Demax соларлы су насостары ақылды басқару жүйелерімен жабдықталған ба?

Күн энергиясын пайдаланатын су сорғыш жүйелері күн сәулесін механикалық энергияға айналдыру принципі бойынша жұмыс істейді; ол үш негізгі компоненттен тұрады: фотосалыстырмалы (PV) панель, сорғыш құрылғысының басқарушысы және су сорғыш электрқозғалтқышы. Күн сәулесіне ұшырағанда панельдер тұрақты ток (DC) электр энергиясын өндіреді, оны сорғыштың басқарушысы басқарады. Энергия ағысын басқару үшін олар «Максималды қуат нүктесін іздеу» (MPPT) деп аталатын әдісті қолданады; бұл әдіс күн сәулесінің интенсивтілігіне қарамастан, фотоэлементтерден мүмкіндігінше ең жоғары шығыс қуатын алуға мүмкіндік береді. Сорғыштар тұрақты токпен жұмыс істеуге арналған, ал басқарушы энергия ағысын оптималды түрде реттеп, энергияны су секілді энергия сіңіргішіне қарсы сору арқылы пайдалануды қамтамасыз етеді. Бұл жұптасқан орнату екі негізгі сорғыш түрімен қолдануға өте қолайлы, олардың құрылымын төменде толығырақ қарастырамыз. Су асты сорғыштары — биіктігі сегіз метрден (8 м) асатын вертикаль қазылған құдықтарға орнатылатын сорғыштар; олар әртүрлі (жоғары да, төмен де) шығыс және көтеру биіктігін талап ететін қолданыстар үшін ең тиімді. Беткейлік сорғыштар — су шығысы төмен немесе жоғары болатын суғару қолданыстары үшін ең тиімді. Бұл сорғыштар беткейге орнатылады және су көздерін (өзен, көл немесе бұлақ) беткейден төмен (-7 м-ге дейін) орналасқан жерлерден алады. Беткейлік немесе су асты сорғыштарын таңдау нақты гидрологиялық жағдайлар мен құдықтың биіктігіне (head) байланысты. Тереңдігі аз құдықтарда беткейлік сорғыштар шығыс жылдамдығын 20–30% арттыра алады, ал су асты сорғыштары терең құдықтарда қысымды тұрақты ұстап тұруға қабілетті.

Энергияның түрленуінің тиімділігі: тұрақты тоғы (DC) және айнымалы тоғы (AC) күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғылары

Тұрақты тоғы (DC) сорғылар күн энергиясынан жұмыс істейтін панельдерге тікелей қосылады. Бұл қосымша артықшылық болып табылады, себебі энергияның түрленуіне қажеттілік жоқ және энергия шығыны минималды болады; сондықтан күндік тиімділік орта есеппен 92% құрайды. Айнымалы тоғы (AC) жүйелерінде қосымша инвертор арқылы түрлену қадамы болғандықтан, тиімділік 78–85% деңгейінде төмен болады. Сонымен қатар, 50 м-ден астам тереңдікке су сору қолданысы үшін DC тереңдікте орнатылатын сорғылар эквивалентті AC тереңдікте орнатылатын сорғыға қарағанда әрбір кВт·сағатқа шамамен 15% энергиялық артықшылыққа ие. AC жинақтары екінші (тор) электр қоректендіруімен үйлесімді болу артықшылығына ие, бірақ электр қорегі жоқ алыстағы аймақтарда пайдалану үшін DC сорғылар уақыт өте келе ең тиімді және сенімді нұсқа болып табылады.

Ауыл шаруашылығы мен желіден тыс жағдайларда күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғыларын қолданудың артықшылықтары

Отын шығындары жоқ, қарапайым қызмет көрсету және экологиялық таза технология.  

Бұл жаңа күн сәулесінен жұмыс істейтін сорғыларды қолдану арқылы сіз енді ешқашан отын сатып алмайсыз немесе ұлттық электр желісінен қуат пайдаланбайсыз. Бұл дегеніміз — дәстүрлі дизельдік және электрлік сорғылармен салыстырғанда, сіздің жұмыс істеу шығындарыңыз 60%-дан 80%-ға дейін төмендейді. Олардың конструкциясына байланысты оларда мүлдем жанғыш қозғалтқыштар болмайды. Олардың қозғалыстағы бөлшектері беске дейін, ал электроникасы толығымен қатты денелі болып келеді. Техникалық қызмет көрсету талаптары минималды. Көбінесе жылына бір рет тексеру жеткілікті. Панельдер ластанған кезде оларды жуу керек, сондай-ақ сорғының кіріс тесіктерін де — сүзгілердің бітелуі мүмкін. Жұмыс істеу кезінде олар көміртегі диоксидін мүлдем шығармайды. Шынында да, олар жылына екіден бес тоннаға дейін жер шарын жылытуға әсер ететін газдарды жоя алады. Отынның төгілуі немесе генератордан су ағып кетуі салдарынан суңыздың ластануына қорқудың қажеті жоқ. Көптеген сертификатталған жүйелер экстремалды жоғары температура, шаңды және ылғалды орта сияқты қатал жұмыс істеу жағдайларында да төзімді болу үшін құрылған. 15 жыл бойы сенімді және үзіліссіз жұмыс істеу — бұл қалыпты құбылыс.

Бұл оларға әлем бойынша әртүрлі ауыл шаруашылығы аймақтарында тұрақты даму стратегияларын ұзақ мерзімді түрде біріктіру үшін ауыл шаруашылығы шешімдерін енгізуге мүмкіндік береді.

Алыста орналасқан фермалар, ауылдар және суару жобалары үшін энергетикалық тәуелсіздік

Күн энергиясымен қозғалтатын су сорғылары ауыл шаруашылығындағы электр желісінен тыс жеке тұлғаларға толық жүйелік тәуелсіздік береді. Осы сорғылар арқылы алыстағы аграрлық еңбекшілер құрғақ маусымдарда да өз егістіктерін суғаруға мүмкіндік алады. Эмпирикалық деректер бұл практиканы әлдебір дәрежеде нығайтты. Хабарланған деректерге сәйкес, құрғақ маусымдарда бұл суғару әдісін енгізу арқылы жиналған өнім көлемі 15-30 пайызға артуы мүмкін. Сонымен қатар, алыстағы ауылдық қоғамдастықтар үшін ішуге жарамды суға үзіліссіз қатынас қамтамасыз ету мен мал шаруашылығын ұстау мүмкіндігі тасымалдық отынның ретсіз жеткізілуі мен электр қызметінің тоқтауы тудыратын қысымды жеңілдетеді. Одан басқа, құрғақ аймақтардағы аграрлық өндірісте күн сәулесін пайдаланатын панельді жүйелерді аграрлық өндіріс көлеміне сай кез келген өлшемде жасауға болады, ал бұл — кең көлемді, қымбатқа түсетін және уақыт талап ететін жер бетінің құрылымын өзгертуге негізделген суғару жүйелерін қажет етпейді. Оттық отынмен жұмыс істейтін суғару жүйелерінен айырмашылығы, күн энергиясымен қозғалтатын жүйелер жаңбырлы кезде немесе отын таусылған кезде істен шығып қалмайды, сондықтан олар ұзақ құрғақ кезеңдерден кейін және ондаған жылдар бойы сенімді су қолжетімділігі үшін күрескен қоғамдастықтар үшін сенімді жүйелер болып табылады.

Сіздің қажеттіліктеріңізге сәйкес келетін күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғысының өлшемі мен түрін таңдау

Күндік су мөлшері, жалпы басы, ағыс жылдамдығы және күн сәулесінің түсуі

Жүйенің өлшемі төмендегі төрт өзара байланысты факторға негізделген:

Күндік су қажеттілігі (литр/күн) жүйенің қанша уақыт жұмыс істеуі керек екендігін және сақтау жүйесі қандай өлшемде болуы керек екендігін анықтайды. Мысалы, 1 гектар көкөніс егісі әдетте күніне 50 000–70 000 литр су қажет етеді.

Жалпы динамикалық бас — бұл вертикаль көтерілу мен труба бойынша үйкеліс шығынын қосқандағы жалпы мән; ол қажетті сорғының түрі мен қуатын анықтайды. Беттік сорғылар 10 метрден аз биіктікке арналған. Ірі қажеттіліктер үшін субмерсиблі (су астында орналасқан) сорғы қажет болады.

Ағыс жылдамдығы (л/мин) көзінің өткізу қабілетімен шектеледі. Мысалы, егер құдықтың тұрақты толығу жылдамдығы 5 GPM (галлон/минут) болса, сіз осы жылдамдықтан асып кетсеңіз, электр энергиясын шығындарсыз, ал одан төмен болсаңыз, су деңгейі төмендейді.

Күн сәулесінің түсуі (кВт·сағ/м²/күн) — ФЭ модульдарының өлшемін анықтаудың негізгі факторы. Мысалы, Аризона штатында күн сәулесінің түсуі 6,0 кВт·сағ/м²/күн құраса, Германияда ол 3,0 кВт·сағ/м²/күн құрайды; сондықтан Германияда ФЭ модульдарының өлшемін артық етіп есептеу қажет.

Мысалдағы параметрлерге әсер етуі жүйенің жобалауына келесідей болады:
Күндік су қажеттілігі — сорғының жұмыс істеу уақытын және сақтау сыйымдылығының өлшемін анықтайды
Жалпы динамикалық басы — сорғының қуат класын және қажетті сорғы типін анықтайды.

Жүйені жеткілікті деңгейде жұмыс істету үшін барлық төрт параметрді дәл бағалау қажет. Егер олар төмен бағаланса, жүйе тұрақты түрде төмен өнімділікке ұшырайды: мысалы, су ағысының жетіспеушілігінен өсімдіктерге стресс туғызу немесе су жетіспеушілігінен жүйенің суару циклдарын аяқтай алмау. Сорғы қуатын күн сәулесінің панельдерінің өлшемі мен аккумуляторлық резервтік қуат қажеттілігіне (егер болса) синхрондау

Жүйе компоненттерінің дұрыс құрамдасуы өте маңызды. Салада жиі қолданылатын тәсіл — идеалды комбинацияларды шамамен 30–50% артық етіп таңдау. Шамамен 3 кВт күн энергиясын өндіретін күн сәулесі панельдерімен 2 а.к. (1,5 кВт) сорғыны іске қосу мүмкін. Кәсіпорынның маусымдылығы — сорғыны жұмыс істетуге жеткілікті күн энергиясын қамтамасыз ету үшін инсоляцияны төмендетуге негізделген. Қосымша аккумуляторлар құны 20–35% артады, бірақ олар жүйені түнде де жұмыс істетуге мүмкіндік береді; бұл мысалы, малдарды суғару кестесі сияқты жағдайлар үшін маңызды. Сонымен қатар, аккумуляторлар әрбір зарядтау-разрядтау циклы кезінде белгілі бір энергияны жоғалтады. Егер суғару тек күндіз (мысалы, суғару үшін) қажет болса, тұрақты ток (DC) жүйесін таңдау инвертордың қажетін жоғалтады. Бұл жүйенің тиімділігін айнымалы ток (AC) жүйесіне қарағанда шамамен 15% арттырады. Сонымен қатар, ең маңыздысын ұмытпаңыз: сорғының жүйенің қысым мен ағыс жылдамдығы талаптарына сәйкес келетінін қамтамасыз етіңіз, әйтпесе жүйе қарастырылған режимде жұмыс істемесе, нақты өнімділік 40%-ға төмендейді.

Күн энергиясымен жұмыс істейтін сораптарды таңдауға арналған көмекші құралдар, мысалы, таңдау бойынша нұсқаулықтар, таңдау процесін жеңілдетеді, сонымен қатар жергілікті жағдайларға сәйкес сораптардың нұсқаларын ұсынады және қажетсіз күрделендіруді немесе жұмысқа қолайсыз, өте кішкентай жабдықтарды ұсынуды болдырмауға көмектеседі.

Орнату, қызмет көрсету және практикалық өнімділік мәселелері

Ұзақ уақыт бойы жақсы нәтижелерге қол жеткізу – бұл негізінен орнату мен қызмет көрсетудің қалай жүргізілетіндігіне байланысты. Нені істеу керек? Орналасу орнын қатты жоспарлау өте маңызды. Жердің әртүрлі параметрлерін, мысалы, рельефін, өсімдік қабатын, күн сәулесінің маусымдық таратылуын және су ағысын зерттеңіз. Бұл күн энергиясымен жұмыс істейтін панельдерді тиімді орналастыру үшін және сораптарды қайта орналастыру қажеттілігін азайту үшін өте маңызды. Системадағы қозғалысты минималды деңгейде ұстаңыз, сонда тозу болмайды. IP68 дәрежелі қорғағыш қабықшалар мен ылғалға және УК-сәулеге төзімді қосқыштарға инвестициялаңыз. Бұл аса алыстағы аймақтарда, сондай-ақ ылғалдылығы жоғары немесе тозаңды аймақтарда ерекше маңызды.

Техникалық қызмет көрсету туралы айтсақ, оны кемінде әрбір үш айда бір рет жүргізу керек. Техникалық қызмет көрсетуді панельдерді жуудан бастаған дұрыс. Панельдерді тазарту олардың энергия қабылдау қабілетін 15%-дан 25%-ға дейін арттырады, сондықтан оны орындау үшін 5–10 минут уақыт жұмсау тиімді. Сонымен қатар, тұтыну сүзгілерін тазарту да маңызды, себебі олардың тұтылуын болдырмау үшін оларды регулярлы тазарту керек. Соңында, құбырлардағы су іркілістерін бақылау қажет. Бұл маңызды, өйткені егер оларға назар аударылмаса, уақыт өте келе олар жағдайы нашарлайды. Келешекте іркілістерге байланысты ірі апаттарды болдырмау үшін су іркілістерін тексеру міндетті. Біз өз жүйелерімізді техникалық қызметке алып, олардың әртүрлі орталарда, мысалы, Раджастхан шөлдеріндегі қызыл қоңыржай фермаларында орналасқан күн энергиясымен жұмыс істейтін жүйелерде жақсы жұмыс істеуін бақыладық. Жүйелер сенімді және бір маусымнан екіншісіне дейін өз қызметін сақтап отырады. Егер техникалық қызмет кестесін ұстансаңыз, жүйелер 95% уақытта, соның ішінде экстремалды ауа-райы кезінде де жұмыс істейді. Бұл егістіктерді суғаруға, қоғамға таза су беруге өте маңызды және ауа-райының қандай болғанына қарамастан сенімді жұмыс істейді.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғыларының негізгі компоненттері қандай? Негізгі компоненттерге фотогальваникалық панельдер, сорғының басқару құрылғысы және суды қозғайтын электрқозғалтқыш кіреді.

Күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғылау жүйелерінде қандай сорғылар қолданылады? Сорғылар су астында орнатылатын немесе беткі болып топтастырылады; су астында орнатылатын сорғылар терең құдықтар үшін, ал беткі сорғылар – таяз құдықтар үшін қолданылады.

Тұрақты ток (DC) және айнымалы ток (AC) күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғыларының конфигурацияларының сипаттамалары қандай? DC жүйелері инвертордың болмауы салдарынан AC жүйелеріне қарағанда тиімдірек болып табылады, сондықтан олар күн панельдеріне тікелей қосылу арқылы энергияны тиімді пайдаланады.

Ауыл шаруашылығында күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғыларын қолданудың қандай артықшылықтары бар? Олар өте тиімді, себебі отын шығындары туралы ойлануға тура келмейді, қызмет көрсету минималды деңгейде болады, басқа нұсқаларға қарағанда экологиялық таза болады және энергетикалық тәуелсіздікті қажет ететін аймақтар үшін өте ыңғайлы.

Сәйкес келетін күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғысын таңдаған кезде неге назар аудару керек? Жүйенің өлшемін анықтаған кезде жалпы динамикалық басын, ағыс жылдамдығын, тәуліктік су қажеттілігін және күн сәулесінің түсуін мұқият ескеріңіз.