Ako trebate premjestiti vodu za navodnjavanje, stoku ili život izvan mreže, velika solarna pumpa za vodu obično se definira kao sustav snage 4 kW ili više. Prava velika solarna crpka može isporučiti 10 do 50 kubičnih metara na sat pri padu od 30 do 150 metara, ali samo ako su krivulja pumpe, solarni niz i regulator ispravno usklađeni. Ovaj vodič objašnjava kako rade velike solarne crpke, kako ih dimenzionirati i gdje ih postaviti za pouzdanu, jeftinu opskrbu vodom.
Velike solarne pumpe nisu samo veće verzije malih 12 V pumpi. Koriste visokonaponske istosmjerne motore, višestupanjske impelere i AC/DC hibridne kontrolere koji se neprimjetno prebacuju između solarne energije i mreže ili pomoćnog generatora. Budući da pokreću daleko više vode, zahtijevaju veće solarne nizove i pažljiviji inženjering od malih jedinica.
Što definira veliku solarnu pumpu za vodu?
U praktičnom smislu, solarna vodena pumpa se smatra velikom kada je snaga njenog motora iznad 4 kW ili kada je promjer pumpe 4 inča ili veći. Ove su pumpe napravljene za velike protoke ili visoke visine, a ne za zalijevanje vrta.
Tipične specifikacije velikih solarnih pumpi
Tipična velika solarna pumpa ima sljedeće karakteristike.
- Snaga: 4 kW do 13 kW, ponekad i više
- Promjer pumpe: potopna tijela od 4 inča ili 6 inča
- Protok: 10-60 m3/h ovisno o visini
- Visina: 50-200 m za višestupanjske modele
- Upravljač: AC/DC automatsko prebacivanje s MPPT
Ključne komponente velikog sustava solarne pumpe
Kompletan veliki sustav solarne pumpe ima četiri kritična dijela: solarni niz, regulator, pumpu i spremnik vode.
Solarni niz
Niz mora biti dimenzioniran za motor pumpe plus gubitke. Velike crpke obično koriste istosmjerne napone od 48 V ili više kako bi smanjile troškove kabela.
Kontrolor
Kontroler izvodi MPPT, štiti od povratne struje i upravlja prebacivanjem AC/DC kada imate rezervno napajanje.
Jedinica pumpe
Crpka može biti potopna ili površinska; potopne jedinice imaju motor i impelere unutar zatvorenog tijela spuštenog u bunar.
Spremište vode
Spremnik ili rezervoar odvaja proizvodnju vode od upotrebe, tako da vam nisu potrebne baterije ili stalan protok koji odgovara povremenoj sunčevoj svjetlosti.
Koliko solarne energije treba velika pumpa?
Općenito, velika solarna pumpa treba oko 1,3 do 1,5 puta veću snagu motora u kapacitetu solarne ploče, tako da pumpa od 5,5 kW zahtijeva solarni niz od 7-8 kW.
Gubici sustava zbog ožičenja, MPPT pretvorbe i učinkovitosti pumpanja znače da ne možete očekivati da jedan vat ploče bude jednak jednom vatu pumpe. Donja tablica daje realne raspone za srednje do velike sustave.
| Snaga pumpe | Solarni niz | Protok na 50 m visine | Protok na 100 m visine | Najbolje odgovara |
|---|---|---|---|---|
| 2,2 kW | 3-4 kW | 10-12 m3/h | 4-6 m3/h | Male parcele, ribnjaci |
| 4 kW | 5,5-6 kW | 16-20 m3/h | 8-10 m3/h | Srednje navodnjavanje |
| 5,5 kW | 7,5-8 kW | 24-28 m3/h | 12-15 m3/h | Velika polja |
| 7,5 kW | 10-11 kW | 32-40 m3/h | 16-20 m3/h | Opskrba farme/zajednice |
| 11 kW | 14-16 kW | 45-55 m3/h | 22-28 m3/h | Veliki sustavi navodnjavanja |
Upravljač je mozak sustava. Za velike pumpe, AC/DC kontroler s automatskim prekidačem omogućuje da pumpa radi izravno iz solarne energije tijekom dana i vraća se na mrežu ili generator samo kada je to potrebno, što smanjuje ukupne troškove sustava bez žrtvovanja pouzdanosti.
AC/DC kontroler s automatskim prebacivanjem za 5500–13000 W solarne pumpe Ovaj regulator velike snage automatski daje prioritet solarnom radu i prebacuje se na izmjeničnu struju kada sunčeva svjetlost nije dovoljna, osiguravajući neprekinutu opskrbu vodom za velike sustave navodnjavanja ili zajednice. Pogledajte proizvod → Brzina protoka, visina i učinkovitost: Što usporediti
Dva broja koja odlučuju je li pumpa dovoljno velika su protok i ukupna visina, i oni uvijek rade zajedno; povećanje visine smanjuje protok koji pumpa može isporučiti.
Ukupni pad nije samo dubina do vode. Uključuje statički uzgon, visinu pražnjenja, gubitke trenja u cijevima i sav potreban tlak na izlazu. Crpka za visinu od 100 m proizvest će manji protok na 120 m i veći protok na 70 m.
Potopne naspram površinskih pumpi
Za velike sustave dominiraju potopne pumpe jer se mogu spustiti u bušotine i ne zahtijevaju punjenje.
- Potopne pumpe: najbolje za duboke bunare, visok pad, tihi rad i veliki kapacitet.
- Površinske crpke: lakše dostupne za servisiranje, ali ograničene na otprilike 7-8 m usisne visine; najbolji za ribnjake, spremnike i plitke bunare.
Materijal impelera također je važan. Plastični impeleri su lagani i jeftini, ali impeleri od nehrđajućeg čelika otporni su na habanje u pješčanoj vodi i traju dulje u kontinuiranom navodnjavanju. Ako vaša voda sadrži talog, odaberite nehrđajući čelik.
Uvijek provjerite krivulju pumpe proizvođača. Krivulja pokazuje protok pri različitim visinama i to je jedini pouzdan način za usporedbu crpki iz različitih linija proizvoda.
Kako odabrati pravu veliku solarnu pumpu za vodu
Odaberite crpku tek nakon što izračunate potrebni protok, ukupnu visinu i dnevne solarne sate; promjena niza je jednostavna, ali je promjena pumpe skupa.
Kontrolna lista odabira
Koristite ovaj kontrolni popis istim redoslijedom kako biste izbjegli propuštanje kritičnih podataka.
- Izmjerite statičku razinu vode i ukupno okomito podizanje.
- Dodajte gubitke trenja od cijevi i spojnih dijelova; za duge cijevi to može dodati 5-10 m visine.
- Procijenite dnevnu potrebu za vodom u kubičnim metrima i podijelite je s vršnim sunčanim satima kako biste dobili potrebni protok.
- Odlučite se između podvodnog i površinskog na temelju dubine bušotine.
- Dimenzionirajte solarni niz koristeći najmanje 1,3x snagu motora.
- Odaberite kontroler s MPPT i AC/DC automatskim prekidačem ako trebate rezervno napajanje.
Na primjer, farma koja treba 60 m3/dan s 5 vršnih sunčanih sati treba prosječni protok od 12 m3/h. Pri visini od 40 m, potopna pumpa od 4 kW s nizom od 5,5 kW to obično pokriva. Na 100 m visine, isti zahtjev može zahtijevati pumpu od 7,5 kW.
Potopna solarna pumpa s rotorom od nehrđajućeg čelika od 6 inča (800–3000 W) Izrađena s protočnim dijelovima od potpuno nehrđajućeg čelika, ova pumpa podnosi isporuku velike količine vode u pješčanim ili korozivnim bunarima, što je čini solidnim izborom za velike farme ili seoske vodene projekte kojima je potrebna dugotrajna izvedba. Pogledajte proizvod → Uobičajene pogreške u određivanju veličine i rizici pri kupnji
Najskuplja pogreška je kupnja pumpe prema nazivnoj snazi umjesto prema krivulji pumpe, jer pumpa od 5,5 kW dizajnirana za niski pad ne može opsluživati duboki bunar.
Što izbjegavati
Pripazite na ovih pet problema tijekom dizajna.
- Premalen solarni niz: dovodi do čestih pokretanja/zaustavljanja i smanjene dnevne snage.
- Zanemarivanje gubitaka zbog trenja: može smanjiti protok za 20-30 posto na dugim cijevima.
- Pogrešan materijal impelera: plastični rotori se brzo troše u pijesku ili abrazivnoj vodi.
- Nema zaštite regulatora: bez prekida niskog napona mogu se oštetiti baterije i motori.
- Neispravna veličina kabela: pad napona na dugim istosmjernim stazama uzrokuje isključivanje regulatora.
Stvarne primjene za velike solarne pumpe
Velike solarne crpke najvrjednije su tamo gdje električna energija iz mreže nije dostupna, skupa ili nepouzdana i gdje je potražnja za vodom prevelika za malu pumpu od 1-2 kW.
Navodnjavanje
Za navodnjavanje usjeva, velike solarne pumpe često zamjenjuju dizel pumpe. Sustav od 5,5-7,5 kW može opsluživati nekoliko hektara dnevno; vidjeti solarna pumpa za navodnjavanje stranicu za primjere veličine specifične za usjeve.
Život izvan mreže i stoka
Udaljeni domovi i rančevi koriste velike potopne pumpe za svakodnevnu kućnu upotrebu. S AC/DC hibridnim regulatorom, crpka se može prebaciti na opskrba vodom izvan mreže sigurnosna kopija tijekom oblačnih razdoblja.
Akvakultura i održavanje rijeka
Ribnjaci i mrijestilišta zahtijevaju kontinuiranu cirkulaciju vode. Velike solarne pumpe mogu prozračivati i izmjenjivati vodu tijekom dana bez provođenja vodova za gorivo do mjesta.
Spremište vode also matters. Large systems often pump into a tank or reservoir, allowing the pump to run during sunlight and supply water at night. This design avoids battery cost and keeps the pump in its efficient operating range.
Potopna solarna pumpa velike brzine od 4 inča (5500–13000 W) s plastičnim impelerom Dizajnirana za vrlo velike sustave navodnjavanja ili stočarstva, ova snažna potopna pumpa radi na solarnu energiju danju i može se automatski prebaciti na pomoćnu izmjeničnu struju kada je uparena s kontrolerom za automatsko prebacivanje. Pogledajte proizvod → Često postavljana pitanja o velikim solarnim pumpama
Koliko solarnih panela trebam za veliku solarnu pumpu za vodu?
Crpka od 4 kW općenito treba solarni niz od 5,5-6 kW, dok pumpa od 7,5 kW treba 10-11 kW panela.
Može li velika solarna pumpa raditi noću ili kada je oblačno?
Da, ako je regulator hibridni AC/DC model, možete se prebaciti na napajanje iz mreže ili generatora kada solarni ulaz padne.
Koliko duboko velika solarna potopna pumpa može podići vodu?
Višestupanjske velike potopne crpke mogu podnijeti 100-200 m ukupne visine, ali protok pada kako se visina povećava.
Trebaju li velike solarne pumpe baterije?
Većina sustava ne treba baterije; pumpaju kad sunce sja, a umjesto skladišta električne energije koristi se spremnik vode.
Koji je rok povrata za veliku solarnu pumpu?
Za farme koje zamjenjuju dizel, povrat je obično 2-4 godine, ovisno o cijenama goriva, dnevnim satima pumpanja i lokalnoj solarnoj snazi.
