Top 5 technických problémů při instalaci solárních hlubinných ponorných čerpadel

Instalace solárního ponorného čerpadla zahrnuje pět opakujících se technických překážek: nestabilní solární vstup, koroze studniční vody, pokles napětí na kabelu a selhání těsnění, mezery v uzemnění a ochraně před bleskem a nesoulad komponent mezi čerpadly, ovladači a panely. Každá výzva má osvědčené, praktické řešení a jejich pochopení předem je to, co odděluje systém solárního čerpadla, který spolehlivě běží po dobu deseti let, od systému, který selže během prvního období dešťů.

Technická křivka učení je jednou z největších překážek, které brání většímu počtu farem, rančů a vzdálených komunit v používání solárního čerpání vody. Na rozdíl od čerpadel připojených k síti se solární ponorné čerpadlo musí potýkat s kolísajícím výkonem, drsnou chemií v hlubině a dlouhými kabely – to vše najednou. Tato příručka rozebírá pět nejčastějších bodů selhání instalace solárního ponorného čerpadla a technická řešení, která je řeší, takže kupující se mohou vyhnout nákladným chybám dříve, než se zařízení dostane do země.

Výstup solární energie prudce klesá v zatažených dnech a během zimních měsíců, což může zanechat solární studnové čerpadlo podvýkonem přesně tehdy, když je poptávka po vodě stabilní. Protože výroba fotovoltaiky zcela závisí na intenzitě a trvání slunečního záření, systém solárních ponorných čerpadel dimenzovaný pouze na vrcholné letní slunce často po zbytek roku zaostává.

Standardním řešením je předimenzovat, neboli 'nadměrná zásoba' solárního pole vzhledem k jmenovitému odběru energie čerpadla, což dává systému vyrovnávací paměť ve dnech se slabým osvětlením. Pro aplikace, které nesnesou žádné prostoje – jako je napájení dobytka nebo zásobování domácností – spárování pole s bateriovým úložištěm přidává rezervu energie, která udrží ponorné čerpadlo v chodu po delší období zatažené oblohou nebo v noci. Kombinace nadměrného zásobování pole s bateriovým zálohováním je nejspolehlivějším způsobem, jak stabilizovat výkon napříč sezónami.

Podzemní voda často obsahuje rozpuštěné soli, minerály a chemické sloučeniny, které v průběhu času agresivně korodují standardní kovové součásti čerpadla, což vede k předčasnému selhání ponorného čerpadla. To je jeden z nejvíce přehlížených problémy s čerpadlem solární studny , protože poškození korozí je neviditelné, dokud se čerpadlo již nerozloží pod zemí.

Řešením je výběr materiálu: tělesa čerpadel, oběžná kola a hřídele vyrobené z nerezové oceli 316L odolávají korozi mnohem lépe než standardní ocel nebo alternativy z nerezové oceli nižší kvality, a to i ve vrtech s vysokým obsahem minerálů nebo solí. Při hodnocení solárního ponorného čerpadla pro známý agresivní vrt by potvrzení konstrukce z nerezové oceli 316L mělo být nesmlouvavým krokem při rozhodování o koupi, nikoli volitelným upgradem.

Dlouhý kabel vede hlubokou studnou a vytváří pokles napětí, který snižuje výkon, který skutečně dosahuje k motoru čerpadla, zatímco špatné utěsnění kabelu umožňuje pronikání vlhkosti, která může zcela zkratovat systém. Oba problémy jsou společnými příčinami svolání na řešení problémů s ponorným čerpadlem po instalaci a obojí pramení z použití nesprávné třídy kabelu pro ponořené prostředí s vysokou vlhkostí.

Řešením je použití ponorného kabelu odolného proti vlhkosti v námořní kvalitě, určeného speciálně pro nepřetržité použití pod vodou, s vhodnou velikostí pro délku studny, aby se minimalizovaly ztráty napětí. Námořní kabel je navržen se zesílenou izolací a utěsněnými konektory, které udržují vodu mimo i při konstantním tlaku, což z něj činí základní standard pro jakoukoli instalaci solárního ponorného čerpadla spíše než prémiový doplněk.

Systém solárních čerpadel je zvláště citlivý na údery blesku a elektrické přepětí, protože kombinuje odkryté pole na střeše nebo na zemi s hlubokým vodivým pláštěm studny. Bez řádného uzemnění může jediný nárazový proud zničit ovladač, motor čerpadla nebo obojí.

Průmyslová praxe vyžaduje zemnící odpor 4 ohmy (Ω) nebo nižší, dosažený pomocí vyhrazených zemnících tyčí a spojených vodičů spojujících pole, ovladač a plášť studny. Splnění této prahové hodnoty během instalace – a její ověření pomocí testeru zemního odporu, spíše než za předpokladu shody – je jedním z nejjednodušších způsobů, jak ochránit celou investici do solárního ponorného čerpadla před jedinou bouří.