農業灌漑用 SD600 シリーズ MPPT ソーラー ポンプ インバータ

製品概要

SD600 シリーズ MPPT ソーラー ポンプ インバータは、太陽光発電アレイからの DC 電力を農業用灌漑ポンプ用の可変周波数 AC 出力に変換します。太陽条件の変化に応じて出力周波数を調整することで、利用可能な PV 電力を接続されたポンプの動作要件に合わせて調整します。

このシリーズは、ソーラー DC 電源と互換性のある AC 電源の両方をサポートします。選択したシステム構成に応じて、太陽光発電が利用できない場合や不十分な場合でも、AC 電源によってポンプの動作をサポートできます。

利用可能な機能には、MPPT 制御、自動スタートとスリープ、ソフトスタート、空運転保護、水位制御、PQ 曲線モニタリング、RS485 通信、およびオプションのリモート アクセスが含まれます。構成は 220V と 400V の両方のポンプ システムで利用できます。

MPPTソーラーポンプ制御

リアルタイムの太陽追跡

内蔵の最大電力点追跡アルゴリズムが PV アレイを監視し、太陽光やパネル温度の変化に応じてインバータの動作点を調整します。

MPPT の追跡効率は、規定の動作条件下で最大 99% に達します。実際の水の出力は、やはり太陽放射照度、PV アレイのサイジング、総揚程、パイプ損失、ポンプ効率、モーターの性能に依存します。

可変周波数ポンプ動作

SD600 は、太陽光入力を固定電源として扱うのではなく、PV アレイから利用可能な電力に応じてモーター周波数を調整します。

強い太陽光の下では、ポンプはより高い周波数で動作し、より多くの水を供給できます。太陽光入力が低下すると、インバーターは全出力での起動を繰り返し試行するのではなく、出力周波数を下げるか、スリープモードに入ります。

この制御方法は、一日を通して変化する太陽の状態を実際に利用するのに役立ちます。

自動起動とスリープ

必要なシステムパラメータが設定された後、適切な PV 電力が利用可能になったときにインバータはポンプを開始できます。利用可能な入力が動作しきい値を下回ると、出力を低減したり、スリープ モードに入ることができます。

自動操作により、遠隔の灌漑現場での毎日の手動切り替えの必要性が軽減されます。

AC/DC電源の動作

SD600 は、ソーラー DC 入力および互換性のある AC 電源入力用に構成できます。これにより、灌漑システムは、代替としてグリッドまたは発電機の電力を保持しながら、太陽エネルギーを主電源として使用することができます。

AC サポートは、次の場合に役立ちます。

• 日没後も灌漑を続けなければなりません

• 雲がかかると太陽光発電の出力が低下する

• 季節的な水需要が日中の太陽光発電容量を超える

• システムには計画的なポンピングが必要です

• 貯水量は一定期間内に補給する必要がある

AC 供給電圧と位相は、選択したインバータ構成と一致する必要があります。ソースの切り替え、分離、保護、および動作の優先順位は、システム設計時に定義する必要があります。

SD600 は、ほとんどの太陽光発電アプリケーションでバッテリー不要です。夜間に水の利用が必要な場合、電気エネルギーをバッテリーに蓄えるよりも、タンクや貯水池に水を蓄える方が現実的であることがよくあります。

ポンプの自動運転

ソフトスタート

インバータは、全周波数電力をすぐに適用するのではなく、徐々にモータ速度を上げます。これにより、起動電流が減少し、パイプライン圧力の急激な変化を制限できます。

加速時間はポンプ、配管の長さ、逆止弁、吐出ヘッド、灌水レイアウトに応じて調整する必要があります。

PQ曲線モニタリング

カスタム PQ 機能は、ポンプの出力と流量の情報を使用して、動作流量、蓄積された水の供給、およびエネルギー生産の推定をサポートします。

意味のある結果を得るには、セットアップ中に正しいポンプ曲線とシステム情報を入力する必要があります。

水位制御

水位プローブを接続して、水源とタンクの監視を行うことができます。インバータは、水源レベルが低すぎる場合、または貯蔵タンクが設定された制限に達した場合に、水位信号を使用してポンプを停止できます。

時限操作

計画された運転期間に従って灌漑を行う必要がある場合は、タイミング機能を使用できます。これは、作物ゾーン、貯水池の充填、計画的な水の移送、または AC バックアップの利用が制限されている場所に役立ちます。

クリーニング機能

設定可能なポンプ洗浄機能は、堆積物や破片が動作に影響を与える可能性があるアプリケーションを支援します。洗浄順序と許可されるポンプの方向は、ポンプ製造元の指示に一致する必要があります。

ポンプ保護

SD600 には、一般的な電気、熱、給水の障害に対応するためのドライブおよびポンプの保護機能が含まれています。

ドライラン保護

インバータが水不足に伴う低負荷状態を識別すると、空運転検出によりポンプを停止することができます。低水位プローブは追加の水位信号を提供できます。

通常の負荷電流はポンプのタイプ、揚程、流量、動作周波数によって異なるため、ドライランパラメータは実際のポンプに合わせて設定する必要があります。

電気的保護

利用可能な保護機能は次のとおりです。

• PV過電圧保護

• モーター過電流保護

• ポンプ欠相保護

• 最大ポンプ電流保護

• 低入力電力保護

• 過負荷保護

• インバータ過熱保護

• 高温時の自動ディレーティング

インバータを再起動する前に、再発する障害の原因を特定する必要があります。

最小停止周波数

最小動作周波数を設定して、有効な水流や適切なモーター冷却を生成できない速度でポンプが連続的に動作するのを防ぐことができます。

正しいしきい値は、ポンプの設計、静水頭、パイプ抵抗、およびモーターの要件によって異なります。

水位保護

ソースレベルおよびタンクレベルの信号を使用して、空運転やタンクのオーバーフローを防ぐことができます。設置時には、プローブの位置、ケーブルの配線、入力ロジック、センサーのタイプを考慮する必要があります。

ポンプとモーターの互換性

SD600 は主に、太陽光発電ポンプ システムで使用される互換性のある AC ウォーターポンプ モーター用に設計されています。

一般的なアプリケーションには次のものがあります。

• 水中ボアホールポンプ

• 深井戸ポンプ

• 表面遠心ポンプ

• 灌漑ブースターポンプ

• リザーバー移送ポンプ

• 互換性のある単相および三相ポンプ システム

モーターの選択は、定格以上の出力に基づいて行う必要があります。インバータを選択する前に、次の点を確認してください。

• モーター定格電圧

• モーター相

• 定格電流

• 定格電力

• モーター周波数

• ポンプの始動要件

• 必要な流れ

• トータルダイナミックヘッド

• 一日のポンピング量

• モーターケーブル長さ

出力電圧、位相、電流、およびサポートされているモーター タイプが選択した SD600 構成と一致するまで、ポンプを接続しないでください。

監視と通信

各 SD600 ソーラー ポンプ インバーターには、ローカル通信とシステム統合のための RS485 インターフェイスが装備されています。

オプションの通信モジュールには次のものがあります。

• GPRS

• Wi-Fi

• イーサネットRJ45

適切なモジュールとプラットフォームがインストールされている場合、オペレーターは Android または iOS アプリケーションを通じて動作データを確認できます。

利用可能な監視情報には次のものが含まれます。

• PV入力状態

• 出力周波数

• ポンプ動作電流

• 運転状況

• 障害イベント

• 過去の稼働データ

• 推定流量と滞水量

リモート アクセスは、大規模な農場に散在する灌漑システムや、毎日の点検が難しい場所に設置されている灌漑システムに役立ちます。

注文時に、ネットワークの可用性、モジュール タイプ、プラットフォーム アクセス、サポートされるリモート機能を定義する必要があります。

農業灌漑への応用

畑の灌漑

SD600 は、水を井戸、貯水池、運河、または貯蔵タンクから野外灌漑ネットワークに移送するポンプを駆動できます。可変周波数動作により、ポンプ出力を日中に利用可能な太陽エネルギーに追従させることができます。

果樹園の灌漑

果樹園では、多くの場合、間隔の広い植栽エリア全体に定期的に水を供給する必要があります。太陽光発電ポンプシステムは、日照時間内に高架タンクを満たしたり、互換性のある灌漑ネットワークに供給したりできます。

温室用水の供給

温室では、原水移送、タンク充填、循環、または灌漑供給にインバータを使用できます。水位とタイミング機能は、毎日の灌漑計画に合わせて揚水の調整を支援します。

深井戸ポンプ

SD600は、互換性のある地下水取水用水中ポンプに適用できます。ボーリング孔の深さ、静水位、ドローダウン、パイプの直径、およびポンプのケーブル長をシステムの計算に含める必要があります。

家畜の水やり

遠隔地の農場では、太陽光発電によるポンプを利用して水を家畜のタンクや貯水池に移送できます。タンクレベル制御により、選択した貯蔵レベルに達したときにポンプを停止できます。

リザーバーとタンクの充填

太陽光発電が良好な期間中に水を汲み上げ、後で使用するために保管することができます。これにより、ほとんどのアプリケーションでバッテリーバンクを必要とせずに、水の利用可能性と瞬間的な太陽光を分離できます。

ソーラーポンプシステムの設計

水の要件を定義する

まずは1日の必要水量と運転期間から始めましょう。作物の種類、気候、灌漑方法、土壌、季節の需要が水の使用に影響するため、灌漑面積だけではポンプを選択するのに十分ではありません。

総動ヘッドの計算

総ダイナミックヘッドには次のものが含まれます。

• 水源からの垂直リフト

• 井戸内のドローダウン

• 配達高さ

• パイプ内の摩擦損失

• バルブ、フィルター、継手による損失

• 灌水出口で必要な圧力

インバータを選択する前に、計算された流量と揚程を使用してポンプを選択します。

インバーターとモーターを適合させる

インバータの出力電圧、位相、定格電流、および過負荷容量はポンプ モータと一致する必要があります。モーター出力だけでなく定格電流からもお選びいただけます。

PV アレイのサイズを設定する

通常動作中、PV ストリングは該当する SD600 電圧範囲内にとどまる必要があります。寒冷時の開放電圧は最大入力電圧を下回るようにする必要があります。

推奨される PV 入力電力はポンプ容量の少なくとも 1.2 倍です。高温、弱い太陽光、季節条件、ほこり、ケーブル損失、モジュールの経年劣化などにより、追加のアレイ マージンが必要になる場合があります。

貯水計画を立てる

貯蔵タンクまたは貯水池を使用すると、晴れた時間に汲み上げた水を後で使用できます。貯蔵量は、毎日の需要、天候の変化、灌漑スケジュール、タンクの補充に必要な時間を反映する必要があります。

モーターケーブルを確認してください

モーターケーブルが70mを超える場合は、インバータに適合した定格の出力リアクトルが必要となる場合があります。ケーブルのサイズ、電圧降下、絶縁、シールド、接地、および地域の電気要件も確認する必要があります。

技術仕様

品質とエンジニアリングのサポート

IFIND は ISO 9001 品質管理システムを適用し、2024 年に完了した CE 認証と BV フィールド検証を報告しています。各インバーターは梱包前に組み立ておよびテストされます。

エンジニアリング サポートは次の場合に利用できます。

• ポンプとインバータの選定

• PVストリングの計算

• AC/DC電源構成

• 水位センサーのセットアップ

• モーターパラメータの設定

• RS485とリモートモニタリング

• 故障診断

• 灌漑プロジェクトのマッチング

顧客は、技術レビューのためにポンプの銘板、ポンプ曲線、毎日の水需要、総揚程、ソーラーパネルの仕様、サイトの電力情報を提出できます。

よくある質問

SD600 はバッテリーなしで動作しますか?

はい。ほとんどの太陽熱温水ポンプシステムは、PV アレイから直接動作できます。ポンプが作動していないときに使用できるように、水をタンクまたはリザーバーに保管できます。

太陽光が不十分な場合、送電網や発電機の電力を使用できますか?

SD600 は、互換性のある AC およびソーラー DC 電源をサポートしています。 AC 電圧、位相、スイッチング方法、電源の優先順位は、選択したインバーター構成と一致する必要があります。

ソーラーパネルは何枚必要ですか?

この数値は、パネルの Voc、Vmp、電流、電力、設置場所の温度、ポンプ電力、および選択した SD600 電圧クラスによって異なります。完全なストリングは、インバータの電圧および電流制限内にとどまる必要があります。

PV アレイの定格がポンプ出力を上回るのはなぜですか?

このページでは、ポンプ容量の少なくとも 1.2 倍の PV 電力を推奨しています。このマージンは、モジュールの温度、放射照度の変化、ケーブル損失、埃、その他の実際の動作条件を考慮するのに役立ちます。

井戸の水がなくなったらどうなるのでしょうか？

インバータは空運転検出と低水位プローブを使用してポンプを停止できます。検出しきい値と再起動遅延は、実際の水源とポンプに合わせて設定する必要があります。

インバーターは一日中一定の水流を維持できますか?

AC電源、貯蔵システム、または互換性のある制御戦略が使用されていない限り、水の流れは通常、利用可能な太陽光発電に応じて変化します。貯蔵タンクは、灌漑ネットワークにより安定した水を供給するのに役立ちます。

SD600は単相ウォーターポンプを動作させることができますか?

製品情報では、さまざまなポンプ モーター タイプのサポートについて言及していますが、互換性は選択した SD600 モデルによって異なります。ご注文前にモーターの銘板と配線情報をお知らせください。

遠隔監視は標準装備されていますか？

RS485が標準です。 GPRS、WiFi、およびイーサネット モジュールはオプションです。通信モジュール、アプリケーションプラットフォーム、地域ネットワーク互換性、リモート機能などを見積書にてご確認ください。

標準のインバータ筐体はIP65ですか?

オプションでIP65キャビネット構成も利用可能です。設置場所は、注文時に提供されたエンクロージャに従って選択する必要があります。

出力リアクトルはどのような場合に必要ですか?

製品ページではモーターケーブルが70mを超える場合は出力リアクトルの検討を推奨しています。ケーブルの長さ、スイッチング周波数、モーターの絶縁、設置環境も評価する必要があります。

正しい SD600 モデルを選択するにはどのような情報が必要ですか?

ポンプのタイプ、モーターの電圧、相、電力、定格電流、必要な流量、総動揚程、モーターケーブルの長さ、PV モジュールの仕様、利用可能な AC 電源、および設置環境を提供します。