ความท้าทายทางเทคนิค 5 อันดับแรกเมื่อติดตั้งปั๊มจุ่มใต้น้ำพลังงานแสงอาทิตย์

การติดตั้งปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์เกี่ยวข้องกับอุปสรรคทางเทคนิคที่เกิดซ้ำ 5 ประการ ได้แก่ การป้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่เสถียร การกัดกร่อนของน้ำในบ่อ แรงดันไฟฟ้าตกของสายเคเบิลและการปิดผนึกล้มเหลว ช่องว่างการป้องกันสายดินและฟ้าผ่า และส่วนประกอบที่ไม่ตรงกันระหว่างปั๊ม ตัวควบคุม และแผง ความท้าทายแต่ละอย่างได้รับการพิสูจน์และแก้ไขได้จริง และการทำความเข้าใจล่วงหน้าคือสิ่งที่แยกระบบปั๊มบ่อพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลาหนึ่งทศวรรษจากระบบที่ล้มเหลวในฤดูฝนแรก

เส้นโค้งการเรียนรู้ทางเทคนิคถือเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งที่ทำให้ฟาร์ม ฟาร์มปศุสัตว์ และชุมชนห่างไกลหันมาใช้เครื่องสูบน้ำที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้น ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์แตกต่างจากปั๊มแบบผูกตารางตรงที่ต้องต่อสู้กับพลังงานที่ผันผวน สารเคมีในหลุมเจาะที่รุนแรง และการเดินสายเคเบิลยาว ทั้งหมดนี้ทำได้ในคราวเดียว คู่มือนี้จะแจกแจงจุดบกพร่องที่พบบ่อยที่สุดห้าจุด การติดตั้ง ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ และโซลูชันทางวิศวกรรมที่ตอบโจทย์ดังกล่าว ดังนั้นผู้ซื้อจึงสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงก่อนที่อุปกรณ์จะลงสู่พื้นดิน

ผลผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ลดลงอย่างรวดเร็วในวันที่มีเมฆมากและในช่วงฤดูหนาว ซึ่งอาจส่งผลให้ปั๊มบ่อพลังงานแสงอาทิตย์มีกำลังไฟต่ำกว่าปกติเมื่อความต้องการน้ำคงที่ เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับความเข้มและระยะเวลาของแสงแดดทั้งหมด ระบบปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดเฉพาะสำหรับดวงอาทิตย์ฤดูร้อนสูงสุดมักจะขาดช่วงที่เหลือของปี

วิธีแก้ปัญหามาตรฐานคือการเพิ่มขนาดหรือ 'การจัดเตรียมมากเกินไป' แผงโซลาร์เซลล์ที่สัมพันธ์กับการดึงกำลังไฟที่กำหนดของปั๊ม ทำให้ระบบมีบัฟเฟอร์ในวันที่มีแสงน้อย สำหรับการใช้งานที่ไม่สามารถทนต่อการหยุดทำงานใดๆ เช่น การให้น้ำสำหรับปศุสัตว์หรือการจัดหาในครัวเรือน การจับคู่อาร์เรย์กับที่เก็บแบตเตอรี่จะเพิ่มพลังงานสำรองที่ช่วยให้ปั๊มจุ่มทำงานผ่านช่วงเวลาที่มืดครึ้มเป็นเวลานานหรือในเวลากลางคืน การรวมการจัดสรรอาเรย์มากเกินไปเข้ากับการสำรองแบตเตอรี่เป็นวิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดในการรักษาเสถียรภาพเอาต์พุตตลอดทั้งฤดูกาล

น้ำบาดาลมักประกอบด้วยเกลือที่ละลายน้ำ แร่ธาตุ และสารประกอบทางเคมีที่กัดกร่อนส่วนประกอบปั๊มโลหะมาตรฐานอย่างรุนแรงเมื่อเวลาผ่านไป ส่งผลให้ปั๊มจุ่มเสียหายก่อนเวลาอันควร นี่เป็นหนึ่งในสิ่งที่ถูกมองข้ามมากที่สุด ปัญหา ปั๊มบ่อพลังงานแสงอาทิตย์ เพราะมองไม่เห็นความเสียหายจากการกัดกร่อนจนกว่าปั๊มจะเสื่อมสภาพใต้ดินแล้ว

การแก้ไขคือการเลือกใช้วัสดุ: ตัวเรือนปั๊ม ใบพัด และเพลาที่สร้างจากเหล็กสแตนเลส 316L ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กมาตรฐานหรือวัสดุทางเลือกสแตนเลสเกรดต่ำกว่า แม้จะอยู่ในบ่อที่มีแร่ธาตุหรือเกลือสูงก็ตาม เมื่อประเมินปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับหลุมเจาะลึกที่ทราบอยู่แล้ว การยืนยันว่าโครงสร้างสแตนเลส 316L ควรเป็นขั้นตอนในการตัดสินใจซื้อที่ไม่สามารถต่อรองได้ ไม่ใช่การอัพเกรดเพิ่มเติม

สายเคเบิลยาวไหลลงบ่อลึกทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกซึ่งจะช่วยลดพลังงานที่ส่งถึงมอเตอร์ปั๊มอย่างแท้จริง ในขณะที่การปิดผนึกสายเคเบิลที่ไม่ดีจะทำให้ความชื้นเข้าไปได้ ซึ่งทำให้ระบบลัดวงจรโดยสิ้นเชิง ทั้งสองปัญหาเป็นสาเหตุที่พบบ่อยของ sการโทรแก้ไขปัญหา ปั๊มจุ่มใต้น้ำ หลังการติดตั้ง และทั้งสองกรณีเกิดจากการใช้เกรดสายเคเบิลที่ไม่ถูกต้องสำหรับสภาพแวดล้อมใต้น้ำและมีความชื้นสูง

วิธีแก้ไขคือการใช้สายเคเบิลใต้น้ำทนความชื้นเกรดมารีนที่ได้รับการจัดอันดับโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานใต้น้ำอย่างต่อเนื่อง โดยมีขนาดที่เหมาะสมกับความยาวของบ่อเพื่อลดการสูญเสียแรงดันไฟฟ้า สายเคเบิลเกรดมารีนได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมด้วยฉนวนเสริมแรงและขั้วต่อแบบปิดผนึกที่ป้องกันน้ำออกแม้ภายใต้แรงดันคงที่ ทำให้เป็นมาตรฐานพื้นฐานสำหรับการติดตั้งปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์แทนที่จะเป็นส่วนเสริมระดับพรีเมียม

ระบบปั๊มบ่อพลังงานแสงอาทิตย์มีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อฟ้าผ่าและไฟกระชาก เนื่องจากมีการรวมแผงโซลาร์เซลล์แบบเปลือยบนหลังคาหรือแบบติดตั้งบนพื้นดินเข้ากับโครงบ่อน้ำที่ลึกและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า หากไม่มีการต่อสายดินที่เหมาะสม เหตุการณ์ไฟกระชากเพียงครั้งเดียวสามารถทำลายตัวควบคุม มอเตอร์ปั๊ม หรือทั้งสองอย่างได้

แนวปฏิบัติทางอุตสาหกรรมกำหนดให้มีความต้านทานต่อสายดินที่ 4 โอห์ม (Ω) หรือต่ำกว่า ซึ่งทำได้ผ่านแท่งสายดินเฉพาะและตัวนำไฟฟ้าที่เชื่อมต่อระหว่างอาร์เรย์ ตัวควบคุม และปลอกหุ้มบ่อ การปฏิบัติตามเกณฑ์นี้ระหว่างการติดตั้ง และการตรวจสอบด้วยเครื่องทดสอบความต้านทานกราวด์ แทนที่จะถือว่าเป็นไปตามข้อกำหนด เป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดในการปกป้องการลงทุนของปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดจากพายุลูกเดียว