Mitu päikesepaneeli on päikeseenergia veepumba jaoks?

Päikesepumba süsteemi suuruse määramine tundub keeruline.

Valearvestused toovad kaasa raha raiskamise ja kehva tulemuslikkuse.

Siit saate teada, kuidas seda õigesti teha ja oma klientidele usaldusväärne veevarustus tagada.

Standardne 1 hj (hobujõuline) veepump vajab tavaliselt 800–1200 vatti päikesepaneele. See tähendab tavaliselt kolme 400 W või kahtteist 100 W paneeli. Täpne arv sõltub pumba tüübist (vahelduv- või alalisvool), selle efektiivsusest ja teie asukoha päikesevalguse tingimustest.

Õigete numbrite saamine on edu saavutamiseks ülioluline.

Õigesti suurusega süsteem tagab usaldusväärse veevarustuse aastaid, samas kui vale suurusega süsteem põhjustab pettumust ja rikkeid.

Vaatleme peamisi tegureid, mida arvestada.

See aitab teil ehitada tõhusa ja kulutõhusa päikeseenergial töötava veepumpla mis tahes rakenduse jaoks.

Kas kasutate päikesepumpa või vahelduvvoolupumpa?

Vale pumbatüübi kasutamine võib teie päikesesüsteemi efektiivsust halvata.

See tähendab teie rakenduse jaoks kõrgemaid kulusid ja vähem vett.

Selgitame erinevust, et optimeerida oma seadistust.

Spetsiaalselt päikeseenergia jaoks loodud pumbad (alalisvoolupumbad) on väga tõhusad ja töötavad otse paneelidest. Klassikalisi vahelduvvoolupumpasid saab kohandada päikesekontrolleri või inverteri abil, kuid energia muundamise kadude tõttu vajavad need sama veetoodangu jaoks üldiselt rohkem energiat.

Pärast veevajaduse kindlaksmääramist on teie valitud pumba tüüp kõige olulisem tegur.

See mõjutab otseselt päikesepaneelide arvu, kontrolleri keerukust ja süsteemi üldist maksumust.

B2B-tarnijana näeme klientide edu siis, kui nad sobitavad pumba tehnoloogia algusest peale toiteallikaga.

Nende kahe peamise pumpade klassi mõistmine on esimene samm vastupidava süsteemi kujundamisel.

Alalisvoolu päikeseenergia jaoks mõeldud pumbad

Spetsiaalselt päikeseenergia jaoks ehitatud pumbad on tavaliselt harjadeta alalisvoolumootoriga (BLDC) pumbad.

Need on kõige tõhusamad valikud.

Nende disain võimaldab neil otse päikesepaneelidega ühendada ühilduva kontrolleri abil.

See kontroller sisaldab sageli maksimaalse võimsuspunkti jälgimise (MPPT) tehnoloogiat.

MPPT reguleerib aktiivselt elektrilist koormust, et päikesepaneelidest maksimaalset võimalikku energiat ammutada, kui päikesevalguse tingimused päeva jooksul muutuvad.

Selle tulemusel pumbatakse iga päikeseenergia vati kohta rohkem vett.

Need süsteemid sobivad ideaalselt võrgust sõltumatute rakenduste jaoks, kus efektiivsus on esmatähtis.

Tavaliselt ulatuvad need väiksematest, murdosa hobujõuga mudelitest kuni ühe või kahe hobujõuga mudeliteni.

Peamine eelis on energiakadude kõrvaldamine alalisvoolu (paneelidest) vahelduvvooluks (pumba jaoks) muundamisel.

Iga komponent on alalisvoolukeskkonna jaoks optimeeritud, mis viib lihtsama, töökindlama ja tõhusama süsteemini.

Päikeseenergia kasutamiseks mõeldud vahelduvvoolupumpade kohandamine

Standardsed vahelduvvoolupumbad on laialdaselt saadaval ja neid saab kasutada päikeseenergia rakendustes.

Kuid nad ei saa otse päikesepaneelidest töötada.

Nad vajavad seadet, mis teisendab paneelidest tuleva alalisvoolu pumba jaoks vajalikuks vahelduvvooluks.

Selleks on kaks levinud meetodit.

1. Muutuva sagedusega ajamiga (VFD) päikesekontrollerOleme välja töötanud spetsiaalsed päikesekontrollerid, mis sisaldavad sagedusmuunduritehnoloogiat. Need seadmed võtavad vastu alalisvoolu sisendit ja toodavad modifitseeritud kolmefaasilist vahelduvvoolu väljundit, mis võimaldab neil tõhusalt käitada standardseid vahelduvvoolupumpasid. Sagedusmuundur suudab ka pumba kiirust olemasoleva päikeseenergia põhjal muuta, mis on suur eelis.

2. Inverteri süsteemSuurem päikesepaneelide inverter suudab alalisvoolu teisendada tavaliseks vahelduvvooluks (nt 220 V 50/60 Hz). See võimaldab teil käitada mis tahes standardset vahelduvvoolupumpa. Neid süsteeme saab integreerida ka varutoiteallikana akudega, mis pakuvad vett isegi pärast päikeseloojangut või pilves ilmaga.

Vahelduvvoolupumpade peamine puudus on alalisvoolust vahelduvvooluks muundamise ajal tekkiv energiakadu, mis on tavaliselt 10–20%.

See tähendab, et sama jõudluse saavutamiseks kui spetsiaalsel alalisvoolupumba süsteemil on vaja suuremat ja kallimat päikesepaneelide massiivi.

Alalisvoolupumba ja vahelduvvoolupumba süsteemi võrdlus

Mitu päikesepaneeli on vaja 1 hj veepumba jaoks?

1 HP pump on levinud valik, kuid selle päikeseenergiavajaduse aimamine on riskantne.

Liiga väikese suurusega pumbasüsteem ei tööta pumpa tõhusalt, eriti tipptundidel.

Liiga suur karp raiskab kliendi investeeringu.

1 hj (umbes 746 vatti) veepumba jaoks on vaja üldiselt 800–1200 vatti päikesepaneele. See võib olla kolm 400 W paneeli tõhusama alalisvoolupumba jaoks või neli 400 W paneeli vahelduvvoolupumba jaoks, et katta muundamise kadusid.

1 HP veepump esindab mitmekülgset kompromissi, mis sobib sügavate puurkaevude, niisutamise ja oluliste veeülekande vajaduste jaoks.

Päikeseenergiaga varustamine on suurepärane viis veevarustuse tagamiseks ilma ebastabiilse elektrivõrgu või kalli kütuseta.

Eduka ja ebaõnnestunud projekti erinevus seisneb aga arvutuse üksikasjades.

Asi pole ainult pumba võimsuses, vaid kogu süsteemi sünergias.

Sukeldume lähemalt sellesse, miks võimsusvahemik varieerub ja kuidas paneele õigesti seadistada.

Miks võimsusnõue varieerub

1 hj pumba energiatarve ei ole üks number.

See on vahemik, mida mõjutavad mitmed kriitilised tegurid.

1 hj mootori teoreetiline energiatarve on 746 vatti.

Siiski pole ükski süsteem 100% efektiivne.

• Pumba tüüp ja efektiivsusNagu me arutasime, võib suure tõhususega harjadeta alalisvoolupump vajada oma täieliku 1 hj potentsiaali saavutamiseks vaid umbes 800–900 vatti päikeseenergiat. Seevastu tavaline vahelduvvoolupump, arvestades inverteri 10–20% kadusid, võib sama väljundvõimsuse saavutamiseks vajada paneelidelt 1000–1200 vatti.
• Süsteemi kaotusedEnergiakadu tekib ka juhtmete kaudu (pingelangus), eriti pikkade vahemaade korral. Kuumus halvendab samuti paneelide jõudlust. Nende reaalsete tingimuste kompenseerimiseks on oluline vähemalt 25–30% puhver.
• KiirgustasemedSaudi Araabia tugeva päikesepaiste jaoks loodud süsteem vajab vähem paneele kui sama süsteem, mis on paigaldatud vähem päikesepaistelisse piirkonda, näiteks Saksamaale. Arvutusel tuleb arvesse võtta kohalikke tipptundide aegu.

Paneeli konfiguratsioon on oluline

Kui olete koguvõimsuse kindlaks määranud, peate paneelid õigesti konfigureerima, et need vastaksid pumba kontrolleri nõuetele.

See hõlmab pinge ja voolu mõistmist.

• Pinge (Vmp)Pumbakontrolleritel on optimaalne tööpinge vahemik, mida sageli nimetatakse MPPT pingevahemikuks. Sellesse vahemikku jääva kogupinge (Vmp) saavutamiseks tuleb paneelid ühendada järjestikku. Näiteks kui kontrolleri vahemik on 60–120 V, saab järjestikku ühendada kolm paneeli, mille igaühe Vmp on 36 V (3 x 36 V = 108 V).
• Avatud vooluahela pinge (Voc)Jadaühenduse kogupinge Voc (pinge, kui paneelid on ühendatud, kuid koormust ei ole) peab olema mitte kunagi ületada kontrolleri maksimaalset sisendpinget. Selle piiri ületamine kahjustab kontrollerit jäädavalt. Arvesta alati külma ilmaga, mis võib paneeli pinget suurendada.
• Praegune (Imp)Mitme jadaühenduse paralleelne ühendamine suurendab pumbale kättesaadavat koguvoolu (Imp). See on vajalik, kui pumba energiatarve ületab ühe ühenduse pakutava võimsuse.

Õige konfiguratsioon tagab, et kontroller suudab paneelidelt pumbale edastatavat energiat kogu päeva jooksul tõhusalt hallata.

Süsteemi skaleerimine: 1.5 hj-lt 100 hj-le

Teie veevajadus kasvab, aga kuidas teie päikesepaneelide massiiv sellega sammu peab?

Suuremate pumpade puhul ei piisa ainult rohkemate paneelide lisamisest.

Tõhususe ja usaldusväärsuse säilitamiseks on vaja kalkuleeritud lähenemist.

1.5 hj (1119 W) pumba jaoks vajate umbes 1500 vatti päikeseenergiat, mis võib katta neli 400 W paneeli. Väga suurte tööstus- või põllumajandussüsteemide, näiteks 100 hj pumba jaoks võite vajada üle 120 000 vati sadadest paneelidest.

Väikestest kodumajapidamiste pumpadest kaugemale liikudes muutub inseneritöö nõudlikumaks.

Hüpe 1 hobujõult 1.5 hobujõule nõuab enamat kui vaid ühte lisapaneeli; see nõuab kogu süsteemi konstruktsiooni ümberhindamist, alates juhtme mõõtmetest kuni kontrolleri võimsuseni.

Kui hakkame arutama 10, 50 või isegi 100 hj pumpasid suuremahulise põllumajanduse või munitsipaalveevarustuse jaoks, siseneme spetsialiseeritud tööstussüsteemide valdkonda.

Vaatame, kuidas neile erinevatele skaaladele läheneda.

1.5 hj veepumba arvutamine

1.5 hj mootor tarbib 1119 vatti võimsust (1.5 x 746 W).

Sama loogikat järgides peame lisama puhvri süsteemi ebaefektiivsuse ja reaalsete tingimuste jaoks.

1. Alusta baasvõimsusest1.5 hj = 1119 vatti.
2. Lisa ebaefektiivsuse puhverKonservatiivne ja ohutu lähenemisviis on lisada 30–40% puhver.
   • 1119 Watts * 1.35 = 1510 Watts
3. Paneelide arvu määramineSelle sihtmärgi abil saate valida paneeli suuruse.
   • 375W paneelide kasutamine: 1510W / 375W = 4.02 panelsTeil oleks vaja vähemalt nelja paneeli ja tõenäoliselt viit, et tagada hea jõudlus ebasoodsa päikesevalguse korral.
   • 450W paneelide kasutamine: 1510W / 450W = 3.35 panelsSellisel juhul oleks 4 paneeli kindel valik.

Selle suurusega pumpade puhul on veelgi olulisem kasutada kvaliteetset MPPT-kontrollerit, mis suudab hakkama saada suurema massiivi suurenenud pinge ja vooluga.

Suuremahuliste põllumajanduspumpade kaalutlused

Kui skaleerida süsteeme 10, 50 või 100 hj-ni, muutuvad disainipõhimõtted oluliselt.

Neid rakendusi toidavad peaaegu eranditult kolmefaasilised vahelduvvoolupumbad.

• Süsteemi pingeNeed süsteemid töötavad palju kõrgema alalispingega (sageli 400–800 V alalisvoolu), et minimeerida voolu ning vähendada juhtmete suurust ja maksumust. See nõuab paljusid paneele, mis on ühendatud pikkade järjestikku ühendatud ridadena.
• Spetsiaalsed sagedusmuunduridStandardne pumbakontroller ei suuda sellise võimsusega toime tulla. Need süsteemid kasutavad suuri, spetsiaalseid päikeseenergial töötavaid sagedusmuundureid, mis on loodud suure võimsusega kolmefaasiliste mootorite käitamiseks. Meie ettevõttel on ulatuslikud kogemused nende inverterite väljatöötamisel, et tagada maksimaalne töökindlus karmides põllumajandustingimustes.
• Professionaalne disain on kohustuslik120 000-vatise päikesepaneelide massiivi suuruse määramine ei ole isetegemise projekt. See nõuab professionaalset inseneritööd konstruktsiooni paigaldamiseks, elektrikaitse, maanduse ja vajaduse korral elektrivõrguga ühendamiseks.

Päikesepaneelide suuruse võrdlustabel

Märkus: Need on hinnangud. Lõplik suurus sõltub pumba efektiivsusest, asukohast ja soovitud veevoolust.

Kuidas arvutada oma täpset päikesepaneelide vajadust

Üldised hinnangud on hea algus, kuid need ei arvesta teie konkreetse projektiga.

Täpne arvutus hoiab ära süsteemi rikke ja tagab teie kliendile usaldusväärse veevarustuse.

Vaatame professionaalse meetodi läbi.

Vajaduse arvutamiseks määrake kõigepealt oma pumba võimsus. Seejärel lisage 30–50% puhver, et luua „päikeseenergia sihtvõimsus“. Lõpuks jagage see sihtvõimsus valitud päikesepaneelide võimsusega. See annab teile minimaalse vajaliku paneelide arvu.

See arvutus on iga eduka päikeseenergia pumpamise projekti alus, mida me toetame.

Ligikaudselt hinnangult konkreetse komponentide loendile üleminek nõuab metoodilist ja samm-sammult lähenemist.

Kuigi matemaatika ise on lihtne, peab iga sisend olema täpne.

See tagab, et lõplik süsteem pole mitte ainult funktsionaalne, vaid ka optimeeritud jõudluse ja pikaealisuse jaoks.

Inseneri või importijana loob klientidele sellisel kindlal arvutusel põhineva süsteemi pakkumine usaldust ja mainet.

Vaatleme iga sammu lähemalt.

1. samm: leidke oma pumba energiatarve

Esimene vajalik andmestik on veepumba energiatarve.

See teave on tavaliselt pumba nimesildil või tehnilisel spetsifikatsiooni lehel.

Otsi võimsust vattides (W) või kilovattides (kW).

Kui on märgitud ainult hobujõud (HP), kasutage teisendust: 1 HP = 746 Watts.

Kui pinge (V) ja voolutugevus (A) on loetletud, arvutage vatid järgmise valemi abil: Watts = Volts x Amps.

See võimsus on teie baasvõimsuse vajadus.

2. samm: lisage puhver reaalsete tingimuste jaoks

Päikesepaneelide töökindlust hinnatakse standardsete katsetingimuste (STC) alusel, mis on ideaalsed laboritingimused (25 °C, 1000 W/m² valgust).

Pärismaailm pole kunagi nii täiuslik.

Soovitame pumba võimsusele lisada 30–50% puhvervõimsust, et luua „siht-päikeseenergia võimsus“.

• Target Solar Wattage = Pump Wattage * 1.3 (30% puhvri jaoks)

See puhver arvestab mitmete teguritega:

• Temperatuuri alandaminePaneelid kaotavad kuumenedes efektiivsust.
• Low LightJõudlus langeb pilvise ilmaga või päeva alguses/hilisõhtul.
• MäärduminePaneelidel olev tolm, mustus või lumi vähendab võimsust.
• TraadikaodJuhtmestikus läheb väike kogus energiat kaduma.
• Kontrolleri ebaefektiivsusMPPT kontrollerid on väga tõhusad (>95%), kuid mitte ideaalsed.

30% puhver on hea miinimum.

50% puhver tagab suurepärase jõudluse isegi mitteoptimaalsetes tingimustes.

3. samm: jagage valitud paneeli võimsusega

Nüüd, kui teil on oma sihtvõimsus päikesepaneelidel, saate määrata, mitu paneeli vajate.

Jagage lihtsalt oma sihtmärk ühe paneeli võimsusega.

• Number of Panels = Target Solar Wattage / Single Panel Wattage

Näiteks kui teie pump on 746W:

1. Päikeseenergia sihtvõimsus: 746W * 1.3 = 970W
2. Valige paneelKasutame 375W paneeli.
3. Arvutama: 970W / 375W = 2.58

Kuna paneeli murdosa ei saa olla, tuleb summa ümardada ülespoole.

Sellisel juhul oleks teil vaja 3 paneelid 375 W igaüks.

See lihtne kolmeastmeline arvutus on aluseks igale meie loodud hinnapakkumisele ja süsteemi disainile. See on usaldusväärne, arvestab reaalsete muutujatega ja tagab klientide rahulolu.

Järeldus

Päikesepumba süsteemi suuruse määramiseks on vaja valida paneelide võimsus vastavalt pumba vajadustele.

Samuti peate arvestama pumba tüübi ja kohalike päikesetingimustega.

Nõuetekohane arvutus tagab süsteemi tõhususe ja pikaajalise töökindluse.

KKK

Kas 100W päikesepaneel saab veepumpa käitada?
Jah, 100W paneel suudab käitada väga väikest alalisvoolupumpa, mille võimsus on tavaliselt 50–70 vatti. Need sobivad väikeste purskkaevude või väiksemate veeülekandetööde jaoks.

Kas päikeseenergia veepumbad töötavad pilvise ilmaga?
Jah, need võivad töötada vähendatud voolukiirusega. MPPT kontroller reguleerib pumba kiirust vastavalt paneelide väiksemale võimsusele pilvise ilmaga.

Kui kaua päikesepump vastu peab?
Kvaliteetne harjadeta alalisvoolu päikesepump võib minimaalse hooldusega vastu pidada üle 10 aasta. Päikesepaneelidele endile kehtib tavaliselt 20–25-aastane tootmisgarantii.

Kas ma vajan oma päikeseenergial töötava veepumba jaoks akut?
Ei, patareisid pole vaja. Enamik süsteeme on loodud vee pumpamiseks päikesepaiste ajal ja vee hilisemaks kasutamiseks paagis hoidmiseks.

Kui suure kontrolleriga on mul vaja 1 HP pumba jaoks?
1 hj (746 W) pumba ja 1200 W paneelisüsteemi jaoks on vaja kontrollerit, mis suudab käsitleda paneelisüsteemi maksimaalset pinget (Voc) ja voolutugevust (Isc) ning mille nimivõimsus on vähemalt 1200 W.

Kas ma saan 2 hj pumpa päikesepaneelidega käitada?
Absoluutselt. 2 hj (1492 W) pump vajab tavaliselt 2000–2400 vatti päikesepaneelide massiivi. See on tavaline suurus niisutus- ja kariloomade veesüsteemides.

Mitu päikesepaneeli on mõeldud 1/2 hj puurkaevupumbale?
1/2 hj (373 W) pump vajab üldiselt umbes 500–600 vatti päikesepaneele. Kaks 300 W paneeli oleksid tavaline ja efektiivne konfiguratsioon.