Specifikacije kontrolera istosmjerne pumpe (400-1500 W)

1. Uvod

The Kontroler istosmjerne pumpe je temeljna jedinica napajanja i upravljanja u samo solarnim crpnim sustavima. Radeći isključivo na istosmjernu struju iz fotonaponskih (PV) panela, pretvara varijabilni solarni istosmjerni ulaz u regulirani električni izlaz za pogon motora potopne ili površinske pumpe — bez potrebe za bilo kakvom vezom na AC mrežu. u Raspon snage od 400W do 1500W , DC regulatori crpki među najrasprostranjenijim komponentama solarnog crpljenja vode na globalnoj razini, posebno u ruralnim, poljoprivrednim i domaćim kontekstima vodoopskrbe izvan mreže.

Grupa Deye specijalizirana je za projektiranje i proizvodnju potopnih pumpi i kontrolera pumpi od 1990. Linija proizvoda za upravljanje pumpama istosmjerne struje odražava Deyeov disciplinirani pristup proizvodnji precizne elektronike, uključujući strogi odabir komponenti i procese provjere kvalitete u svakoj fazi proizvodnje.

2. Temeljni koncepti i načela rada

2.1 Što je regulator istosmjerne pumpe

A DC regulator pumpe (također se naziva pogon solarne pumpe ili solarni VFD) prihvaća istosmjerni napon iz PV niza i obrađuje ga kroz interni inverterski stupanj za proizvodnju izmjeničnog izlaza promjenjive frekvencije (za AC motorne pumpe) ili regulirani istosmjerni izlaz (za DC motorne pumpe bez četkica). Regulator upravlja pokretanjem, regulacijom brzine, zaštitom i isključivanjem priključenog motora pumpe na temelju raspoložive solarne energije.

Osnovni funkcionalni moduli uključuju:

• MPPT (praćenje maksimalne snage): Dinamički prilagođava ulaznu radnu točku kako bi izvukao maksimalnu dostupnu snagu iz PV niza pod promjenjivim uvjetima zračenja i temperature.
• DC-u-AC inverterski stupanj: Pretvara PV DC ulaz u trofazni AC izlaz promjenjive frekvencije za pogon standardnih asinkronih indukcijskih motora.
• Pogon varijabilne frekvencije (VFD): Regulira izlaznu frekvenciju proporcionalnu raspoloživoj PV snazi, omogućujući pumpi da radi smanjenom brzinom tijekom niskog zračenja umjesto da se potpuno zaustavi.
• Zaštitni krugovi: Zaštita temeljena na hardveru i firmveru koja pokriva uvjete ulaza, izlaza, motora i okoline.

2.2 Kako MPPT koristi performansama sustava crpke

Bez MPPT-a, fotonaponsko opterećenje radi na fiksnoj električnoj točki, često daleko od maksimalne izlazne snage panela. MPPT praćenje kontinuirano skenira i zaključava kombinaciju napona i struje koja daje vršnu snagu iz niza. U primjenama crpki, to se izravno prevodi u više sati crpljenja dnevno, veću ukupnu količinu vode dnevno, te ranojutarnji i kasniji večernji rad crpke jer kontroler izvlači korisnu snagu pri niskim razinama zračenja.

3. Tipične tehničke specifikacije

4. DC kontroler u odnosu na AC/DC hibridni regulator

Razumijevanje razlike između DC-only i AC/DC hibridnih kontrolera bitno je za ispravnu specifikaciju sustava:

5. Polja primjene

U rasponu snage od 400 do 1500 W, regulatori istosmjerne pumpe prikladni su za primjene u kojima su dnevni sati pumpanja dovoljni da zadovolje dnevnu potrebu za vodom:

• Izvanmrežna ruralna opskrba vodom za domaćinstva: Pumpanje iz bušotina ili plitkih bunara u spremnike za kućanstva u selima i domaćinstvima bez pristupa mreži.
• Malo poljoprivredno navodnjavanje: Navodnjavanje kapanjem ili prskanjem na malim poljoprivrednim gospodarstvima gdje su ciklusi navodnjavanja tijekom dana agronomski prikladni.
• Pojilišta za stoku: Opskrba vodom iz korita u udaljenim pašnjačkim područjima gdje je priključak na mrežu ekonomski nepraktičan.
• Punjenje spremnika za vodu i cisterne: Automatsko punjenje nadzemnih ili podzemnih spremnika s funkcijom zaustavljanja kontroliranom plovkom.
• Navodnjavanje vrtova i vrtova: Planirano dnevno navodnjavanje za rasadnike, staklenike i vrtove.
• Stanice za daljinsko praćenje i kampovi: Opskrba pitkom vodom za privremene ili polutrajne objekte izvan mreže.

6. Zaštitne i sigurnosne funkcije

7. Smjernice za dimenzioniranje PV polja

Ispravan dizajn fotonaponskog niza ključan je za rad regulatora istosmjerne pumpe. Ključna pravila za raspon regulatora od 400–1500 W:

• Vršna snaga niza: Veličina fotonaponskog polja na 1,2 do 1,5 puta većoj od nazivne snage regulatora kako bi se kompenziralo odstupanje od temperature, zaprljanja i gubitaka u kabelu u stvarnom svijetu. Za kontroler od 1500 W to podrazumijeva približno 1800 Wp do 2250 Wp PV kapaciteta.
• String Voc provjera: Napon otvorenog kruga PV niza pri minimalnoj temperaturi okoline ne smije premašiti maksimalni DC ulazni napon regulatora. Ovo je osobito važno u hladnim klimama gdje Voc značajno raste.
• Vmpp poravnanje: Napon maksimalne snage PV niza (Vmpp) pri standardnim uvjetima ispitivanja trebao bi biti unutar MPPT prozora napona regulatora za optimalnu ekstrakciju energije.
• Konfiguracija niza: Više panela povezanih u seriju povećava napon; paralelni nizovi povećavaju struju. Konfiguracija mora zadovoljiti ograničenja ulaza napona i struje regulatora.
• Izbjegavanje sjenčanja: Djelomično zasjenjenje bilo koje ploče u nizu nizova neproporcionalno smanjuje ukupni izlaz niza. Preporuča se procjena mjesta za sjenčanje od drveća, građevina ili obilježja terena.

8. Razmatranja instalacije

• Montaža kontrolera: Postavite na mjesto zaštićeno od izravnog sunčevog zračenja, s najmanje 150 mm prostora oko jedinice za protok zraka. Vertikalna orijentacija montaže standardna je za hlađenje prirodnom konvekcijom.
• DC ožičenje: Koristite kabele i konektore s oznakom DC. Pozitivni i negativni vodiči trebaju biti zaštićeni istosmjernim osiguračima odgovarajuće nazivne vrijednosti ili istosmjernim prekidačem na izlazu polja.
• Duljina kabela motora: Dugi kabeli između regulatora i motora pumpe uzrokuju gubitke otpora i pad napona. Povećajte poprečni presjek kabela za staze veće od 30–50 metara.
• Uzemljenje i zaštita od prenapona: Okviri PV polja i kućište regulatora trebaju biti uzemljeni. DC prenaponski zaštitni uređaji (SPD) na fotonaponskom ulazu preporučuju se za instalacije u područjima izloženim munjama.
• Ovjes pumpe: Potopna pumpa mora biti obješena pomoću namjenskog sigurnosnog užeta neovisno o cijevi za ispuštanje vode, naznačeno za najmanje trostruku težinu sklopa pumpe.

9. Često postavljana pitanja

P1: Može li regulator istosmjerne pumpe raditi iz baterije umjesto PV panela?

Većina DC regulator pumpes in this class are designed for direct PV input , a ne ulaz baterije. PV paneli imaju karakterističnu krivulju napona i struje koju je MPPT dizajniran da iskoristi; banka baterija predstavlja fiksni izvor napona i nema koristi od MPPT praćenja. Neki modeli kontrolera određuju raspon istosmjernog ulaznog napona koji je kompatibilan s baterijama od 48 V ili 96 V, ali to se mora provjeriti u podatkovnoj tablici pojedinačnog proizvoda prije povezivanja.

P2: Što se događa kada oblak prođe i zračenje iznenada opadne?

MPPT algoritam reagira unutar milisekundi na promjene u PV izlazu. Kada ozračenje padne, regulator se smanjuje izlazna frekvencija proporcionalno , usporavajući motor pumpe umjesto da ga zaustavlja. Ako zračenje padne ispod minimalnog radnog praga, regulator ulazi u stanje pripravnosti i automatski se ponovno pokreće kada se vrati dovoljan solarni ulaz. Ovo ponašanje maksimizira dnevni volumen pumpanja korištenjem djelomičnih razdoblja zračenja.

P3: Može li DC regulator pokretati jednofazni AC motor pumpe?

Kontroleri istosmjerne pumpe u rasponu od 400–1500 W obično su dizajnirani za izlaz trofaznog motora . Za pogon jednofaznog motora potreban je regulator posebno naznačen za jednofazni izlaz ili jednofazni VFD modul. Povezivanje jednofaznog motora s trofaznim izlaznim regulatorom bez odgovarajuće prilagodbe nije preporučljivo i može uzrokovati oštećenje motora.

P4: Koliko je PV panela potrebno za 1100W DC kontroler pumpe?

Koristeći smjernice za predimenzioniranje od 1,2 do 1,5, a Kontroler od 1100W zahtijeva približno 1320Wp do 1650Wp PV kapaciteta. Za monokristalne ploče od 370 W to znači 4 ploče u serijskoj ili serijsko-paralelnoj konfiguraciji. Točan raspored nizova ovisi o prozoru napona ploče Voc, Vmpp i MPPT kontrolera.

P5: Proizvodi li Deye Group kontrolere istosmjernih pumpi usklađene s njihovim potopnim pumpama?

Da. Deye Group proizvodi oboje DC regulator pumpes and submersible pumps u rasponu snage od 400 do 1500 W. Dostupne su usklađene konfiguracije crpke i regulatora, čime se osigurava da su električne karakteristike motora, nazivna frekvencija i hidraulička izvedba usklađene unutar iste specifikacije proizvoda. Inženjerski tim tvrtke Deye podržava usklađivanje parametara sustava za nabavu projekta.