Mis on päikesepumba inverter? MPPT, rakendused ja eelised

Päikesepumba inverter on võimsuse muundamise seade, mis on ette nähtud veepumpade käitamiseks päikesepaneelide toodetud elektri abil. See muundab fotogalvaanilisest massiivist saadava alalisvoolu pumba mootori kontrollitavaks vahelduvvooluks.

Erinevalt standardist päikeseinverter , mis on mõeldud peamiselt hoonete või võrgu vahelduvvoolu varustamiseks, a päikesepumba inverter on spetsiaalselt ette nähtud pumba kiiruse ja väljundi juhtimiseks. See reguleerib mootorit vastavalt olemasolevale päikeseenergiale, veevajadusele ja töötingimustele.

Paljudes süsteemides võib päikesepumba inverter töötada ilma akuta. Vett võib pumbata tugeva päikesevalguse ajal ja hoida paagis või reservuaaris hilisemaks kasutamiseks. Mõned mudelid toetavad ka vahelduvvoolu sisendit, võimaldades pumbal tööd jätkata, kui päikeseenergiast ei piisa.

IFIND pakub päikesepumba inverterilahendusi, näiteks SD600 seeria MPPT päikesepumba inverter põllumajanduslikuks niisutamiseks, süvakaevude pumpamiseks, vee ülekandmiseks ja muudeks rakendusteks.

Mis on päikesepumba inverter?

Päikesepumba inverter ühendab päikeseenergia muundamise muutuva sagedusega mootori juhtimisega.

Selle peamised funktsioonid on järgmised:

• Teisendada päikese alalisvoolu vahelduvvooluks;

• Jälgige PV massiivi maksimaalset saadaolevat võimsust;

• Reguleerige pumba mootori kiirust vastavalt päikesetingimustele;

• Käivitage ja peatage pump automaatselt;

• Kaitske mootorit ja pumpa ebatavaliste tingimuste eest;

• Toetage suhtlust ja kaugseiret valitud mudelitel.

Termin võib viidata erinevatele tootekujundustele. Mõned päikesepumba inverterid on mõeldud otseseks päikeseenergia kasutamiseks, teised aga toetavad nii päikeseenergia alalisvoolu sisendit kui ka vahelduvvoolu sisendit võrgust või generaatorist.

Päikesepumba inverter ei ole seega lihtsalt tavaline VFD, mis on ühendatud päikesepaneeliga. See vajab MPPT juhtimissüsteemi ja fotogalvaanilise toite jaoks sobivat alalisvoolu sisendit.

Kuidas päikesepumba inverter töötab?

Tüüpiline päikeseenergia pumpamissüsteem sisaldab:

1. Päikesepaneelid;

2. päikesepumba inverter;

3. Pumba mootor;

4. veeallikas ja tarnesüsteem;

5. Valikulised andurid, sideseadmed või vahelduvvoolu varukoopia.

Päikese DC sisend

Päikesepaneelid toodavad alalisvoolu. Paneelide tekitatud pinge ja vool muutuvad päeva jooksul päikesevalguse intensiivsuse, temperatuuri, varju, tolmu ja ilmastikutingimuste tõttu.

Päikesepumba inverter võtab vastu selle muutuva alalisvoolu sisendi ja muudab selle pumba mootori kontrollitavaks väljundiks.

PV-massiivid peavad olema projekteeritud inverteri lubatud pinge- ja vooluvahemikus. Massiivi avatud vooluahela pinge, eriti külmades tingimustes, peab jääma alla inverteri maksimaalse sisendpiiri.

MPPT jälgimine

MPPT tähistab maksimaalse võimsuspunkti jälgimist. See on juhtimisfunktsioon, mis otsib pidevalt tööpunkti, kus päikesepaneelid suudavad pakkuda suurimat saadaolevat võimsust.

Maksimaalne võimsuspunkt muutub päikesevalguse ja paneeli temperatuuri muutudes. Kui inverter töötab ebasobiva pingega, ei pruugita osa saadaolevast päikeseenergiast tõhusalt ära kasutada.

MPPT kontroller reguleerib PV tööpunkti ja edastab saadaoleva energia mootori juhtimisfaasi. See võimaldab pumbal paremini ära kasutada muutuvaid päikesetingimusi.

MPPT ei tekita lisaenergiat. See aitab süsteemil olemasolevat PV-võimsust tõhusamalt kasutada.

Muutuva sagedusega mootori väljund

Pärast saadaoleva päikeseenergia jälgimist toodab inverter pumba mootorile kontrollitud vahelduvvoolu väljundit.

Kui päikeseenergia on tugev, võib inverter suurendada mootori sagedust ja pumba kiirust. Kui päikeseenergia väheneb, võib see vähendada sagedust, lülituda puhkerežiimi või peatada pumba, kui stabiilseks tööks pole piisavalt energiat.

See muutuva sagedusega toiming erineb lihtsalt pumba sisse- ja väljalülitamisest. See võimaldab pumbal järk-järgult reageerida muutuvatele päikesetingimustele.

Automaatne käivitus ja unerežiim

Paljud päikesepumba inverterid võivad pumba automaatselt käivitada, kui PV-massiivil on piisavalt energiat. Kui päikeseenergia langeb alla tööläve, võib inverter vähendada võimsust või lülitada pumba puhkerežiimi.

See funktsioon on kasulik kaugniisutus- ja veevarustussüsteemide jaoks, kuna operaator ei pea pumpa kogu päeva jooksul käsitsi käivitama ja seiskama.

Vahelduvvoolu varusisend

Mõned päikesepumba inverterid toetavad nii päikeseenergia alalisvoolu sisendit kui ka ühilduvat vahelduvvoolu sisendit. Vahelduvvooluallikas võib olenevalt süsteemi konstruktsioonist pärineda elektrivõrgust või generaatorist.

Vahelduvvoolu varundamine võib olla kasulik, kui:

• Kastmist tuleb jätkata pärast päikeseloojangut;

• Pilvekate vähendab päikeseenergia väljundit;

• Hooajaline veevajadus on suur;

• Süsteem nõuab kavandatud pumpamist;

• Paak tuleb täita kindla aja jooksul.

Vahelduvvoolu allikas, faas, pinge ja ümberlülitusmeetod peavad vastama inverteri konfiguratsioonile.

Millised on päikesepumba inverteri peamised funktsioonid?

MPPT päikesekontroll

MPPT võimaldab inverteril reguleerida tööd vastavalt PV massiivi muutuvale väljundile. See on üks peamisi erinevusi päikesepumba inverteri ja tavalise vahelduvvoolumootori vahel.

Pehme käivitus

Päikesepumba inverter võib mootori kiirust järk-järgult suurendada, selle asemel, et kohe täisvõimsust rakendada.

Pehme käivitamine võib aidata:

• Käivitusvoolu vähendamine;

• Piirata mehaanilist lööki;

• Vähendage veehaamer;

• Kaitske ühendusi ja rihmasid;

• Parandage pumbasüsteemi kasutusiga.

Kiirendusaeg tuleks seadistada vastavalt pumbale, mootorile, torujuhtmele, tagasilöögiklapile ja kogukõrgusele.

Kuivtöökaitse

Kuivtöö toimub siis, kui pump töötab ilma piisava veeta. See võib põhjustada ülekuumenemist, mehaanilist kulumist, tihendi kahjustusi või pumba enneaegset riket.

Päikesepumba inverter võib tuvastada kuivtöötingimusi, jälgides mootori voolu, võimsust, koormust või veetaseme andurit. Täpne tuvastamismeetod sõltub muundurist ja pumbasüsteemist.

Kuivkäigu parameetreid tuleks kohandada vastavalt tegelikule pumbale. Seade, mis töötab ühe pumba jaoks, ei pruugi teise pumba jaoks sobida.

Veetaseme kontroll

Veetaseme andureid saab kasutada kaevu, paagi, reservuaari või muu veeallika jälgimiseks.

Inverter võib pumba peatada, kui:

• Veeallika tase on liiga madal;

• Säilituspaak on täis;

• Pump töötaks muidu ilma piisava veeta;

• Konfigureeritud töötase on saavutatud.

Anduri õige paigaldamine ja signaaliloogika on usaldusväärse töö tagamiseks olulised.

Ülevoolu- ja ülekoormuskaitse

Inverter jälgib mootori voolu ja võib pumba peatada, kui vool ületab konfigureeritud piiri.

Ülevoolu võib põhjustada blokeeritud pump, ülemäärane tõstekõrgus, mehaanilised kahjustused, valed mootoriparameetrid või faasiprobleem. Korduvaid sõite tuleks pigem uurida kui lahendada lihtsalt voolulimiidi tõstmisega.

Ülepinge ja ülekuumenemise kaitse

Inverter saab jälgida PV pinget, alalisvoolu siini pinget, sisetemperatuuri ja muid elektritingimusi.

Kui PV pinge on liiga kõrge või inverter muutub liiga kuumaks, võib see vähendada võimsust või peatada töö. Nõuetekohane ventilatsioon ja õige PV stringi disain on hädavajalikud.

Side ja kaugseire

Paljud kaasaegsed päikesepumba inverterid pakuvad RS485 sidet. Valikulised moodulid võivad toetada Etherneti, Wi-Fi-d, GPRS-i või muid kaugseire meetodeid.

Tüüpilised seireandmed võivad hõlmata järgmist:

• PV sisendpinge ja võimsus;

• Väljundsagedus;

• Mootori vool;

• Pumba tööolek;

• Vigade protokollid;

• Veevool või kogunenud veekogus;

• Ajaloolised kasutusandmed.

Kaugseire on eriti kasulik põllumajandusobjektide ja kaevude puhul, mida on raske iga päev kontrollida.

Päikesepumba inverterite tüübid

Eraldiseisvad päikesepumba inverterid

Iseseisev päikesepumba inverter on mõeldud peamiselt PV-toitega töötamiseks. See muudab päikeseenergia otse pumba kontrollitavaks vahelduvvooluks.

Neid süsteeme kasutatakse sageli kaugniisutamiseks, kariloomade jootmiseks ja süvakaevude pumpamiseks, kui võrgu elekter pole saadaval või selle paigaldamine on kallis.

Päikesepumba inverterid vahelduvvoolu tagavaraga

Need inverterid aktsepteerivad päikeseenergiat peamise allikana ja kasutavad ühilduvat vahelduvvoolu, kui päikeseenergiast ei piisa.

Need pakuvad suuremat tööpaindlikkust, kuid nõuavad täiendavat tähelepanu vahelduvvoolu sisendpingele, faasile, kaitsele ja ümberlülitusloogikale.

Ühefaasilised ja kolmefaasilised mudelid

Päikesepumba inverterid on saadaval erinevate mootorikonfiguratsioonide jaoks.

Ühefaasilist pumpa võib kasutada väiksemates süsteemides, samas kui kolmefaasilised mootorid on levinud suuremates põllumajanduslikes, tööstuslikes ja süvakaevude pumpamise rakendustes.

Inverteri väljund peab vastama mootori nimipingele, faasile, sagedusele ja voolule. Kolmefaasilisele mootorile mõeldud muundurit ei tohi ühendada teist tüüpi mootoriga ilma tootja nõusolekuta.

Sukelpumbad ja pinnapumbad

Mõnda päikesepumba inverterit kasutatakse kaevudesse või puuraukudesse paigaldatud sukelpumpadega. Teised juhivad pinnatsentrifugaalpumpasid, võimenduspumpasid või ülekandepumpasid.

Inverteri valik sõltub mootori omadustest, mitte ainult pumba nimest. Arvesse tuleks võtta ka kaabli pikkust, käivitusvajadust, töösagedust, veetaset ja kogukõrgust.

Päikesepumba inverter vs tavaline VFD

Tavaline VFD võib stabiilse vahelduvvooluga varustamisel pumba mootorit tõhusalt juhtida, kuid tavaliselt ei saa see jälgida päikesepaneeli maksimaalset võimsuspunkti.

Päikesepumba inverter on konstrueeritud vastavalt fotogalvaanilise võimsuse muutuvatele omadustele ja veepumpade töönõuetele.

Päikeseenergia pumba inverter vs tavaline päikeseenergia inverter

Tavaline päikeseinverter muudab PV-energia vahelduvvooluks majapidamises, kaubanduses või võrguga ühendatud koormustes. See ei pruugi pakkuda pumba jaoks vajalikke mootori juhtimisfunktsioone.

Päikesepumba inverter on ette nähtud:

• Mootori sageduse juhtimine;

• Reguleerige pumba kiirust;

• Tagage pehme käivitus;

• Reageerige PV võimsuse muutumisele;

• Tuvastage kuivjooksu või veetaseme tingimused;

• Kaitske pumba mootorit.

Sel põhjusel ei tohiks tavalist võrku ühendatud päikeseinverterit otse pumbaga ühendada, välja arvatud juhul, kui kogu süsteem on spetsiaalselt selleks otstarbeks loodud.

Päikesepumba inverteri rakendused

Põllumajanduslik niisutus

Põllumajanduslik niisutamine on üks levinumaid rakendusi.

Päikesepumba inverter võib varustada vett kaevudest, reservuaaridest, kanalitest või mahutitest põldudele, viljapuuaedadele, kasvuhoonetele ja niisutusvõrkudele.

Süsteem võib töötada valgel ajal ja hoida vett paagis kasutamiseks siis, kui päikeseenergia tootmine on väiksem.

Süvakaevude pumpamine

Päikesepumba inverterid võivad kasutada puuraukude ja sügavate kaevude jaoks sobivaid sukelpumpasid.

Enne süsteemi valimist peaksid insenerid kontrollima:

• Staatiline veetase;

• Drawdown;

• Nõutav vool;

• Täielik dünaamiline pea;

• Kaevu sügavus;

• toru pikkus;

• Mootori kaabli pikkus;

• Pumba mootori nimiväärtus.

Pump tuleks valida nii voolu kui ka kõrguse järgi. Ainuüksi mootori võimsusest ei piisa, et teha kindlaks, kas süsteem vastab veevajadusele.

Kasvuhoone veevarustus

Kasvuhooned võivad niisutamiseks, paakide täitmiseks, vee ülekandmiseks või ringluseks kasutada päikeseenergia pumpamissüsteeme.

Veetaseme reguleerimine ja ajastatud toimimine võivad aidata pumpamist kooskõlastada põllukultuuride kastmisgraafikuga.

Kariloomade jootmine

Kaugfarmid saavad kasutada päikeseenergia pumpamist vee ülekandmiseks kariloomade mahutitesse või kõrgendatud reservuaaridesse.

Automaatsed seiskamisfunktsioonid võivad takistada ülevoolu, samas kui kuivkäigukaitse võib vähendada pumba kasutamise ohtu, kui veeallikas on madal.

Mahuti ja paagi täitmine

Päikeseenergia pumpamissüsteem võib tugeva päikesevalguse ajal vett toota ja seda hilisemaks kasutamiseks säilitada.

See lähenemisviis võib vähendada vajadust aku ladustamise järele rakendustes, kus vee salvestamine on praktilisem kui elektrisalvestus.

Kaugveevarustus

Kaugkohad, ehitusplatsid ja isoleeritud rajatised võivad kasutada päikesepumba invertereid, kus juurdepääs võrgule on piiratud.

Süsteemi saab konfigureerida päikeseenergia, veehoidla ja valikulise vahelduvvoolu tagavaraga vastavalt nõutavale töögraafikule.

Päikesepumba inverteri kasutamise eelised

Vähendatud sõltuvus elektrivõrgust

Päikeseenergia abil saab pumpa töötada päevavalgustundidel, ilma et see sõltuks täielikult elektrienergiast või kütusepõhistest generaatoritest.

Akuvaba töö sobivates süsteemides

Paljud päikeseenergia pumpamissüsteemid võivad töötada ilma akuta, pumbates vett, kui päikeseenergia on saadaval, ja salvestades seda vett paaki või reservuaari.

See võib vähendada aku hooldust ja lihtsustada süsteemi, kuigi akuvaba töö ei sobi igaks rakenduseks.

Saadaoleva päikeseenergia parem kasutamine

MPPT ja muutuva sagedusega juhtimine võimaldavad pumbal reageerida muutuvatele päikesetingimustele selle asemel, et täisvõimsusel korduvalt käivituda ja seisata.

Täiustatud pumba kaitse

Kuivkäigu tuvastamine, ülekoormuskaitse, veetaseme juhtimine ja muud funktsioonid võivad aidata pumpa kaitsta tavaliste tööprobleemide eest.

Automaatne töö

Automaatne käivitus, unerežiim, ajastus ja kaugseire funktsioonid vähendavad vajadust igapäevase käsitsi juhtimise järele, eriti kaugsaitidel.

Kuidas valida päikesepumba inverterit

Määratlege veevajadus

Alustage vajalikust päevasest veekogusest ja töögraafikust.

Võtke arvesse põllukultuuri tüüpi, niisutusmeetodit, hooajalist nõudlust, paagi suurust ja saadaolevat päikesevalgust. Pumba ja inverteri võimsuse määramiseks kastmisalast üksi ei piisa.

Arvutage vool ja kogupeatus

Dünaamiline kogupea võib sisaldada:

• Vertikaalne tõstekõrgus;

• Kaevude tõmbamine;

• Tarnekõrgus;

• Torude hõõrdumine;

• Klapi ja filtri kaod;

• Nõutav rõhk väljalaskeava juures.

Enne inverteri valimist tuleks pump valida vastavalt nõutavale vooluhulgale ja kogukõrgusele.

Sobitage mootor

Kontrollige pumba mootorit:

• Nimipinge;

• Nimivool;

• Nimivõimsus;

• faas;

• Nimisagedus;

• Stardinõuded;

• Mootori tüüp.

Inverter tuleks valida vastavalt nimivoolule ja ülekoormusvõimele ning mootori võimsusele.

PV massiivi suurus

PV-massiivid peavad jääma inverteri lubatud pinge- ja vooluvahemikku.

Võtke arvesse külma ilma, kõrge temperatuuri, varju, tolmu, kaablikadude ja mooduli vananemise põhjustatud muutusi. Soovitatav PV võimsus peaks järgima inverteri tootja juhiseid.

Kontrollige kaabli pikkust ja kaitset

Pikad mootorikaablid võivad põhjustada pingelangust ja peegeldunud lainepinget. Mõne paigaldise puhul võib olla vajalik väljundreaktor või filter.

Süsteem peaks sisaldama ka sobivat maandust, liigpingekaitset, lahtiühendajaid ja kaabliisolatsiooni vastavalt asukoha tingimustele.

KKK-d

Mis on päikesepumba inverteri eesmärk?

Päikesepumba inverter muudab päikese alalisvoolu veepumba jaoks kontrollitavaks vahelduvvooluks. Samuti reguleerib see mootori kiirust, jälgib saadaolevat PV-võimsust ja pakub pumba kaitsefunktsioone.

Kas päikesepumba inverter vajab akut?

Mitte alati. Paljud päikesepumbasüsteemid töötavad ilma akuta, pumbates vett päikesevalguse ajal ja hoides seda paagis või reservuaaris.

Aku võib kaaluda siis, kui süsteem vajab elektrilist varundamist või töötamist ajal, mil päikeseenergia pole saadaval.

Mis on MPPT päikesepumba inverteris?

MPPT tähistab maksimaalse võimsuspunkti jälgimist. See reguleerib PV tööpunkti nii, et päikesepaneelid suudaksid pakkuda suurimat saadaolevat võimsust muutuvates päikesevalguse ja temperatuuri tingimustes.

Kas päikesepumba inverter saab kasutada võrgu elektrit?

Mõned mudelid toetavad nii päikeseenergia alalisvoolu sisendit kui ka ühilduvat vahelduvvoolu sisendit. See võimaldab võrgul või generaatoril olla varuallikana, kui päikeseenergiast ei piisa.

Vahelduvvoolu pinge, faas, sagedus ja ümberlülitusmeetod peavad vastama inverteri konfiguratsioonile.

Kas päikesepumba inverter võib kasutada sukelpumpa?

Jah, paljud päikesepumba inverterid on mõeldud ühilduvate sukelpumpade jaoks. Inverter peab vastama mootori pingele, faasile, voolule, võimsusele, kaabli pikkusele ja käivitusnõuetele.

Kuidas määrata päikesepumba inverteri suurust?

Alustage veevoolust, dünaamilise kogukõrgusest, pumba mootori nimiväärtusest, nimivoolust, PV-massiivi pingest, PV-massiivi võimsusest ja vajalikust päevasest veekogusest.

Inverter tuleks valida vastavalt kogu pumpamissüsteemile, mitte ainult mootori võimsusele.

Mis juhtub, kui päikesevalgus nõrgeneb?

Inverter võib vähendada pumba kiirust, lülituda puhkeolekusse või peatada pumba, kui saadaolev PV võimsus on alla tööläve.

Kui mudel toetab vahelduvvoolu varundust, võib see vastavalt konfigureeritud prioriteedile lülituda ühilduvale vahelduvvooluallikale.

Järeldus

Päikesepumba inverter muudab muutuva päikeseenergia veepumba mootorite jaoks kontrollitavaks vahelduvvoolu väljundiks. Selle MPPT-funktsioon jälgib saadaolevat PV-võimsust, samas kui muutuva sagedusega juhtimine reguleerib pumba kiirust vastavalt päikesevalgusele ja veevajadusele.

Kõige olulisemad valikutegurid on veevool, kogukõrgus, mootori omadused, PV-massiivi disain, sisend- ja väljundpinge, kaitsefunktsioonid, kaabli pikkus ja varunõuded.

Pumba ja veesüsteemiga õigesti sobitatud päikesepumba inverter toetab automaatset tööd, vähendab sõltuvust võrgu elektrist, kaitseb mootorit ja muudab päikeseenergial töötava veevarustuse praktilisemaks põllumajanduses, kaugetes kohtades ja muudes rakendustes.

Kas vajate abi päikesepumba inverteri valimisel?

Jagage oma pumba mootori nimiväärtust, vajalikku vooluhulka, kogukõrgust, PV-massiivi teavet ja töötingimusi IFIND-i meeskonnaga. Aitame hinnata teie projekti jaoks sobivat päikesepumba inverteri konfiguratsiooni.

Arutage oma päikesepumba inverteri rakendust