1. Introducere
Combinația dintre a pompă solară de suprafață centrifugă cu autoamorsare si un comutare solară automată controler pompe AC/DC în Gama de putere de la 2000W la 3600W reprezintă o soluție de pompare de suprafață cu putere medie până la mare pentru aplicații agricole, rurale și industriale ușoare de alimentare cu apă. Spre deosebire de pompele submersibile instalate sub suprafața apei, pompele de suprafață sunt instalate deasupra solului și trag apa în sus printr-o conductă de aspirație - o configurație care simplifică instalarea, întreținerea și inspecția. Caracteristica de autoamorsare permite pompei să evacueze aerul din conducta de aspirație și să stabilească debitul fără amorsare manuală la fiecare pornire.
Grupul Deye proiectează pompe submersibile, pompe de suprafață și controlere de pompe din 1990. Linia de produse pentru pompe solare de suprafață cu autoamorsare reflectă disciplina de producție a Deye atât în proiectarea hidraulică, cât și în sistemele de control electronic, cu verificarea calității integrată în fiecare etapă de producție.
2. Concepte de bază
2.1 Pompă centrifugă de suprafață cu autoamorsare
A pompa centrifuga transferă energie în apă prin mișcarea de rotație a unui rotor, transformând energia mecanică în presiune și debit hidraulic. Într-o autoamorsare design, carcasa pompei încorporează o cameră de reținere a apei care păstrează apa reziduală după oprire. La următoarea pornire, această apă reținută se amestecă cu aerul din conducta de aspirație prin rotorul rotativ, expulzând treptat aerul și creând vidul de aspirație necesar pentru a extrage apa din sursă - fără a necesita umplerea manuală cu apă a conductei de aspirație înainte de fiecare pornire.
Caracteristicile structurale cheie ale acestui tip de pompă includ:
- Motor uscat deasupra solului: Motorul nu este scufundat, simplificând accesul pentru inspecție și întreținere.
- Carcasa voluta cu camera de amorsare: Reține apa între ciclurile de funcționare pentru a activa funcția de autoamorsare.
- Etanșare mecanică: Etanșează interfața dintre arborele rotativ și carcasa pompei pentru a preveni pătrunderea apei în motor.
- Motor cu inducție trifazat: Tip de motor standard compatibil cu controlere solare bazate pe VFD din această clasă de putere.
2.2 Controler automat de comutare solară AC/DC
The controler AC/DC cu comutare solară automată gestionează furnizarea de energie către motorul pompei din două surse de intrare: DC dintr-o rețea fotovoltaică și AC de la rețeaua de utilități sau generator. Controlerul încorporează MPPT (Urmărirea punctului de putere maximă) pentru a optimiza extracția energiei fotovoltaice și a Unitate de frecvență variabilă (VFD) pentru a regla viteza motorului proporțional cu puterea solară disponibilă. Funcția de comutare automată se transferă între sursele DC și AC fără acțiunea operatorului pe baza pragurilor de tensiune configurabile, asigurând funcționarea continuă a pompei indiferent de condițiile solare.
3. Specificații tehnice tipice
| Parametru | Controler | Pompă de suprafață |
| Putere nominală | 2000W / 2200W / 3000W / 3600W | Se potrivește cu ratingul controlerului |
| Tensiune de intrare DC | 150V – 500V DC (tipic) | N/A |
| Tensiune AC de intrare | trifazat 220V / 380V AC | N/A |
| Ieșire către motor | Trifazat 0 – 380V AC, 0 – 50/60Hz | N/A |
| Eficiență MPPT | Mai mult de 99% | N/A |
| Debit maxim | N/A | Până la 30 m3/h (în funcție de model) |
| Cap Max | N/A | Până la 45 m (în funcție de model) |
| Cap de aspirație maxim | N/A | Până la 8 m (limită de autoamorsare) |
| Controler Protection Rating | IP65 | IP55 (carcasa motorului, tipic) |
| Tip motor | inducție asincronă trifazată | Inductie trifazata, racita cu aer |
| Temperatura ambiantă | -10 grade C până la 50 grade C | 0 grade C până la 50 grade C |
| Interfață de comunicare | RS485 / GPRS optional | N/A |
4. Pompă de suprafață cu autoamorsare vs. Pompă de suprafață fără autoamorsare
| Criterii | Pompă de suprafață cu autoamorsare | Pompă de suprafață fără autoamorsare |
| Cerință de pornire | Fără amorsare manuală după prima umplere | Umplerea manuală cu apă a conductei de aspirație este necesară la fiecare pornire dacă conducta se scurge |
| Adecvarea repornirii solare | Ridicat — reporniri automate frecvente (cicluri cloud) nu necesită intervenție | Scăzut - fiecare repornire poate necesita amorsare manuală dacă conducta de aspirație se golește |
| Locația de instalare | Până la 8 m deasupra suprafeței apei | De obicei, mai puțin de 4 m sau instalat aproape de nivelul apei |
| Automatizare operațională | Complet automatizat cu controler solar | Limitat - necesită supapă de picior și o gestionare atentă a conductelor |
| Costul unitar | Puțin mai sus | Mai jos |
5. Pompă de suprafață vs. Pompă submersibilă pentru aplicații solare
| Criterii | Pompă de suprafață cu autoamorsare | Pompă submersibilă pentru foraj |
| Adâncime de instalare | deasupra solului; aspirație din sursă deschisă până la 8 m mai jos | Scufundat în foraj sau puț adânc |
| Tip sursă de apă | Iazuri, râuri, rezervoare deschise, fântâni de mică adâncime | Foraje adânci și acvifere închise |
| Acces de întreținere | Ușor — pompa și motorul sunt accesibile deasupra solului | Necesită extracție din foraj |
| Capacitate maximă de ridicare | Moderat (până la 45 m cap total tipic) | Înalt (până la 200 m sau mai mult pentru mai multe etape) |
| Frecvența de repornire solară adecvată | Ridicat (autoamorsarea acceptă reporniri automate frecvente) | Înalt (întotdeauna scufundat, nu este nevoie de amorsare) |
| Răcirea motorului | Ventilator răcit cu aer pe motor | Răcită cu apă de fluidul din jur |
6. Câmpuri de aplicare
- Irigare din surse deschise de apă: Extragerea apei din iazuri, râuri, canale sau rezervoare deschise pentru irigarea prin picurare, prin aspersiune sau prin inundație a terenurilor agricole medii până la mari.
- Transferul de apă între rezervoarele de stocare: Mișcarea apei din rezervoarele de colectare primară în rezervoarele secundare înalte sau rezervoarele de distribuție.
- Sisteme de creștere a presiunii: Menținerea presiunii de alimentare în rețelele rurale de distribuție a apei alimentate cu rezervoare gravitaționale sau surse de joasă presiune.
- Alimentare cu apă pentru animale: Pompare de la corpurile de apă de suprafață la jgheaburi și rezervoare de păstrare în zonele de pășunat.
- Apă de proces industrial ușoară: Furnizarea de apă de răcire, apă de spălare sau apă de alimentare de proces în instalații industriale ușoare în afara rețelei sau semi-rețea.
- Controlul inundațiilor și drenaj: Deshidratarea temporară a terenurilor agricole joase sau a șantierelor de construcții cu ajutorul pompelor portabile de suprafață.
- Managementul apei pentru acvacultură: Circulația și completarea apei în iazurile piscicole și fermele de creveți din sursele de apă adiacente.
7. Protecția controlerului și funcțiile de siguranță
| Funcția de protecție | Descriere |
| Protecție împotriva funcționării uscate | Detectează curentul de sarcină insuficient și se oprește pentru a preveni deteriorarea etanșării mecanice și a înfășurării motorului în condiții fără apă |
| Protecție la supratensiune (DC și AC) | Se oprește atunci când intrarea DC PV sau tensiunea rețelei AC depășește intrarea maximă nominală |
| Protecție la subtensiune | Împiedică funcționarea motorului atunci când puterea de intrare este sub pragul minim stabil de funcționare |
| Protecție la supracurent | Limitarea curentului pe partea de ieșire cu izolarea rapidă a defecțiunilor pentru a proteja înfășurările motorului |
| Protecție la supra-temperatură | Monitorizarea temperaturii radiatorului intern; derating sau oprire peste prag |
| Funcția Soft-start | Rampa treptată a frecvenței de ieșire la pornire reduce solicitarea mecanică asupra etanșării mecanice, rotorului și rulmenților motorului |
| Protecție împotriva pierderii de fază | Detectează lipsa fazei de ieșire și oprește funcționarea pentru a preveni deteriorarea motorului monofazat |
| Comutare automată a sursei AC/DC | Transfer automat fără întreruperi între sursele de intrare PV și AC pe baza pragurilor de tensiune configurabile |
| Oprire automată a rezervorului plin | Intrare întrerupător plutitor sau presostat pentru oprire și repornire automată în funcție de nivelul apei din rezervorul de destinație |
8. Considerații de instalare
- Dimensiunea conductei de aspirație: Diametrul conductei de aspirație trebuie să fie egal sau mai mare decât diametrul de intrare a pompei. Conducta de aspirație subdimensionată crește pierderea prin frecare și reduce ridicarea efectivă a aspirației, prevenind potențial autoamorsarea.
- Instalarea supapei de picior: O supapă de picior cu sită în partea inferioară a conductei de aspirație reține apa în conducta de aspirație între ciclurile de funcționare, reducând timpul de amorsare la repornire și protejând pompa de ingerarea de reziduuri.
- Limită de ridicare a aspirației: Înălțimea de instalare a pompei deasupra suprafeței apei nu trebuie să depășească înălțimea maximă nominală de aspirație (de obicei 7–8 m la nivelul mării). Performanța se reduce la altitudini mai mari datorită presiunii atmosferice mai scăzute.
- Montarea controlerului: Montați controlerul într-o carcasă ventilată, umbrită. Mențineți un spațiu minim de 150 mm pe toate părțile pentru fluxul de aer. Evitați locațiile cu pulverizare directă de apă sau expunere la condens.
- Cablaj PV DC: Cablurile DC trebuie să fie evaluate pentru expunerea la UV în aer liber și pentru curentul maxim de scurtcircuit al șirului fotovoltaic. Siguranța nominală DC pe conductorul pozitiv de la ieșirea matricei este o practică standard.
- Lungimea cablului motorului: Cablurile lungi de la controler la motorul pompei introduc căderea de tensiune rezistivă. Măriți secțiunea transversală a cablului pentru distanțe care depășesc 30 de metri pentru a menține tensiunea nominală la bornele motorului.
- Fundatia pompei: Unitatea de pompare de suprafață trebuie montată pe o bază rigidă din beton sau oțel pentru a minimiza vibrațiile și pentru a preveni solicitarea țevii la racordurile de intrare și de evacuare.
9. Întrebări frecvente
Î1: Cât durează amorsarea unei pompe de suprafață cu autoamorsare la pornire?
Timpul de amorsare depinde de lungimea conductei de aspirație, diametrul și volumul de aer care trebuie deplasat. În condiții tipice, cu o conductă de aspirație dimensionată corect și o supapă de picior funcțională, a autoamorsare pump in this power class primes within 1 to 3 minutes . Conductele de aspirație mai lungi și ridicările de aspirație mai mari măresc timpul de amorsare.
Î2: Poate sistemul să funcționeze complet automat fără personal la fața locului?
Da. Combinația de comutare automată a sursei AC/DC, capacitate de autoamorsare a pompei, protecție împotriva funcționării uscate și oprire automată a rezervorului plin permite operarea complet nesupravegheată. Controlerul pornește pompa atunci când energia solară este disponibilă sau este activă de rezervă AC, comută automat sursele și se oprește când rezervorul de destinație este plin sau este detectată o stare de funcționare uscată - apoi repornește când condițiile se normalizează.
Î3: Ce capacitate de matrice fotovoltaică este necesară pentru un controler de 3000 W?
Aplicând un factor de supradimensionare standard de 1,2 până la 1,5, a Controler de 3000W necesită aproximativ 3600Wp până la 4500Wp de capacitate fotovoltaică instalată. Folosind panouri de 400 W, aceasta corespunde cu 9 până la 12 panouri. Configurația tensiunii șirurilor trebuie verificată în raport cu fereastra de tensiune de intrare MPPT a controlerului.
Î4: Pompa de suprafață este potrivită pentru surse de apă nisipoasă sau tulbure?
Pompele centrifuge de suprafață cu autoamorsare sunt în general concepute pentru apă curată până la ușor tulbure . Apa cu solide în suspensie, conținut ridicat de nisip sau particule abrazive accelerează uzura rotorului și a etanșării mecanice. Pentru sursele cu încărcături mari de sedimente, se recomandă utilizarea unei sitări de admisie și inspecția periodică a componentelor capului umed al pompei. Pompele destinate surselor de apă puternic contaminate necesită materiale specializate pentru rotor și configurații de proiectare care nu sunt tipice pompelor centrifuge de suprafață standard.
Î5: Deye Group furnizează pompe de suprafață și sisteme de control în acest interval de putere?
Da. Deye Group produce autoamorsare centrifugal surface pumps and compatible AC/DC solar pump controllers în intervalul 2000-3600W. Sunt disponibile pachete de pompă-controller compatibile cu compatibilitate electrică și hidraulică verificată, susținute de procesele interne de inginerie și control al calității Deye, stabilite din 1990.
