Uygun boyutta güneş enerjisiyle çalışan bir derin kuyu pompası sistemi üç bileşeni bir araya getirir: PV panel dizisi (pik güneş saatlerine göre boyutlandırılmış), bir MPPT kontrol cihazı (panel voltajı ve pompa girişine uygun) ve pompanın kendisi (kuyunun toplam dinamik yüküne ve gerekli akış hızına göre seçilmiştir). Bu kombinasyonun yanlış yapılması, güneş enerjisi kuyusu pompa sistemlerinin yeterli su sağlayamamasının veya zamanından önce yanmasının en yaygın nedenlerinden biridir.
Bir güneş enerjisi kuyusu pompa sistemi, 'güneş panelleri artı bir su pompası'ndan oluşan basit bir montaj değildir. Her bir bileşenin diğerleriyle çalışacak şekilde tasarlanması gerekir ve zincirin herhangi bir yerindeki bir uyumsuzluk (küçük boyutlu paneller, uyumsuz bir kontrol cihazı veya yanlış basınç ve akış için derecelendirilmiş bir pompa), sistemin düşük performans göstermesi, bulutlu dönemlerde durması veya aylar içinde arızalanması anlamına gelebilir. Güneş enerjili dalgıç pompa tedarik eden alıcılar ve montajcılar için boyutlandırma temellerini anlamak, satın alma riskini azaltır ve sistemin ilk günden itibaren beklendiği gibi performans göstermesini sağlar.
Bu kılavuzda, güneş enerjisinin yoğun olduğu saatlere göre PV panel gücünün nasıl hesaplanacağı, güneş enerjisi pompası uygulamaları için doğru tipte MPPT kontrol cihazının nasıl seçileceği ve pompanın basma yüksekliği ve akış gereksinimlerinin nasıl belirleneceği açıklanmaktadır. Ayrıca MASTRA Pump gibi üreticilerin OEM/ODM sistem tasarımı ve tam malzeme listesi (BOM) desteği aracılığıyla bu süreci nasıl desteklediğini de kapsar.
Güneş Enerjili Kuyu Pompa Sistemleri Yanlış Boyutlandırıldığında Neden Arızalanır?
En Güneş kuyusu pompası sistemindeki arızalar, tek bir kusurlu parçadan ziyade bileşenler arasındaki uyumsuzluktan kaynaklanmaktadır. PV dizisi, pompanın başlatılması ve çalışma akımı için yeterli gücü üretmediğinde, pompa açılıp kapanır veya tamamen başlatılamaz. Kontrol cihazı panelin voltaj çıkışıyla eşleşmediğinde sistem verimliliği kaybeder veya güvenlik kesintilerine uğrar. Pompa yanlış toplam dinamik yüke göre derecelendirildiğinde, ya derin bir kuyudan su sağlayamaz ya da verimsiz çalışır ve erken yıpranır.
Güneş enerjisi kuyusu pompa sistemleri genellikle uzak, şebekeden uzakta konumlara kurulduğundan, kurulumdan sonra bu hataların düzeltilmesi maliyetlidir. Saha ziyaretleri, kuyu erişimi ve sistemin sökülmesi, önceden doğru boyutlandırma hesaplamalarıyla önlenebilecek ek masraflara neden olur. Bu nedenle alıcılar, panelleri, kontrol cihazlarını ve pompaları ayrı ayrı tedarik etmek yerine, eksiksiz, önceden eşleştirilmiş sistem ürün reçeteleri sağlayan tedarikçileri giderek daha fazla arıyor.
Güneş Kuyu Pompası için PV Panel Gücünü Nasıl Hesaplarsınız?
PV panel gücü, pompanın toplam günlük enerji gereksiniminin (watt-saat cinsinden) tesisin en yoğun güneş saatlerine bölünmesi ve ardından sistem kayıplarını hesaba katacak bir güvenlik marjının eklenmesiyle hesaplanır.
1.Pompanın güç değerini (watt) belirleyin. Bu, gerekli debi ve toplam dinamik yüke bağlı olarak pompanın nominal giriş gücünden gelir (aşağıdaki bölüme bakın).
2. Günlük çalışma süresini tahmin edin. Günlük su ihtiyacını karşılamak için pompanın günde kaç saat çalışması gerektiğini hesaplayın.
3.Günlük enerji talebini hesaplayın. Günde watt-saat değerini bulmak için pompa gücünü (W) çalışma süresiyle (saat) çarpın.
4. Güneşin yoğun olduğu saatlere bölün. Tepe güneş saatleri, tesisin 1.000 W/m⊃2'ye eşdeğer güneş ışınımı aldığı günlük saat sayısını temsil eder. Bu rakam konuma ve mevsime göre değişir; çoğu bölgede genellikle 4 ila 6 saat, ancak kışın veya bulutlu iklimlerde 3'e kadar düşer.
5. Bir güvenlik marjı ekleyin. Endüstri uygulamaları, kablo kayıplarını, zaman içinde panel bozulmasını, sıcaklık düşüşünü ve bulutlu gün performansındaki düşüşleri hesaba katmak için hesaplanan panel watt değerine genellikle %20-30 ekler.
Örnek formül:
Gerekli PV Dizisi Watt Değeri = (Pompa Gücü × Günlük Çalışma Saatleri) ÷ Tepe Güneş Saatleri × 1,2–1,3 (güvenlik marjı)
Yıllık ortalama yerine kurulum alanı için beklenen en düşük yoğun güneş saatlerinin kullanılması, sistemin en olumsuz mevsimlerde bile güvenilir performans göstermesini sağlamaya yardımcı olur.
Solar Pompa için Ne Tür MPPT Kontrol Cihazı Kullanmalısınız?
Bir MPPT (Maksimum Güç Noktası Takibi) denetleyicisi, pompanın motor tipine (AC veya DC), voltajına ve akım değerlerine ve yalnızca çalışma wattına değil, başlatma gücü gereksinimlerine göre seçilmelidir.
Solar pompa uygulamaları için tasarlanan MPPT kontrolörleri standart solar şarj kontrolörlerinden farklıdır çünkü pompa motorunun elektriksel özelliklerini yönetirken panellerden gelen değişken DC girişini yönetmeleri gerekir:
DC pompa sistemleri
tipik olarak, değişken panel DC voltajını bir DC dalgıç motor için sabit çıkışa dönüştüren ve gün boyunca güneş ışığı değiştikçe mevcut maksimum gücü çekecek şekilde sürekli olarak ayarlanan özel bir güneş enerjisi pompası MPPT denetleyicisi ile eşleşir.
AC pompa sistemleri,
DC panel çıkışını motorun voltajına ve frekansına (örneğin, 220V/380V, 50Hz/60Hz) uygun AC gücüne dönüştüren ve genellikle motor başlatma akımını yönetmek için yerleşik VFD (değişken frekanslı sürücü) işlevine sahip bir güneş enerjisi pompası invertörü/kontrolörü gerektirir.
başlatma dalgalanmalarının ele alınması önemlidir.
Dalgıç pompa motorları başlatma sırasında normal çalışma sırasında olduğundan önemli ölçüde daha fazla akım çektiğinden, Denetleyicinin, bu dalgalanmayı, açmadan veya gücün altında teslim etmeden karşılayabilecek şekilde tasarlanmış olması gerekir.
Kuru çalışma ve aşırı yük
koruması,
kaliteli güneş enerjisi pompa kontrolörlerinde standart özelliklerdir; su seviyeleri düştüğünde veya elektrik yükleri güvenli sınırları aştığında pompa motorunu hasardan korur.
Alıcılar, kontrolörün giriş voltajı aralığının tüm koşullardaki (panel voltajının yükseldiği soğuk sabahlar dahil) PV dizisinin çıkış aralığıyla eşleştiğini ve nominal akımının pompa motorunun maksimum çekişini aştığını doğrulamalıdır.
Doğru Pompa Özelliklerini (Yükseklik ve Akış) Nasıl Belirlersiniz?
Pompa özellikleri iki rakamla belirlenir: toplam dinamik yük (toplam dikey mesafe artı pompanın üstesinden gelmesi gereken sürtünme kayıpları) ve gerekli akış hızı (birim zaman başına ihtiyaç duyulan su hacmi).
Toplam Dinamik Kafa (TDH) şunları içerir:
kuyudaki su seviyesinden boşaltma noktasına kadar olan dikey mesafe
pompa çalışırken su seviyesinin düştüğü ilave derinlik
Boru çapına, uzunluğuna ve malzemesine bağlı olarak boru direnci
kullanım noktasında ihtiyaç duyulan ilave yükseklik veya basınç (örneğin yükseltilmiş depolama tankı)
Akış hızı, amaçlanan kullanım durumuna göre belirlenir:
hane büyüklüğüne ve günlük tüketim ihtiyaçlarına göre
sürü büyüklüğüne ve hayvan başına günlük tüketime göre
mahsulün su gereksinimlerine ve ekim yapılan alana göre
TDH ve akış hızı bilindikten sonra, pompanın bu yükseklikte gerekli akışı sağlayabildiğini doğrulamak için bu iki rakam, pompanın performans eğrisiyle (üretici tarafından sağlanan) çapraz referanslandırılır. Derin kuyu uygulamaları tipik olarak, suyu önemli derinliklerden kaldırmak için gereken daha yüksek basınçları üretmek için birden fazla pervane kademesi kullanan çok kademeli dalgıç pompaları gerektirir.
PV Paneller, Kontrol Cihazı ve Pompa Bir Sistem Olarak Birlikte Nasıl Çalışır?
Üç bileşenin entegre bir set olarak boyutlandırılması gerekir: panel dizisi, sahanın en yoğun güneş saatlerinde pompanın enerji talebini karşılayacak yeterli watt üretmelidir, kontrol cihazı, panelin voltaj çıkışını ve pompanın başlatma ve çalışma akımını idare edecek şekilde derecelendirilmelidir ve pompa, kuyunun gerçek yük ve akış gereksinimlerine göre seçilmelidir (varsayıma göre aşırı büyük veya küçük boyutlu olmamalıdır).
Herhangi bir bileşendeki uyumsuzluk tüm sistemi baltalar:
Küçük boyutlu paneller: Kontrolör ve pompa yetersiz güç alıyor ve bu da özellikle bulutlu dönemlerde veya güneşin az olduğu dönemlerde aralıklı çalışmaya veya başlama hatasına neden oluyor.
Uyumsuz denetleyici: uyumsuz voltaj veya akım değerleri verimliliği azaltır, koruyucu kapatmaları tetikler veya en kötü durumlarda pompa motoruna zarar verir.
Yanlış boyutlandırılmış pompa: çok küçük basma yüksekliğine sahip bir pompa derin kuyudan su sağlayamazken, talebe göre çok fazla basma yüksekliğine sahip bir pompa verimsiz çalışır ve ekipmanın ömrünü kısaltabilir.
Bu nedenle güneş enerjisi kuyusu pompası sistemi tasarımı, uyumluluk garantisi olmadan birden fazla kaynaktan gelen parçaları bir araya getirmek yerine, nasıl etkileşimde bulunduklarını anlayan bir tedarikçiden alınan eşleşen bileşenler kullanılarak tek bir hesaplama olarak ele alınmasından yararlanır.
Üreticiler Sistem Düzeyinde Boyutlandırmayı ve Kaynak Belirlemeyi Nasıl Destekleyebilir?
OEM/ODM hizmetleri sunan üreticiler, PV panellerini, MPPT kontrol cihazlarını ve pompaları tesisin basınç, akış ve güneş saati gereksinimlerine göre eşleştiren eksiksiz, önceden eşleştirilmiş bir malzeme listesi (BOM) sağlayarak alıcıları destekleyebilir; böylece bireysel bileşen tedarikindeki tahminleri ortadan kaldırır.
Paslanmaz çelik dalgıç pompalar ve motorlar konusunda uzmanlaşmış bir üretici olan MASTRA Pump , özel bir ürün sunmaktadır. Güneş enerjili su pompası sistemi ürün serisinin yanı sıra kendi ürün grubu kontrolörler , alıcıların eşleşen bileşenleri tek bir tedarikçiden temin etmesine olanak tanır. inşa eden veya yeniden satan işletmeler için Güneş enerjisi kuyusu pompa sistemleri , proje spesifikasyonlarına göre uyarlanmış tam BOM listelerini kapsayan bu tür OEM/ODM desteği, bileşenlerin birden fazla satıcı arasında karıştırılmasından kaynaklanan boyutlandırma hatalarını ve uyumluluk risklerini azaltabilir. Güneş enerjili dalgıç pompa projesi için tedarikçileri değerlendiren alıcılar MASTRA'nın ürünlerini inceleyebilir pompa seçimi kaynaklarını kullanın veya kuyunun yüksekliği ve akış verilerine göre yapılandırılmış bir sistem talep etmek için doğrudan üreticiyle iletişime geçin.
