1. Što je solarna potopna pumpa
A solarna potopna pumpa je zatvorena pumpna jedinica dizajnirana za rad potpuno uronjena u vodu, napajana fotonaponskim (PV) solarnim panelima. Motor i tijelo pumpe smješteni su u jedan vodonepropusni sklop koji se spušta izravno u bušotinu, bunar ili spremnik. Električna energija se dovodi s površine preko potopljenog kabela spojenog na regulator solarne pumpe.
Za razliku od površinskih pumpi, koje se oslanjaju na usis kako bi povukle vodu prema gore, potopna pumpa gura vodu odozdo prema gore , što mu omogućuje rad na znatno većim dubinama uz veću učinkovitost. Ovaj dizajn posebno je prikladan za ekstrakciju vode izvan mreže gdje je mrežno napajanje nedostupno ili nepouzdano.
Grupa Deye specijalizirala se za dizajn i proizvodnju potopne pumpe od 1990., primjenjujući precizno inženjerstvo i rigoroznu kontrolu kvalitete za isporuku proizvoda prikladnih za različite globalne primjene.
2. Osnovne komponente sustava solarne potopne pumpe
- PV solarni paneli: Pretvorite sunčevu svjetlost u istosmjernu električnu energiju za napajanje sustava crpke.
- Kontroler solarne pumpe: Regulira pretvorbu energije pomoću MPPT i VFD tehnologije, pruža zaštitu motora i može podržavati hibridnu mrežu/solarni ulaz.
- Motor potopne pumpe: Ili DC motor bez četkica ili 3-fazni AC indukcijski motor zabrtvljen unutar kućišta pumpe.
- Sklop stupnja pumpe: Jedan ili više stupnjeva rotora koji tlače vodu i tjeraju je prema gore kroz dovodnu cijev.
- Potopni kabel: Vodootporan kabel koji prenosi snagu od kontrolera na površini do motora.
- Ispusna cijev i povratni ventil: Prenosi vodu na površinu; nepovratni ventil sprječava povratni tok kada se pumpa zaustavi.
- Spremnik za vodu (opcionalno): Pohranjuje pumpanu vodu za korištenje tijekom noći ili razdoblja s niskim zračenjem, smanjujući potrebu za rezervnom baterijom.
3. Vrste solarnih potopnih pumpi
3.1 Prema vrsti motora
| Vrsta motora | Ulazna snaga | Karakteristike | Uobičajeni raspon snage |
| DC motor bez četkica | DC iz PV izravno | Bez četkica, manje održavanja, kompaktan dizajn | 0,1 do 3 kW |
| 3-fazni AC indukcijski motor | AC iz regulatora solarnog pretvarača | Robustan, široko dostupan, pogodan za velike snage | 0,75 do 75 kW i više |
3.2 Prema promjeru bušotine
Solarne potopne pumpe proizvode se u stiardnim vanjskim promjerima kako bi odgovarale uobičajenim veličinama bušotina. Najviše se koriste 4 inča (100 mm) and 6 inča (150 mm) jedinice promjera. Veći promjeri kao što su 8-inčni i 10-inčni dostupni su za industrijske primjene s velikim protokom.
3.3 Prema rasponu glave
- Plitki bunar (ispod 30 m): Kućna opskrba vodom, navodnjavanje vrtova, napajanje stoke.
- Srednja dubina (30 do 100 m): Seoska vodoopskrba, malo poljoprivredno navodnjavanje.
- Duboka bušotina (iznad 100 m): Veliki projekti navodnjavanja, vađenje komunalne podzemne vode, industrijska vodoopskrba.
4. Ključni parametri izvedbe
| Parametar | Opis |
| Brzina protoka (Q) | Količina isporučene vode po satu (m3/h) ili po minuti (L/min) pri nazivnim uvjetima |
| Ukupna glava (H) | Zbroj vertikalnog dizanja, gubitaka trenja cijevi i tlaka ispuštanja, mjeren u metrima |
| Snaga motora (kW) | Nazivna ulazna snaga osovine u crpku u projektiranim radnim uvjetima |
| Učinkovitost pumpe (%) | Omjer hidrauličke izlazne snage i mehaničke ulazne snage; veće vrijednosti smanjuju potrebni PV kapacitet |
| Maksimalna dubina uranjanja (m) | Nazivna dubina do koje se pumpna jedinica može sigurno spustiti |
| Tolerancija na sadržaj pijeska | Maksimalno dopušteni sadržaj pijeska ili sedimenta u ispumpanoj vodi, obično izražen u g/m3 |
| Klasa izolacije motora | Toplinska klasifikacija izolacije namota motora; Klasa F (155 stupnjeva C) standardna je za potopne pumpe |
5. Scenariji primjene
- Poljoprivredno navodnjavanje: Vađenje podzemne vode za navodnjavanje kapanjem, prskanjem ili poplavno navodnjavanje u područjima bez pristupa električnoj mreži.
- Ruralna opskrba pitkom vodom: Solarne pumpe za bušotine pružaju zajednicama u udaljenim područjima pouzdan pristup čistoj podzemnoj vodi.
- Napajanje stoke: Automatizirana opskrba vodom korita i spremnika za goveda, ovce i drugu stoku u pašnjačkim područjima.
- Akvakultura: Kruženje i nadopunjavanje vode u ribnjacima i uzgajalištima račića gdje je potreban kontinuirani protok vode.
- Humanitarni i razvojni projekti: Međunarodne razvojne organizacije postavljaju sustave solarnih potopnih pumpi u podsaharskoj Africi, Južnoj Aziji i Latinskoj Americi kao dio programa pristupa čistoj vodi.
- Opskrba industrijskom vodom: Procesna voda za proizvodnju, odvodnjavanje gradilišta i upravljanje rudničkim vodama pomoću sustava dubokih bunara visokog kapaciteta.
6. Solarna potopna pumpa naspram površinske solarne pumpe
| Kriteriji | Solarna potopna pumpa | Površinska solarna pumpa |
| Mjesto instalacije | Uronjen u bunar, bušotinu ili spremnik | Postavljen iznad zemlje u blizini izvora vode |
| Maksimalna praktična glava | 200 m ili više (više stupnjeva) | Tipično ispod 25 m usisne visine |
| Zahtjev za temeljni premaz | Ništa (samousisavajuće po dizajnu) | Obavezno prije pokretanja |
| Razina buke | Nizak (motor uronjen u vodu) | Više (motor izložen iznad zemlje) |
| Pristup održavanju | Zahtijeva vađenje iz bunara | Izravan pristup na površini |
| Prikladan izvor vode | Bušotine, duboki bunari, spremnici | Rijeke, bare, otvoreni rezervoari |
7. Standardi materijala i konstrukcije
Materijali korišteni u potopnoj pumpi izravno utječu na otpornost na koroziju, vijek trajanja i prikladnost za različite kemijske sastave vode. Uobičajeni materijali uključuju:
- Nehrđajući čelik 304 ili 316: Koristi se za tijela pumpi, impelere i kućišta motora gdje se zahtijeva otpornost na koroziju. Kvaliteta 316 nudi vrhunsku otpornost u uvjetima slane ili slane vode.
- Noryl ili inženjerska plastika: Koristi se za impelere u lakim ili skupim aplikacijama; otporan na kemijsku koroziju, ali ograničen u abrazivnim okruženjima.
- Karbonski keramički ležajevi: Ležajevi podmazani vodom koji zamjenjuju dizajne podmazane uljem, eliminirajući rizik od kontaminacije uljem u primjenama s pitkom vodom.
- Izolacija namota motora: Namoti potopnih motora koriste izolacijske materijale klase F ili klase H koji su ocijenjeni da izdrže produljeno izlaganje vlazi i povišenim temperaturama.
Primjenjuje se Deye Group strog odabir materijala i kontrola kvalitete u svakoj fazi proizvodnje kako bi se osigurala dugoročna izvedba u zahtjevnim terenskim uvjetima.
8. Često postavljana pitanja
P1: Može li solarna potopna pumpa raditi bez kontrolera?
Ne. Izravna veza potopne crpke na fotonaponsko polje bez kontrolera izlaže motor nereguliranim fluktuacijama napona i struje, što može uzrokovati pregrijavanje, oštećenje namota i kvar na suho. A namjenski regulator solarne pumpe s MPPT i zaštitnim funkcijama motora potreban je za siguran i učinkovit rad.
P2: Kakav je učinak pijeska i sedimenta na potopnu pumpu?
Prekomjerni sadržaj pijeska ubrzava trošenje impelera i brtvi crpke, skraćujući radni vijek. Prilikom crpljenja iz pješčanih bušotina, odabir crpke sa impeleri od nehrđajućeg čelika a važna je i ocjena tolerancije pijeska koja odgovara izvoru vode. Separator pijeska ili taložni spremnik također mogu smanjiti opterećenje unesenim česticama.
P3: Koliko duboko se može ugraditi solarna potopna pumpa?
Maksimalna dubina ugradnje određena je specifikacijom nazivne dubine uranjanja crpke i duljinom potopnog kabela. Većina standardnih jedinica predviđena je za dubine uranjanja između 50 m i 200 m. The ukupna dinamička glava (dubina ugradnje plus gubici u cijevima) mora ostati unutar raspona nominalne visine crpke za pravilan rad.
P4: Je li potrebna baterija za sustav solarne potopne pumpe?
U većini instalacija baterija nije potrebna. Standardni pristup je pumpanje vode tijekom dnevnih sati na povišeno spremnik za skladištenje , koji zatim opskrbljuje vodu gravitacijom u bilo kojem trenutku. Za primjene koje zahtijevaju noćno pumpanje, mogu se koristiti baterije za pohranu ili mrežni hibridni kontroleri.
P5: Kako se solarna potopna pumpa izvlači za održavanje?
Pumpa se izvlači povlačenjem sigurnosno uže ili ispusna cijev koja ga podupire u bušotini. Potopni kabel se namotava i upravlja odvojeno tijekom izvlačenja. Pravilna instalacija s označenim sigurnosnim užetom ključna je kako bi se spriječilo da pumpa postane nepovratna na dnu bušotine.
Grupa Deye | Osnovano 1990 | Potopne pumpe, pumpe za bazene i kontroleri pumpi