Dacă aveți nevoie să mutați apa pentru irigare, creșterea animalelor sau viața în afara rețelei, o pompă solară mare de apă este de obicei definită ca un sistem evaluat la 4 kW sau mai mult. Pompa solară mare potrivită poate livra 10 până la 50 de metri cubi pe oră la înălțimi de la 30 la 150 de metri, dar numai atunci când curba pompei, rețeaua solară și controlerul sunt potrivite corect. Acest ghid explică modul în care funcționează pompele solare mari, cum să le dimensionați și unde să le plasați pentru o alimentare fiabilă cu apă la preț redus.
Pompele solare mari nu sunt pur și simplu versiuni mai mari ale pompelor mici de 12 V. Ei folosesc motoare de înaltă tensiune de curent continuu, rotoare cu mai multe trepte și controlere hibride AC/DC care comută fără probleme între energia solară și rețea sau generator de rezervă. Deoarece mută mult mai multă apă, necesită rețele solare mai mari și o inginerie mai atentă decât unitățile mici.
Ce definește o pompă solară mare de apă?
În termeni practici, o pompă solară de apă este considerată mare atunci când puterea motorului său este peste 4 kW sau diametrul pompei este de 4 inci sau mai mare. Aceste pompe sunt construite pentru debite mari sau înălțimi mari, nu pentru udarea grădinii.
Specificații tipice ale pompelor solare mari
O pompă solară mare tipică are următoarele specificații.
- Putere: 4 kW până la 13 kW, uneori mai mare
- Diametrul pompei: corpuri submersibile de 4 inchi sau 6 inci
- Debit: 10-60 m3/h in functie de inaltime
- Înălțime: 50-200 m pentru modelele cu mai multe etape
- Controler: comutare automată AC/DC cu MPPT
Componentele cheie ale unui sistem mare de pompe solare
Un sistem complet mare de pompe solare are patru părți critice: panoul solar, controlerul, pompa și rezervorul de stocare a apei.
Matrice solară
Matricea trebuie să fie dimensionată pentru motorul pompei plus pierderi. Pompele mari folosesc de obicei tensiuni DC de 48 V sau mai mari pentru a reduce costul cablului.
Controler
Controlerul efectuează MPPT, protejează împotriva curentului invers și gestionează comutarea AC/DC atunci când aveți energie de rezervă.
Unitate de pompare
Pompa poate fi submersibilă sau de suprafață; unitățile submersibile au motorul și rotoarele în interiorul unui corp etanș coborât în puț.
Depozitarea apei
Un rezervor sau rezervor decuplă producția de apă de utilizare, astfel încât nu aveți nevoie de baterii sau de un debit constant care să corespundă luminii solare intermitente.
De câtă energie solară are nevoie de o pompă mare?
Ca regulă generală, o pompă solară mare are nevoie de aproximativ 1,3 până la 1,5 ori valoarea nominală a motorului în capacitatea panoului solar, deci o pompă de 5,5 kW necesită o matrice solară de 7-8 kW.
Pierderile de sistem din cablare, conversie MPPT și eficiență de pompare înseamnă că nu vă puteți aștepta ca un watt de panou să fie egal cu un watt de pompă. Tabelul de mai jos oferă intervale realiste pentru sisteme medii până la mari.
| Puterea pompei | Matrice solară | Debit la 50 m înălțime | Debit la 100 m înălțime | Cel mai potrivit |
|---|---|---|---|---|
| 2,2 kW | 3-4 kW | 10-12 m3/h | 4-6 m3/h | Loturi mici, iazuri |
| 4 kW | 5,5-6 kW | 16-20 m3/h | 8-10 m3/h | Irigare medie |
| 5,5 kW | 7,5-8 kW | 24-28 m3/h | 12-15 m3/h | Câmpuri mari |
| 7,5 kW | 10-11 kW | 32-40 m3/h | 16-20 m3/h | Fermă/aprovizionare comunitară |
| 11 kW | 14-16 kW | 45-55 m3/h | 22-28 m3/h | Scheme mari de irigare |
Controlerul este creierul sistemului. Pentru pompele mari, un controler cu comutare automată AC/DC permite pompei să funcționeze direct de la soare în timpul zilei și să revină la rețea sau la generator numai atunci când este necesar, ceea ce reduce costul total al sistemului fără a sacrifica fiabilitatea.
Controler AC/DC cu comutare automată pentru pompe solare de 5500–13000 W Acest controler de mare putere prioritizează automat funcționarea solară și comută la rețeaua de curent alternativ atunci când lumina soarelui este insuficientă, asigurând alimentarea neîntreruptă cu apă pentru sistemele de irigare la scară largă sau comunitare. Vizualizare produs → Debitul, puterea și eficiența: ce să comparați
Cele două numere care decid dacă o pompă este suficient de mare sunt debitul și înălțimea totală și funcționează întotdeauna împreună; creșterea înălțimii reduce debitul pe care o pompă îl poate furniza.
Capul total nu este doar adâncimea la apă. Include ridicarea statică, înălțimea de descărcare, pierderile de frecare în conductă și orice presiune necesară la ieșire. O pompă cu o înălțime de 100 m va produce mai puțin debit la 120 m și mai mult debit la 70 m.
Pompe submersibile vs. Pompe de suprafață
Pentru sistemele mari, pompele submersibile domină deoarece pot fi coborâte în foraje și nu necesită amorsare.
- Pompe submersibile: cele mai bune pentru puțuri adânci, înălțime mare, funcționare silențioasă și capacitate mare.
- Pompe de suprafață: mai ușor de accesat pentru întreținere, dar limitate la aproximativ 7-8 m ridicare de aspirație; cel mai bun pentru iazuri, rezervoare și fântâni de mică adâncime.
Materialul rotorului contează și el. Rotoarele din plastic sunt ușoare și ieftine, dar rotoarele din oțel inoxidabil rezistă la abraziune în apa nisipoasă și durează mai mult în irigare continuă. Dacă apa conține sedimente, alegeți oțel inoxidabil.
Verificați întotdeauna curba pompei producătorului. O curbă arată debitul la diferite capete și este singura modalitate fiabilă de a compara pompele din diferite linii de produse.
Cum să alegi pompa de apă solară mare potrivită
Selectați o pompă numai după ce ați calculat debitul necesar, înălțimea totală și orele solare zilnice; schimbarea matricei este ușoară, dar schimbarea pompei este costisitoare.
Lista de verificare a selecției
Utilizați această listă de verificare în aceeași ordine pentru a evita pierderea datelor critice.
- Măsurați nivelul static al apei și ridicarea verticală totală.
- Adăugați pierderi de frecare de la țevi și fitinguri; pentru cursuri lungi de țeavă se poate adăuga 5-10 m înălțime.
- Estimați necesarul zilnic de apă în metri cubi și împărțiți la orele de vârf ale soarelui pentru a obține debitul necesar.
- Decideți între submersibil și suprafață în funcție de adâncimea puțului.
- Dimensionați matricea solară folosind puterea motorului de 1,3x ca minim.
- Alegeți un controler cu MPPT și comutare automată AC/DC dacă aveți nevoie de alimentare de rezervă.
De exemplu, o fermă care are nevoie de 60 m3/zi cu 5 ore de vârf de soare are nevoie de un debit mediu de 12 m3/h. La o înălțime de 40 m, o pompă submersibilă de 4 kW cu o matrice de 5,5 kW acoperă în mod normal acest lucru. La 100 m înălțime, aceeași cerere ar putea necesita o pompă de 7,5 kW.
Pompă solară submersibilă cu rotor din oțel inoxidabil de 6 inchi (800–3000 W) Construită cu piese de curgere din oțel inoxidabil, această pompă se ocupă de livrarea de apă în volum mare în puțuri nisipoase sau corozive, ceea ce o face o alegere solidă pentru fermele mari sau proiectele de apă din sat care au nevoie de performanțe durabile. Vizualizare produs → Greșeli frecvente de dimensionare și riscuri de cumpărare
Cea mai scumpă greșeală este să cumpărați o pompă după puterea nominală și nu după curba pompei, deoarece o pompă de 5,5 kW proiectată pentru o înălțime scăzută nu poate deservi un puț adânc.
Ce trebuie evitat
Urmăriți aceste cinci probleme în timpul proiectării.
- Matrice solară subdimensionată: duce la porniri/opriri frecvente și la o producție zilnică redusă.
- Ignorarea pierderii prin frecare: poate reduce debitul cu 20-30 la sută pe țevi lungi.
- Material greșit al rotorului: rotoarele din plastic se uzează rapid în nisip sau apă abrazivă.
- Fără protecție controler: fără întrerupere de joasă tensiune, bateriile și motoarele pot fi deteriorate.
- Dimensiune incorectă a cablului: căderea de tensiune la porțiuni lungi de curent continuu cauzează oprirea controlerului.
Aplicații reale pentru pompe solare mari
Pompele solare mari sunt cele mai valoroase acolo unde electricitatea din rețea este indisponibilă, scumpă sau nesigură și unde cererea de apă este prea mare pentru o pompă mică de 1-2 kW.
Irigare
Pentru irigarea culturilor, pompele solare mari înlocuiesc adesea pompele diesel. Un sistem de 5,5-7,5 kW poate deservi mai multe hectare zilnic; vezi pompa de irigare solara pagina pentru exemple de dimensionare specifice culturilor.
Viață și animale în afara rețelei
Casele și fermele îndepărtate folosesc pompe submersibile mari pentru uz casnic zilnic. Cu un controler hibrid AC/DC, pompa poate comuta la alimentare cu apă în afara rețelei backup în perioadele înnorabile.
Acvacultura și întreținerea râului
Iazurile și incubatoarele necesită circulație continuă a apei. Pompele solare mari pot aerisi și schimba apa pe tot parcursul zilei fără a rula conducte de combustibil către șantier.
Depozitarea apei also matters. Large systems often pump into a tank or reservoir, allowing the pump to run during sunlight and supply water at night. This design avoids battery cost and keeps the pump in its efficient operating range.
Pompă solară submersibilă de mare viteză de 4 inci (5500–13000 W) cu rotor din plastic Proiectată pentru sisteme de irigare sau de creștere a animalelor foarte mari, această pompă submersibilă puternică funcționează cu energie solară în timpul zilei și poate comuta automat la rezervă AC atunci când este asociată cu un controler cu comutare automată. Vizualizare produs → Întrebări frecvente despre pompele solare mari
De câte panouri solare am nevoie pentru o pompă solară mare de apă?
O pompă de 4 kW are nevoie în general de o gamă solară de 5,5-6 kW, în timp ce o pompă de 7,5 kW are nevoie de 10-11 kW de panouri.
Poate funcționa o pompă solară mare noaptea sau când este înnorat?
Da, dacă controlerul este un model hibrid AC/DC, puteți trece la rețea sau la puterea generatorului atunci când aportul solar scade.
Cât de adânc poate ridica apa o pompă solară submersibilă mare?
Pompele submersibile mari cu mai multe trepte pot gestiona o înălțime totală de 100-200 m, dar debitul scade pe măsură ce înălțimea crește.
Pompele solare mari necesită baterii?
Majoritatea sistemelor nu au nevoie de baterii; ele pompează atunci când soarele strălucește, iar stocarea apei este folosită în locul stocării energiei electrice.
Care este perioada de rambursare pentru o pompă solară mare?
Pentru fermele care înlocuiesc motorina, amortizarea este de obicei de 2-4 ani, în funcție de prețul combustibilului, orele zilnice de pompare și producția solară locală.
