე სისტემების შესახებ მიმართულ სახელმძღვანელოში.

Demax მზის წყლის პუმპების საუკეთესო შერჩევის მიზნით საჭიროების შესატყოლებლად მოცემული სამუშაო მახასიათებლები და გამოყენების შესატყოლებლად მოცემული მონაცემები

Ზედაპირული და ქვემიწა პუმპები: კარგად შერჩეული პუმპი კურდღლის სიღრმის, წყლის დონის და ველის განლაგების მიხედვით

Არ არის მხოლოდ წყლის წყაროს სიღრმე, რომელიც გავლენას ახდენს პუმპის არჩევანზე. ზედაპირული პუმპები მიწის ზემოთ არის და ყველაზე კარგად ეფიკურება მოკლე წყაროებში, როგორიცაა ტბები და ნაკადაგები, რომლებიც 20 ფუტზე ნაკლებად არიან ღრმები. მათი ეფექტურობა გაიზრდება, როცა ისინი დამონტაჟებულია ბრტყელ ტერენზე და ვერტიკალური ბარიერები მინიმალურია. შეძლებელი პუმპები იდეალურია 20 ფუტზე ღრმე კურდულებისთვის, რადგან ისინი შეძლებენ წყლის ამოღებას წყლის დონის ქვემოთ. ეს პუმპები განსაკუთრებით სასარგებლოა არეებში, სადაც მიწისქვეშა წყლის დონე სეზონურად იცვლება. ამასთან, ტერენი ასევე გავლენას ახდენს პუმპის არჩევანზე. ზედაპირული პუმპები ნაკლებად ეფექტურება 10%-ზე მეტი დახრის მქონე ფართებზე. საპირისპიროდ, შეძლებელი პუმპები შეიძლება დამონტაჟდეს რთულ ტერენზე, რადგან ისინი წყლის წყაროს მიმდებარე არიან. დამონტაჟის წინ, საკრიტიკოა წყლის დონის მიმდინარე და ისტორიული დაბალი წერტილების გაზომვა. Demax-ის ტექნიკოსებმა დაადგინეს, რომ ადრეული პუმპების დაშლების დაახლოებით 66% შეიძლება იყოს თავიდან აცილებული ამ ძირითადი ცოდნით.

GPM–სიმაღლის კურვების გაგება Demax-ის მზის წყლის პომპის გამომავალი მახასიათებლების თქვენს სრულ დინამიკურ სიმაღლესა და სინაკადის მოთხოვნილებებზე შესატყოვნებლად

Demax-ის მზის პომპების სინაკადის კურვები აჩვენებს მისაღებ სინაკადს (GPM)-ს სრული დინამიკური სიმაღლის (TDH) მიხედვით. ეს კურვები, რომლებიც ხელმისაწვდომია ყველა Demax-ის მოდელისთვის, აუცილებელია თქვენს ტექნიკას რეალურ მოთხოვნილებებზე სწორად შესატყოვნებლად. ამის სწორად გაკეთებისთვის:

Აღნიშნეთ თქვენი გამოთვლილი TDH ვერტიკალურ ღერძზე

Გადაინაცვლეთ მარჯვნივ სამუშაო კურვამდე

Წაიკითხეთ GPM ჰორიზონტალურ ღერძზე

Მოდელის არჩევისას განსაკუთრებით შეამოწმეთ ის მოდელი, რომლის მუშაობის მრუდი მოცემულ პირობებში აჩვენებს საჭიროებაზე მაღალ სიმძლავრეს, მაგალითად, დაახლოებით 141 GPM 104 FT TDH-ზე. მიზანი უნდა იყოს საჭიროებაზე 10–15 % მეტი სიმძლავრის მიღება, რათა გათვალისწინდეს რეალური მონაცემები მონტაჟის დროს — მაგალითად, მილებში გამოყოფილი ნაკრები, პანელებზე დაგროვილი მტვერი, ელექტროენერგიის ძაბვის შემცირება და ა.შ., რაც არ გამოიწვიოს სასწრაფო გაცხელება. არ შეგიძლიათ მუშაობის პირობების არჩევა მრუდის ზედა მარჯვენა კუთხეში, რადგან ეს მიუთითებს დაბალი სიმძლავრის პუმპაზე და მნიშვნელოვან ძრავისა და მუშაობის პრობლემებზე. Demax-ის სიმძლავრის დიაგრამები გათვალისწინებენ სხვადასხვა ტემპერატურასა და მზის განათების პირობებს, ასევე დამატებით რეალური მონაცემებს, რომლებიც სიზომის სწორად განსაზღვრის დროს ლაბორატორიული ტესტების მონაცემებზე მნიშვნელოვნად მნიშვნელოვანია.

Სანამ მზის ენერგიის სისტემა სწორად გაიზომოს სიმდგრადობისა და ეფექტურობის უზრუნველყოფის მიზნით

Ფოტოვოლტაიკური მასივის ზომა უნდა გათვალისწინებდეს სამ კონკრეტულ სცენარს:

1. საწყისი დატვირთვა („surge“), რომელიც ხშირად იწვევს მრავალჯერად 2–3x მუშაობის ვატებს მაღალი ინერციის ქვემიწა პუმპის ძრავებში და ა.შ.,

2. დღიური ენერგიის მოთხოვნილება შეფასებულია პომპის ვატებზე გამრავლებული დღიური მუშაობის ხანგრძლივობით. მაგალითად, 1,5 კვტ-იანი პომპი, რომელიც მუშაობს ოთხი საათის განმავლობაში, მოითხოვს 6 კვტ·სთ/დღე.

3. რეალური კარგვები — 15–25 %, რაც გამოწვეულია პანელების გახურებით, მტვერით, გამტარებით და ცვლადი დენის (AC) სისტემებში — ინვერტორის უეფექტობით.

Მზის ელემენტების სისტემის მცირე გამოყენება შეიძლება გამოიწვიოს ზოგიერთი პუმპის მუშაობის შეწყვეტა ენერგიის მიწოდების დეფიციტის გამო ღრუბლიან დღეებში ან დღის ადრეულ საათებში, როდესაც მზე შეზღუდულად არის ხილული. საპირაპიროდ, სისტემის ჭარბი გამოყენება იზრდება ექსპლუატაციურ ხარჯებს მინიმალური მოქმედების გამომდინარე მოგების გაზრდით. სასარგებლო სტრატეგიაა დღიური ენერგიის მოთხოვნის (კილოვატ-საათებში) გამოთვლა და მისი 1,25-ზე გამრავლება სისტემის კონსერვატიული დანაკარგების შეფასების მისაღებად. სისტემის ზომის დასადგენად მიღებული შედეგი უნდა გაიყოს ადგილის მიხედვით ხელმისაწვდომი მზის პიკური საათების რაოდენობაზე. მაგალითად, 2 ცხენძალი (დაახლოებით 1,5 კილოვატი) სიმძლავრის მქონე პუმპის დღიური ენერგიის მოთხოვნა 6 კილოვატ-საათია. 5 პიკური მზის საათის დაშვების შემთხვევაში მარტივი მათემატიკური გამოთვლა აჩვენებს, რომ საჭიროებულია 1,5 × 1,25 ÷ 5 = 0,375 კილოვატი. შეიძლება დავუშვათ, რომ საჭიროებული იქნება 600 ვატი მზის პანელების სიმძლავრე. ყოველთვის შეამოწმეთ მწარმოებლის მიერ მოცემული მითითებები, რადგან ისინი შეიძლება მოგცენ დამატებით ინფორმაციას ან მითითებას სისტემის ზომის დასადგენად.

Demax-ის სპეციფიკაციის რიცხვები აჩვენებს, რომ სრული ტვირთის პირობებში სისტემის უწყვეტად მუშაობის უზრუნველყოფად საჭიროებს მინიმუმ 1,3-ჯერ მეტ მუდმივი დენის (DC) შეყვანის ვატაჟს.

DC წირები vs. AC წირები vs. ჰიბრიდული სისტემები: რომელი სოლარული წყლის პომპის სისტემის კონფიგურაციაა საუკეთესო?

Სისტემის არქიტექტურის განსაზღვრა უნდა იყოს ძალზე კონკრეტული სასურველი სისტემის სიმდგრადობის, ხელმისაწვდომი ინფრასტრუქტურის და კლიმატური მოვლენების მიხედვით.

Სისტემის ტიპი | საუკეთესო გამოყენების შემთხვევა | ძირევადი უპირატესობები

DC | მოშორებული, ქსელის გარეთ მდებარე მცირე-დან საშუალო მასშტაბის სივრცეების სიმწიფების მოსაწყობარებლად | ყველაზე მაღალი საერთო ეფექტურობა (ინვერტერის დანაკარგების გარეშე); მარტივი დაყენება

AC | ქსელთან დაკავშირებული ფერმები, რომლებსაც საჭიროებენ რეზერვულ მოწყობილობას ან საერთო ინფრასტრუქტურას | არსებული ელექტროსისტემებთან უსიამოვნო ინტეგრაცია; მარტივი მასშტაბირება

ცვალებადი სიჩქარის მძრავებით

Ჰიბრიდული | ხშირად ღრუბლიანი ამინდის ან მონსუნული ცვალებადობის არეები | აკუმულატორის ბუფერი უზრუნველყოფს მუდმივ მუშაობას დაბალი გამოსხივების პერიოდებში — ეს საკრიტიკოა მგრძნობარე მოსავლებისთვის

Როდესაც ფერმისთვის ყოველი ერთეული ვატი მნიშვნელოვანია, დამოუკიდებელი გამოყენების შემთხვევაში დირექტული დენის (DC) სისტემები არის სასურველი არჩევანი. თუ ფერმას უკვე არსებობს ელექტროსადენის ქსელის შეერთება, მას უნდა აირჩიოს ალტერნატიული დენის (AC) სისტემა, რადგან ეს არის უკეთესი არჩევანი მომავალში ჰიბრიდული ინტეგრაციისთვის. ჰიბრიდული სისტემები საწყის დროს უფრო ძვირად ედგება, მაგრამ იმ ფერმერებისთვის, რომლებსაც მკაცრად განსაზღვრული აქვთ წყლის მოცემის გრაფიკები, ეს სისტემები ყველაზე ღირებულია. მაგალითად, ღამით სარეველების ყინულის დაცვა და მაღალი ღირებულების მოსავლების ტენიანობის შენარჩუნება მნიშვნელოვანი ექსპლუატაციური საჭიროებაა. ამასთანავე, გრძელი ღრუბლიანობის პერიოდების განმავლობაში ირიგაციისთვის ჰიბრიდული სისტემების გამოყენების შედეგად ფერმებმა მოსავლის 28 % დაკარგეს, ხოლო მხოლოდ DC სისტემების გამოყენების შემთხვევაში დაკარგული მოსავლის მაჩვენებელი მნიშვნელოვნად მეტი იყო, რაც ამ სისტემების ღირებულებას კიდევე უფრო ამტკიცებს. ეს ინფორმაცია UC Davis-ის მიერ 2023 წელს გამოქვეყნებული იყო და ასეთი განსხვავებები სწრაფად აკუმულირდება.

Აირჩიეთ სწორი ვარიანტი უმაღლესი ROI-სა და სისტემის ყველაზე გრძელი სიცოცხლის უზრუნველყოფისთვის

Არასწორი მზის ენერგიით მოძრავი წყლის პუმპის შერჩევა ნიშნავს ხარჯული ფულის დაკარგვას, არ მარტო ავარიების, არაეფექტური ექსპლუატაციის და ცხოვრების ციკლის ღირებულების გამო, რომელსაც რთულია განსაზღვრა. ამ პრობლემების რამდენიმე მაგალითი არის:

Საწყისი ღირებულების მინიმიზაცია სრული საკუთრების ღირებულების (TCO) გათვალისწინების გარეშე, რადგან ენერგოეფექტურობას, მომსახურების სიხშირეს, გაფართოებულ გარანტიას, ექსპლუატაციის ხანგრძლივობას და სხვა ფაქტორებს ასევე აქვს თავისი ღირებულება.

Გარემოსთვის არ შესატყოვანებელი პუმპების შერჩევა. მაგალითად, ბევრი პუმპი, რომელიც მხოლოდ 25°C გარემოს ტემპერატურის რეჟიმში არის სერტიფიცირებული, უფრო სწრაფად გამოვა საჭიროებას უხანგრძლივობის გამო უარყოფითი კლიმატური პირობებში (მაგალითად, უდაბნოს ან ტროპიკულ არეში), თუ არ განხორციელდება თერმული დერეიტინგი ან არ გამოიყენება IP68 სტანდარტის მიხედვით დამზადებული კორპუსი.

Აუცილებელი სტანდარტების და წყლის ხარისხის მოთხოვნების უგულებელყოფა. მაგალითად, წყალში მაღალი რკის შემცველობა ან მარილიანობა სწრაფად გამოიწვევს ჩვეულებრივი ფოლადის იმპელერისა და კორპუსის კოროზიას და მოითხოვს მოცულობის სტანდარტების შესაბამად ნეიროსტინგის ან სხვა სპეციალური მასალის იმპელერის გამოყენებას.

Არსებობს ველური პირობები, რომლებიც გაუმჯობესებენ ტექნიკურ მახასიათებლებს. მაგალითად, წარმოვიდგინოთ წყლის ამომღებელი პუმპები. ერთ-ერთი მოდელი შეიძლება მოახდენოს 150 გალონი წუთში 100 ფუტი სრული დინამიკური სიმაღლის (TDH) პირობებში… მაგრამ სოლარული პანელები 65 გრადუს ცელსიუსზე ხშირად გადახურდებიან. ასევე შეიძლება შემავალი ფილტრი ბიოლოგიური ზრდით დაბლოკილი იყოს. Demax საკუთარი ველური ტესტირების მეთოდი დაამუშავა, რომელიც მსოფლიოს ათასობით ინსტალაციაზე მოქმედებს. ეს პროცესი მოიცავს აღჭურვილობის სამუშაო მახასიათებლების და კონკრეტული ადგილის ფაქტორების შედარებას, როგორიცაა ადგილობრივი მზის ნაკადაგები, წყლის შემადგენლობის ანალიზი და სიმაღლის ცვლილებების მიხედვით შესწორებული წნევის მოთხოვნები. როდესაც მონტაჟის მასტერები ამ შემოწმებებს გამოტოვებენ, მათ აღმოაჩენენ სისტემებს, რომლებიც ან ძალიან პატარაა (რაც მუდმივი გარემოს შერჩევის პრობლემებს იწვევს), ან ძალიან დიდია (რაც კავიტაციის ზიანსა და საყრდენების ადრეულ აბრაზიულ ამოცხადებას იწვევს). საინდუსტრიო კვლევები აჩვენებს, რომ ეს გამოტოვება მეტის მეტად ყველა ინსტალაციის ნახევარზე მეტის ზომირების შეცდომებს იწვევს.

Ხშირად დასმული კითხვები (FAQ)

Რა არის სრული დინამიკური სიმაღლე (TDH)?

TDH არის წყლის სისტემაში გადასატანად საჭიროებული სრული ენერგიის საზომი. ის შედგება სტატიკური აწევის, მილებში ხახუნის დანაკარგის და გამოტანის წნევისგან.

Რატომ არის სიზუსტით გამოთვლილი სიმძიმის მოთხოვნილება მნიშვნელოვანი?

Ეს თავიდან აიცილებს რესურსების დაკარგვას ჭარბი სიმძიმის გამო.

Რომელი ფაქტორები უნდა გაითვალისწინოთ მზის ენერგიით მოძრავი წყლის პომპის არჩევისას?

Გაითვალისწინეთ პომპის გარემოსთან თავსებადობა, სრული საკუთრების ღირებულება და ნებისმიერი მოქმედი რეგულაციები.

Რა ფუნქცია აქვს მზის ენერგიით მოძრავი პომპების სამუშაო მახასიათებლებს?

Ისინი აჩვენებენ სიმძიმის და TDH-ს შორის კავშირს, რაც საშუალებას აძლევს თქვენ აირჩიოთ თქვენს შემთხვევას შესატყოლებლად შესაფერებელი პომპი.