Күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғысы үшін қанша күн панелі қажет?

Күн сорғы жүйесінің өлшемін анықтау күрделі болып көрінеді.

Есептеулердегі қателіктер ақшаның ысырап болуына және өнімділіктің төмендеуіне әкеледі.

Міне, оны қалай дұрыс жасау және тұтынушыларыңызды сенімді сумен қамтамасыз ету.

Стандартты 1 ат күші (ат күші) су сорғысы әдетте 800-ден 1200 ваттқа дейінгі күн батареяларын қажет етеді. Бұл әдетте үш 400 Вт панельге немесе он екі 100 Вт панельге тең. Нақты саны сорғы түріне (айнымалы немесе тұрақты ток), оның тиімділігіне және орналасқан жеріңіздің күн сәулесінің жағдайына байланысты.

Сандарды дұрыс есептеу табысқа жету үшін өте маңызды.

Дұрыс өлшемді жүйе жылдар бойы сенімді сумен қамтамасыз етеді, ал дұрыс өлшемсіз жүйе бұзылу мен істен шығуға әкеледі.

Ескеруге болатын негізгі факторларды бөліп қарастырайық.

Бұл сізге кез келген қолданба үшін тиімді және үнемді күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғы жүйесін құруға көмектеседі.

Сіз күн сорғысын немесе айнымалы ток сорғысын пайдаланасыз ба?

Дұрыс емес сорғы түрін пайдалану күн жүйеңіздің тиімділігін төмендетуі мүмкін.

Бұл сіздің қолданбаңыз үшін жоғары шығындар мен аз суды білдіреді.

Орнатуыңызды оңтайландыру үшін айырмашылықты анықтайық.

Күн энергиясына арналған арнайы жасалған сорғылар (тұрақты ток сорғылары) өте тиімді және панельдерден тікелей жұмыс істей алады. Классикалық айнымалы ток сорғыларын күн контроллері немесе инвертор арқылы бейімдеуге болады, бірақ олар әдетте энергияны түрлендіру шығындарына байланысты бірдей су шығыны үшін көбірек қуатты қажет етеді.

Суға деген қажеттілігіңізді анықтағаннан кейін таңдайтын сорғы түрі ең маңызды фактор болып табылады.

Бұл күн батареяларының санына, контроллердің күрделілігіне және жүйенің жалпы құнына тікелей әсер етеді.

B2B жеткізушісі ретінде біз тұтынушылар сорғы технологиясын басынан бастап қуат көзіне сәйкестендірген кезде табысқа жететінін көреміз.

Сорғылардың осы екі негізгі класын түсіну сенімді жүйені жобалаудың алғашқы қадамы болып табылады.

Тұрақты ток күн энергиясына арналған сорғылар

Күн энергиясы үшін арнайы жасалған сорғылар әдетте щеткасыз тұрақты ток (BLDC) қозғалтқыш сорғылары болып табылады.

Бұлар ең тиімді нұсқалар.

Олардың дизайны үйлесімді контроллер арқылы күн батареяларына тікелей қосылуға мүмкіндік береді.

Бұл контроллер көбінесе Maximum Power Point Tracking (MPPT) технологиясын қамтиды.

MPPT күн сәулесінің жағдайлары күні бойы өзгерген сайын күн батареяларынан максималды қуат алу үшін электр жүктемесін белсенді түрде реттейді.

Бұл күн энергиясының әр ваттына көбірек су айдалады.

Бұл жүйелер тиімділік маңызды болатын желіден тыс қолданбалар үшін өте қолайлы.

Олар әдетте кішірек, бөлшек ат күші бар модельдерден бастап бір немесе екі ат күшіне дейін болады.

Негізгі артықшылығы - тұрақты ток қуатын (панельдерден) айнымалы ток қуатына (сорғы үшін) түрлендіру кезінде энергия шығынын болдырмау.

Әрбір компонент тұрақты ток ортасына оңтайландырылған, бұл жүйені қарапайым, сенімді және тиімді етеді.

Күн энергиясын пайдалануға арналған айнымалы ток сорғыларын бейімдеу

Стандартты айнымалы ток сорғылары кеңінен қолжетімді және күн энергиясын пайдалануда қолданыла алады.

Дегенмен, олар күн батареяларынан тікелей жұмыс істей алмайды.

Оларға панельдерден шығатын тұрақты ток қуатын сорғыға қажетті айнымалы ток қуатына түрлендіретін құрылғы қажет.

Бұл үшін екі кең таралған әдіс бар.

1. Айнымалы жиілік жетегі (VFD) күн контроллеріБіз VFD технологиясын қамтитын мамандандырылған күн энергиясын реттегіштерді әзірледік. Бұл құрылғылар тұрақты ток кірісін қабылдайды және модификацияланған үш фазалы айнымалы ток шығысын шығарады, бұл оларға стандартты айнымалы ток сорғыларын тиімді жұмыс істеуге мүмкіндік береді. VFD сонымен қатар қолжетімді күн энергиясына байланысты сорғының жылдамдығын өзгерте алады, бұл үлкен артықшылық.

2. Инвертор жүйесіҮлкенірек күн инверторы тұрақты ток қуатын стандартты айнымалы ток қуатына (мысалы, 220 В 50/60 Гц) түрлендіре алады. Бұл сізге кез келген дайын айнымалы ток сорғысын іске қосуға мүмкіндік береді. Бұл жүйелерді күн батқаннан кейін немесе бұлтты күндері де сумен қамтамасыз ету үшін резервтік қуат алу үшін батареялармен біріктіруге болады.

Айнымалы ток сорғыларын пайдаланудың негізгі кемшілігі - тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіру кезінде энергияның жоғалуы, ол әдетте 10-20% аралығында болады.

Бұл арнайы тұрақты ток сорғы жүйесімен бірдей өнімділікке қол жеткізу үшін сізге үлкенірек және қымбатырақ күн батареясы қажет болатынын білдіреді.

Тұрақты ток сорғысы мен айнымалы ток сорғысы жүйесін салыстыру

1 ат күші бар су сорғысы үшін қанша күн батареясы қажет?

1 ат күші бар сорғы кең таралған таңдау болып табылады, бірақ оның күн энергиясына деген қажеттіліктерін болжау қауіпті.

Кішігірім массив, әсіресе шың сағаттарында, сорғыны тиімді жұмыс істетпейді.

Үлкен өлшемді өлшем клиенттің инвестициясын босқа жұмсайды.

1 ат күші (шамамен 746 ватт) су сорғысы үшін сізге әдетте 800-ден 1200 ваттқа дейінгі күн батареялары қажет. Бұл тиімдірек тұрақты ток сорғысы үшін үш 400 Вт панель немесе түрлендіру шығындарын жабу үшін айнымалы ток сорғысы үшін төрт 400 Вт панель болуы мүмкін.

1 ат күші бар су сорғысы терең ұңғымаларға, суаруға және суды тасымалдаудың маңызды қажеттіліктеріне жарамды әмбебап орта деңгейді білдіреді.

Оны күн энергиясымен қуаттандыру - тұрақсыз электр желісіне немесе қымбат отынға сүйенбей, су қауіпсіздігін қамтамасыз етудің тамаша тәсілі.

Дегенмен, сәтті жоба мен сәтсіз жобаның айырмашылығы есептеудің егжей-тегжейінде жатыр.

Бұл тек сорғының қуаты ғана емес; бұл бүкіл жүйенің синергиясы туралы.

Қуат диапазоны неліктен өзгеретінін және панельдерді қалай дұрыс конфигурациялау керектігін тереңірек қарастырайық.

Неліктен қуат талабы өзгереді

1 ат күші бар сорғының қуат қажеттілігі бір ғана сан емес.

Бұл бірнеше маңызды факторлардың әсерінен болатын диапазон.

1 ат күші бар қозғалтқыштың теориялық қуат тұтынуы 746 ватт.

Дегенмен, ешбір жүйе 100% тиімді емес.

• Сорғы түрі және тиімділігіТалқылағанымыздай, жоғары тиімді тұрақты токпен жұмыс істейтін щеткасыз сорғы толық 1 ат күшімен жұмыс істеу үшін шамамен 800-900 ватт күн энергиясын қажет етуі мүмкін. Керісінше, инвертордың 10-20% шығынын ескере отырып, стандартты айнымалы ток сорғысы дәл осындай өнімділікті қамтамасыз ету үшін панельдерден 1000-1200 ватт энергия қажет етуі мүмкін.
• Жүйелік шығындарҚуат, әсіресе ұзақ қашықтықта, сымдар арқылы да жоғалады (кернеудің төмендеуі). Жылу панельдің жұмысын да нашарлатады. Бұл нақты жағдайларды өтеу үшін кемінде 25-30% буфер қажет.
• Сәулелену деңгейлеріСауд Арабиясының қатты күніне арналған жүйе Германия сияқты күн сәулесі аз аймақта орнатылған жүйеге қарағанда аз панельдерді қажет етеді. Есептеу жергілікті «Күннің ең жоғары сағаттарын» ескеруі керек.

Панельді конфигурациялау мәселелері

Жалпы қуатты анықтағаннан кейін, сорғы контроллерінің талаптарына сәйкес келетіндей етіп панельдерді дұрыс конфигурациялау керек.

Бұл кернеу мен ток күшін түсінуді қамтиды.

• Кернеу (Vmp)Сорғы контроллерлерінің оңтайлы жұмыс кернеуінің диапазоны бар, оны көбінесе MPPT кернеу диапазоны деп атайды. Осы диапазонға сәйкес келетін жалпы кернеуге (Vmp) жету үшін панельдерді тізбектей қосу керек. Мысалы, егер контроллердің диапазоны 60-120 В болса, әрқайсысы 36 В Vmp бар үш панельді тізбектей қосуға болады (3 x 36V = 108V).
• Ашық тізбек кернеуі (Дауыс)Тізбектей жалғанған тізбектің жалпы вокациясы (панельдер қосылған, бірақ жүктемені пайдаланбаған кездегі кернеу) ешқашан да контроллердің максималды кіріс кернеуінен асып кетуі мүмкін. Бұл шектен асып кету контроллерді біржола зақымдайды. Панель кернеуін арттыруы мүмкін суық ауа райын әрқашан ескеріңіз.
• Ағымдағы (имп)Бірнеше тізбекті тізбектерді параллель қосу сорғыға қолжетімді жалпы ток күшін (ИӨК) арттырады. Бұл сорғының қуат тұтынуы бір тізбектің қуат тұтынуынан асып кеткен кезде қажет.

Дұрыс конфигурация контроллердің панельдерден сорғыға дейінгі қуатты күні бойы тиімді басқаруын қамтамасыз етеді.

Жүйеңізді масштабтау: 1.5 ат күшінен 100 ат күшіне дейін

Суға деген қажеттілік артып келеді, бірақ күн батареяларыңыз олармен қалай үйлеседі?

Үлкен сорғылар үшін жай ғана көбірек панельдер қосу жеткіліксіз.

Тиімділік пен сенімділікті сақтау үшін сізге есептелген тәсіл қажет.

1.5 ат күші (1119 Вт) сорғы үшін сізге шамамен 1500 ватт күн энергиясы қажет болады, бұл төрт 400 Вт панель болуы мүмкін. 100 ат күші бар сорғы сияқты өте үлкен өнеркәсіптік немесе ауылшаруашылық жүйелері үшін сізге жүздеген панельдерден 120 000 ватттан астам энергия қажет болуы мүмкін.

Шағын тұрғын үй сорғыларынан тыс жерлерге ауысқан сайын, инженерлік талаптар күшейе түседі.

1 ат күшін 1.5 ат күшіне дейін секіру үшін бір қосымша панель жеткіліксіз; ол сым өлшемінен бастап контроллердің сыйымдылығына дейін бүкіл жүйенің дизайнын қайта бағалауды қажет етеді.

Ірі ауыл шаруашылығына немесе муниципалдық сумен жабдықтауға арналған 10, 50 немесе тіпті 100 ат күші диапазонындағы сорғыларды талқылай бастағанда, біз мамандандырылған өнеркәсіптік жүйелер саласына енеміз.

Осы әртүрлі масштабтарға қалай жақындау керектігін қарастырайық.

1.5 ат күші бар су сорғысын есептеу

1.5 ат күші бар қозғалтқыш 1119 ватт қуат тұтынады (1.5 x 746 Вт).

Бұрынғы логикаға сүйене отырып, жүйенің тиімсіздігі мен нақты жағдайлар үшін буфер қосуымыз керек.

1. Негізгі ватттан бастаңыз: 1.5 ат күші = 1119 Ватт.
2. Тиімсіздік буферін қосуКонсервативті және қауіпсіз тәсіл - 30-40% буфер қосу.
   • 1119 Watts * 1.35 = 1510 Watts
3. Панельдер санын анықтаңыз: Осы мақсатты параметр арқылы сіз панель өлшемін таңдай аласыз.
   • 375 Вт панельдерді пайдалану: 1510W / 375W = 4.02 panelsСізге кемінде 4 панель қажет болады, және қолайлы емес күн сәулесінде жақсы жұмыс істеу үшін 5 панель қажет болуы мүмкін.
   • 450 Вт панельдерді пайдалану: 1510W / 450W = 3.35 panelsБұл жағдайда 4 панель сенімді таңдау болар еді.

Мұндай өлшемдегі сорғылар үшін үлкен массивтен келетін кернеу мен токтың жоғарылауын өңдей алатын жоғары сапалы MPPT контроллерін пайдалану одан да маңызды болып келеді.

Ірі көлемді ауылшаруашылық сорғыларына қатысты ескеретін жайттар

10 ат күшіне, 50 ат күшіне немесе 100 ат күшіне дейін жүйелерді масштабтаған кезде, жобалау принциптері айтарлықтай өзгереді.

Бұл қолданбалар тек үш фазалы айнымалы ток сорғыларымен жұмыс істейді.

• Жүйелік кернеуБұл жүйелер ток күшін азайту және сым өлшемі мен құнын азайту үшін әлдеқайда жоғары тұрақты ток кернеулерінде (көбінесе 400-800 В тұрақты ток) жұмыс істейді. Бұл ұзын тізбектелген сымдарға жалғанған көптеген панельдерді қажет етеді.
• Мамандандырылған VFD инверторларыСтандартты сорғы контроллері мұндай қуат деңгейін көтере алмайды. Бұл жүйелерде жоғары ат күші бар үш фазалы қозғалтқыштарды іске қосуға арналған үлкен, арнайы күн энергиясымен жұмыс істейтін VFD инверторлары қолданылады. Біздің компаниямыз қатал ауылшаруашылық орталарында максималды сенімділік үшін осы инверторларды жобалауда мол тәжірибеге ие.
• Кәсіби дизайн міндетті түрде қажет120 000 ватт қуатты күн батареясының өлшемін анықтау - бұл өз қолыңызбен жасайтын жоба емес. Құрылымдық орнатуды, электрлік қорғанысты, жерге қосуды және қажет болған жағдайда электр желісіне қосылуды жүзеге асыру үшін кәсіби инженерлік жұмыс қажет.

Күн батареяларының өлшемдерінің анықтамалық кестесі

Ескерту: Бұл шамамен алынған. Соңғы өлшем сорғының тиімділігіне, орналасқан жеріне және қажетті су ағынына байланысты.

Күн панелінің нақты қажеттіліктерін қалай есептеу керек

Жалпы бағалаулар жақсы бастама, бірақ олар сіздің нақты жобаңызды ескермейді.

Дәл есептеу жүйенің істен шығуына жол бермейді және тұтынушыңыздың сенімді сумен жабдықталуын қамтамасыз етеді.

Кәсіби әдісті қарастырайық.

Қажеттіліктеріңізді есептеу үшін алдымен сорғының қуатын анықтаңыз. Содан кейін, «Күн энергиясының мақсатты қуатын» жасау үшін 30-50% буфер қосыңыз. Соңында, бұл мақсатты таңдалған күн батареяларының қуатына бөліңіз. Бұл сізге қажетті панельдердің ең аз санын береді.

Бұл есептеу біз қолдайтын әрбір сәтті күн энергиясын сору жобасының негізі болып табылады.

Шамамен бағалаудан нақты компоненттер тізіміне көшу әдістемелік, кезең-кезеңмен тәсілді қажет етеді.

Математиканың өзі қарапайым болғанымен, әрбір енгізу дәл болуы керек.

Бұл жүйенің тек функционалды ғана емес, сонымен қатар өнімділік пен ұзақ мерзімділік үшін оңтайландырылғанын қамтамасыз етеді.

Инженер немесе импорттаушы ретінде, клиенттеріңізге осы сенімді есептеуге негізделген жүйені ұсыну сенім мен беделді арттырады.

Әр қадамды талдап көрейік.

1-қадам: Сорғының қуат тұтынуын табыңыз

Сізге қажет бірінші деректер - су сорғысының қуат тұтынуы.

Бұл ақпарат әдетте сорғының техникалық сипаттама парағында немесе оның атауында көрсетілген.

Қуаттың номиналды мәнін Ватт (Вт) немесе Киловатт (кВт) түрінде іздеңіз.

Егер тек ат күші (HP) көрсетілсе, түрлендіруді пайдаланыңыз: 1 HP = 746 Watts.

Егер кернеу (V) және амперлер (A) көрсетілген болса, ватттарды формуланы пайдаланып есептеңіз: Watts = Volts x Amps.

Бұл ватт сіздің негізгі қуат қажеттілігіңіз.

2-қадам: Нақты әлемдегі жағдайларға арналған буферді қосыңыз

Күн батареялары стандартты сынақ шарттары (STC) бойынша бағаланады, бұл зертханалық жағдайларға өте қолайлы (25°C, 1000 Вт/м² жарық).

Шынайы әлем ешқашан соншалықты мінсіз емес.

«Мақсатты күн энергиясының қуатын» жасау үшін сорғының қуатына 30%-дан 50%-ға дейінгі буфер қосуды ұсынамыз.

• Target Solar Wattage = Pump Wattage * 1.3 (30% буфер үшін)

Бұл буфер бірнеше факторларды ескереді:

• Температураның төмендеуіПанельдер қызған сайын тиімділігін жоғалтады.
• Аз жарықБұлтты күндері немесе күннің басында/кешінде өнімділік төмендейді.
• ТұндыруПанельдердегі шаң, кір немесе қар өнімділікті азайтады.
• Сым шығындары: Сымдарда аз мөлшерде энергия жоғалады.
• Контроллердің тиімсіздігіMPPT контроллерлері өте тиімді (>95%), бірақ мінсіз емес.

30% буфер - бұл ең аз дегенде жақсы көрсеткіш.

50% буфер тіпті оңтайлы емес жағдайларда да тамаша өнімділікті қамтамасыз етеді.

3-қадам: Таңдалған панельдің қуатына бөліңіз

Енді сізде мақсатты күн энергиясының қуаты бар болғандықтан, сізге қанша панель қажет екенін анықтай аласыз.

Мақсатты бір панельдің қуатына бөліңіз.

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

Мысалы, егер сорғыңыз 746 Вт болса:

1. Күн энергиясының мақсатты қуаты: 746W * 1.3 = 970W
2. Панельді таңдау: 375 Вт панельді қолданайық.
3. Есептеу: 970W / 375W = 2.58

Панельдің бір бөлігін ала алмайтындықтан, оны дөңгелектеу керек.

Бұл жағдайда сізге қажет болады 3 панельдері әрқайсысы 375 Вт.

Бұл қарапайым, үш сатылы есептеу біз жасайтын әрбір баға ұсынысы мен жүйе дизайнының негізін құрайды. Ол сенімді, нақты әлемдегі айнымалыларды ескереді және тұтынушылардың қанағаттанушылығын қамтамасыз етеді.

қорытынды

Күн сорғы жүйесінің өлшемін анықтау үшін панельдің қуатын сорғы қажеттіліктеріне сәйкестендіру қажет.

Сондай-ақ, сорғы түрін және жергілікті күн жағдайларын ескеру қажет.

Дұрыс есептеу жүйенің тиімділігі мен ұзақ мерзімді сенімділігін қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

100 Вт күн батареясы су сорғысын жұмыс істете ала ма?
Иә, 100 Вт панель әдетте 50-70 ватт қуаттылыққа ие өте кішкентай тұрақты ток сорғысын жұмыс істей алады. Бұлар шағын субұрқақтар немесе шағын су тасымалдау жұмыстарына жарамды.

Күн су сорғылары бұлтты күндері жұмыс істей ме?
Иә, олар төмендетілген ағын жылдамдығымен жұмыс істей алады. MPPT контроллері бұлтты күндері панельдерден шығатын төмен қуат шығысына сәйкес келетіндей етіп сорғының жылдамдығын реттейді.

Күн сорғысы қанша уақытқа шыдайды?
Жоғары сапалы щеткасыз тұрақты ток күн сорғысы минималды техникалық қызмет көрсетумен 10 жылдан астам уақытқа қызмет ете алады. Күн батареяларының өздеріне әдетте 20-25 жылдық өндіріс кепілдігі беріледі.

Күн энергиясымен жұмыс істейтін су сорғыма батарея қажет пе?
Жоқ, батареялар қажет емес. Көптеген жүйелер күн сәулесі түскен кезде суды сорып, кейін пайдалану үшін бакқа сақтауға арналған.

1 ат күші бар сорғы үшін қандай өлшемді контроллер қажет?
1200 Вт массиві бар 1 ат күші (746 Вт) сорғы үшін сізге массивтің максималды кернеуін (Voc) және тогын (Isc) басқара алатын және кемінде 1200 Вт қуатқа арналған контроллер қажет.

Күн энергиясында 2 ат күші бар сорғыны іске қосуға бола ма?
Әрине. 2 ат күші (1492 Вт) сорғы әдетте 2000-2400 ватт күн батареясын қажет етеді. Бұл суару және мал шаруашылығын суару жүйелері үшін кең таралған өлшем.

1/2 ат күші бар ұңғыма сорғысы үшін қанша күн батареясы бар?
1/2 ат күші (373 Вт) сорғыға әдетте шамамен 500-600 ватт күн батареялары қажет. Екі 300 Вт панель кең таралған және тиімді конфигурация болар еді