Солнечная энергия и водоснабжение: сложная работа солнечных водяных насосов

Солнечный водяной насос (также известный как фотоэлектрический водяной насос), сегодня в богатых солнцем районах мира, особенно из-за отсутствия электричества без электричества в отдаленных районах, самый привлекательный способ водоснабжения, использование повсюду, неиссякаемая солнечная энергия. энергии, система полностью автоматический восход, закат и отдых, никакого ухода за персоналом, рабочая нагрузка по техническому обслуживанию может быть сведена к минимуму.Это идеальная зеленая энергетическая система, сочетающая в себе экономичность, надежность и экологические преимущества.

Состав системы

Фотоэлектрическая батарея

В основном он предназначен для преобразования световой энергии солнца в электрическую энергию для обеспечения рабочей мощности двигателя нагрузочного насоса.

Фотоэлектрический водный инвертор или контроллер

Работа солнечного водяного насоса контролируется и регулируется, электрическая энергия, излучаемая солнечной батареей, используется для привода водяного насоса, а выходная частота регулируется в реальном времени в соответствии с изменением интенсивности солнечного света, так что выходная мощность близка к максимальной мощности массива солнечных батарей.

Двигатель (приводной двигатель)

Приводные двигатели, используемые в разных системах, также различны.В крупномасштабной фотоэлектрической насосной системе по-прежнему нет недостатка в режиме асинхронной передачи переменного тока, но благодаря постоянному развитию современных технологий управления, чтобы еще больше улучшить подъемную силу, обеспечиваемую пиковым ваттом агрегата, он начал быть заменена технологией группового управления несколькими машинами, обеспечивающей гибкое управление несколькими насосами.

Помпа

Для фотоэлектрических насосных систем также важен выбор типа насоса.В системе с низкой мощностью, если пользователю требуется высокий напор, но небольшой расход, целесообразно выбрать объемный насос, а в других случаях можно использовать центробежные или осевые насосы.Выбор и рассмотрение типа насоса для фотоэлектрической насосной системы.

Бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами приводит в движение насос.

Двигатель постоянного тока широко используется в системах управления движением благодаря своим хорошим механическим характеристикам, широкому диапазону скоростей, большому пусковому моменту, высокой эффективности работы, простоте управления и т. д., но его щетка и коммутатор также имеют низкую надежность, требуют частого обслуживания и т. д. недостатки.За последние 20 лет, благодаря быстрому развитию мощных переключающих устройств, аналоговых и цифровых интегральных схем, компьютерных технологий и высокоэффективных магнитных материалов, также были быстро разработаны бесщеточные двигатели постоянного тока, использующие принцип электронной коммутации.Он быстро расширился от первоначального применения аэрокосмических и военных объектов до промышленных и гражданских областей, и его использование становится все более распространенным.Бесщеточный двигатель постоянного тока малой мощности широко используется в компьютерной периферии, офисной автоматизации, аудио- и видеооборудовании, а в некоторых системах электропередачи его применение становится все более обширным.

В течение нескольких лет бесщеточный двигатель постоянного тока стал использоваться в качестве приводного двигателя в фотоэлектрической насосной системе. Это связано с тем, что двигатель имеет высокий КПД, которого нелегко достичь с помощью обычного двигателя переменного тока, ожидается, что он значительно уменьшит количество относительно дорогих солнечные элементы, обладающие значительной экономией.Однако, поскольку для работы фотоэлектрического насоса обычно требуется, чтобы двигатель погружался в воду, поэтому исследовательская работа в этой статье помимо необходимости решить проблему обычного привода с бесщеточным двигателем постоянного тока, также требует, чтобы двигатель адаптировался к требования дайвинга, то есть должны решать еще и проблему надежной изоляции обмотки.С точки зрения механического уплотнения найти способы решения проблемы уплотнения погружного двигателя - это образ мышления, но трудно преодолеть его сложную структуру, что приводит к серьезным механическим потерям.

Принцип работы

Бесщеточный солнечный водяной насос постоянного тока (двигатель)

Бесщеточный насос постоянного тока состоит из бесщеточного двигателя постоянного тока и рабочего колеса.Вал двигателя соединен с крыльчаткой.Между статором и ротором насоса имеется зазор, и вода будет долго проникать в двигатель, увеличивая вероятность его перегорания.

собственное преимущество

(1) Надежность: фотоэлектрические источники питания редко используют движущиеся части и работают надежно.

(2) Безопасно, без шума и других опасностей для населения.Не выделяет твердых, жидких и газообразных вредных веществ, абсолютная защита окружающей среды.

(3) Простая установка и обслуживание, низкие эксплуатационные расходы, возможность работы без присмотра и другие преимущества.Особенно за его высокую надежность и большое внимание.

(4) Хорошая совместимость, фотоэлектрическая выработка энергии может использоваться в сочетании с другими источниками энергии, а также может быть удобно увеличить мощность фотоэлектрической системы в соответствии с потребностями.

(5) Степень стандартизации высока, последовательные и параллельные компоненты могут удовлетворить потребности различного потребления электроэнергии, а универсальность высока.

(6) Солнечная энергия доступна повсюду и имеет широкий спектр применения.

Однако Солнечная система имеет и свои недостатки, такие как: рассеяние энергии, непостоянство, сильная региональность.Первоначальная стоимость высока.

Системная перспектива

Эффективность кремниевых солнечных панелей трудно повысить за короткий период времени, хотя второе поколение тонкопленочных солнечных элементов и третье поколение органических солнечных элементов имеют очевидные преимущества по стоимости, но по сравнению с крупномасштабным производством кремния. Солнечные панели неконкурентоспособны.В течение некоторого времени кремниевые панели по-прежнему будут занимать значительную долю рынка.Поэтому в будущем направление исследований и разработок солнечных водяных насосных систем должно быть сосредоточено на следующих трех аспектах:

(1) Разработка высокоэффективных насосов и двигателей для улучшения диапазона высокоэффективных двигателей и насосов в широком диапазоне изменений скорости и расхода, а также снижения пороговой мощности системы.Разрабатывайте недорогие и высоконадежные интеллектуальные контроллеры для улучшения согласования производительности между компонентами и адаптации к изменяющимся погодным условиям, тем самым улучшая динамическое качество и общую эффективность системы.В то же время следует улучшить разработку и продвижение комплексных технологий дополнительного использования энергии ветра, света и тепла в малых и средних масштабах.

(2) Общий метод долгосрочного прогнозирования производительности солнечной водяной насосной системы при многофакторных изменениях, таких как климат, освещение, уровень воды и потребность в воде, а также метод проектирования системы, основанный на динамических изменениях, база данных различных регионов создан для постепенной замены метода использования статической оценки среднего значения;

(3) По мере снижения цен на панели и развития солнечных систем малого и среднего размера в будущем на основе оптимизации мощности панелей оценка эксплуатационной надежности системы должна быть повышена для улучшения долгосрочной эксплуатационной надежности. системы и стабильность подачи воды.