Шта је претварач соларне пумпе? МППТ, апликације и бенефиције

Инвертер соларне пумпе је уређај за претварање енергије дизајниран за рад пумпи за воду користећи електричну енергију коју генеришу соларни панели. Конвертује једносмерну струју из фотонапонске мреже у контролисану наизменичну струју за мотор пумпе.

За разлику од стандарда соларни инвертер , који је углавном дизајниран за снабдевање наизменичном струјом зграда или мреже, а инвертер соларне пумпе је посебно дизајниран за контролу брзине и излаза пумпе. Подешава мотор према доступној соларној енергији, потражњи за водом и условима рада.

У многим системима, инвертер соларне пумпе може да ради без батерије. Вода се може пумпати током периода јаког сунчевог зрачења и чувати у резервоару или резервоару за каснију употребу. Неки модели такође подржавају улаз наизменичне струје, омогућавајући пумпи да настави са радом када је соларна енергија недовољна.

ИФИНД пружа инвертерска решења соларне пумпе као што су СД600 серија МППТ соларних пумпи инвертор за наводњавање пољопривреде, пумпање дубоког бунара, пренос воде и друге примене.

Шта је претварач соларне пумпе?

Инвертер соларне пумпе комбинује конверзију соларне енергије са контролом мотора променљиве фреквенције.

Његове главне функције су:

• Претворите соларну једносмерну енергију у наизменичну струју;

• Пратите максималну доступну снагу из ПВ низа;

• Подесите брзину мотора пумпе према соларним условима;

• Покретање и заустављање пумпе аутоматски;

• Заштитите мотор и пумпу од ненормалних услова;

• Подржава комуникацију и даљински надзор на одабраним моделима.

Термин се може односити на различите дизајне производа. Неки претварачи соларних пумпи су намењени директном соларном раду, док други подржавају и соларни ДЦ улаз и АЦ улаз из мреже или генератора.

Инвертер соларне пумпе стога није само конвенционални ВФД повезан са соларним панелом. Потребан му је МППТ контролни систем и дизајн ДЦ улаза погодан за фотонапонску енергију.

Како ради инвертер соларне пумпе?

Типичан соларни пумпни систем укључује:

1. Соларни панели;

2. Инвертер соларне пумпе;

3. Мотор пумпе;

4. Извор воде и систем испоруке;

5. Опциони сензори, комуникациони уређаји или резервна копија наизменичне струје.

Соларни ДЦ улаз

Соларни панели производе једносмерну струју. Напон и струја коју стварају панели мењају се током дана због интензитета сунчеве светлости, температуре, сенчења, прашине и временских услова.

Инвертер соларне пумпе прима овај варијабилни ДЦ улаз и претвара га у контролисан излаз за мотор пумпе.

ПВ низ мора бити пројектован у оквиру дозвољеног опсега напона и струје претварача. Напон отвореног круга низа, посебно у хладним условима, мора остати испод максималног улазног ограничења претварача.

МППТ праћење

МППТ је скраћеница за праћење максималне снаге. То је контролна функција која континуирано тражи радну тачку где соларни низ може да испоручи највећу доступну снагу.

Максимална тачка снаге се мења са променом сунчеве светлости и температуре панела. Ако инвертер ради на неодговарајућем напону, део расположиве соларне енергије можда неће бити ефикасно искоришћен.

МППТ контролер подешава радну тачку ПВ-а и преноси доступну енергију степену управљања мотором. Ово омогућава пумпи да боље искористи променљиве соларне услове.

МППТ не ствара додатну енергију. Помаже систему да ефикасније користи доступну ПВ снагу.

Излаз мотора са променљивом фреквенцијом

Након праћења расположиве соларне енергије, инвертер производи контролисан излаз наизменичне струје за мотор пумпе.

Када је соларна енергија јака, инвертер може повећати фреквенцију мотора и брзину пумпе. Када соларна енергија падне, може смањити фреквенцију, ући у режим мировања или зауставити пумпу ако нема довољно енергије за стабилан рад.

Ова операција са променљивом фреквенцијом се разликује од једноставног укључивања и искључивања пумпе. Омогућава пумпи да постепено реагује на промене соларних услова.

Аутоматско покретање и спавање

Многи претварачи соларних пумпи могу аутоматски покренути пумпу када ПВ низ обезбеди довољно снаге. Када соларна енергија падне испод радног прага, инвертер може смањити излаз или ставити пумпу у режим мировања.

Ова функција је корисна за системе за даљинско наводњавање и водоснабдевање јер оператер не мора ручно да покреће и зауставља пумпу током дана.

АЦ резервни улаз

Неки претварачи соларних пумпи подржавају и соларни ДЦ улаз и компатибилни АЦ улаз. Извор наизменичне струје може доћи из комуналне мреже или генератора, у зависности од дизајна система.

АЦ резервна копија може бити корисна када:

• Наводњавање се мора наставити након заласка сунца;

• Облачност смањује соларну снагу;

• Сезонска потражња за водом је велика;

• Систем захтева планирано пумпање;

• Резервоар се мора напунити у одређеном року.

Извор наизменичне струје, фаза, напон и метода промене морају да одговарају конфигурацији претварача.

Које су главне функције претварача соларне пумпе?

МППТ Соларна контрола

МППТ омогућава претварачу да подеси рад у складу са променљивим излазом ПВ низа. Ово је једна од главних разлика између претварача соларне пумпе и стандардног погона мотора наизменичне струје.

Меко покретање

Инвертер соларне пумпе може постепено повећати брзину мотора уместо да одмах примени пуну снагу.

Меко покретање може помоћи:

• Смањите почетну струју;

• Ограничите механички удар;

• Смањите водени чекић;

• Заштитите спојнице и каишеве;

• Побољшајте век трајања пумпног система.

Време убрзања треба подесити у складу са пумпом, мотором, цевоводом, неповратним вентилом и укупном главом.

Заштита од рада на суво

Рад на суво настаје када пумпа ради без довољно воде. Може изазвати прегревање, механичко хабање, оштећење заптивке или превремени квар пумпе.

Инвертер соларне пумпе може детектовати услове рада на суво праћењем струје мотора, снаге, оптерећења или сензора нивоа воде. Тачан метод детекције зависи од претварача и пумпног система.

Параметри рада на суво би требало да се подесе у складу са стварном пумпом. Подешавање које ради за једну пумпу можда није погодно за другу.

Контрола нивоа воде

Сензори нивоа воде се могу користити за праћење бунара, резервоара, резервоара или другог извора воде.

Инвертер може да заустави пумпу када:

• Ниво извора воде је пренизак;

• Резервоар за складиштење је пун;

• Пумпа би иначе радила без довољно воде;

• Достигнут је конфигурисани оперативни ниво.

Исправна инсталација сензора и логика сигнала су важни за поуздан рад.

Заштита од прекомерне струје и преоптерећења

Инвертер прати струју мотора и може да заустави пумпу ако струја премаши конфигурисану границу.

Прекомерна струја може бити узрокована блокираном пумпом, превеликим напоном, механичким оштећењем, нетачним параметрима мотора или фазним проблемом. Поновљена путовања треба истражити, а не решавати једноставним повећањем тренутне границе.

Заштита од пренапона и превисоке температуре

Инвертер може да надгледа ПВ напон, напон ДЦ магистрале, унутрашњу температуру и друге електричне услове.

Ако је ПВ напон превисок или претварач постане превише врућ, то може смањити излаз или зауставити рад. Правилна вентилација и правилан дизајн фотонапонских жица су од суштинског значаја.

Комуникација и даљински надзор

Многи савремени претварачи соларних пумпи обезбеђују РС485 комуникацију. Опциони модули могу подржавати Етхернет, Ви-Фи, ГПРС или друге методе даљинског надзора.

Типични подаци праћења могу укључивати:

• ПВ улазни напон и снага;

• Излазна фреквенција;

• струја мотора;

• Радни статус пумпе;

• Евиденција о грешкама;

• Проток воде или акумулирана запремина воде;

• Историјски оперативни подаци.

Даљинско праћење је посебно корисно за пољопривредне локације и бунаре које је тешко свакодневно прегледати.

Врсте претварача соларних пумпи

Самостални претварачи соларних пумпи

Самостални инвертер соларне пумпе је дизајниран првенствено за рад на ПВ погон. Он претвара соларну енергију директно у контролисану наизменичну струју за пумпу.

Ови системи се често користе за даљинско наводњавање, појење стоке и пумпање дубоког бунара тамо где електрична енергија није доступна или је скупа за инсталацију.

Инвертори соларне пумпе са резервном наизменичном струјом

Ови претварачи прихватају соларну енергију као примарни извор и користе компатибилну наизменичну струју када је соларна енергија недовољна.

Они пружају већу оперативну флексибилност, али захтевају додатну пажњу на АЦ улазни напон, фазу, заштиту и логику промене.

Једнофазни и трофазни модели

Инвертори соларне пумпе су доступни за различите конфигурације мотора.

Једнофазна пумпа се може користити у мањим системима, док су трофазни мотори уобичајени у већим пољопривредним, индустријским и дубоким пумпним апликацијама.

Излаз претварача мора одговарати називном напону, фази, фреквенцији и струји мотора. Инвертер дизајниран за трофазни мотор не би требало да буде повезан са другим типом мотора без одобрења произвођача.

Потопне пумпе и апликације за површинске пумпе

Неки претварачи соларних пумпи се користе са потопљеним пумпама уграђеним у бунаре или бушотине. Други покрећу површинске центрифугалне пумпе, пумпе за повишење притиска или преносне пумпе.

Избор претварача зависи од карактеристика мотора, а не само од назива пумпе. Такође треба узети у обзир дужину кабла, почетну потребу, радну фреквенцију, ниво воде и укупну висину.

Инвертер соларне пумпе у односу на конвенционални ВФД

Конвенционални ВФД може ефикасно да контролише мотор пумпе када се напаја стабилном наизменичном струјом, али не може нормално да прати тачку максималне снаге соларног поља.

Инвертер соларне пумпе је дизајниран око променљивих карактеристика фотонапонске енергије и радних захтева пумпи за воду.

Инвертер соларне пумпе у односу на стандардни соларни инвертер

Стандардни соларни инвертер претвара фотонапонску енергију у наизменичну струју за домаћинства, комерцијална оптерећења или оптерећења повезана са мрежом. Можда неће обезбедити функције контроле мотора које су потребне за пумпу.

Инвертер соларне пумпе је дизајниран да:

• Контролна фреквенција мотора;

• Подесите брзину пумпе;

• Обезбедите меко покретање;

• Реаговати на промену ПВ снаге;

• Откривање стања на сувом или на нивоу воде;

• Заштитите мотор пумпе.

Из тог разлога, стандардни соларни инвертер повезан са мрежом не би требало да се повезује директно на пумпу осим ако комплетан систем није посебно дизајниран за ту сврху.

Примене претварача соларне пумпе

Пољопривредно наводњавање

Пољопривредно наводњавање је једна од најчешћих примена.

Инвертер соларне пумпе може снабдевати водом из бунара, резервоара, канала или резервоара за складиштење поља, воћњака, стакленика и мрежа за наводњавање.

Систем може да ради током дневних сати и да складишти воду у резервоару за употребу када је соларна производња нижа.

Пумпање дубоког бунара

Инвертори соларних пумпи могу да раде компатибилне потопљене пумпе за бушотине и дубоке бунаре.

Пре избора система, инжењери треба да провере:

• Статички ниво воде;

• Дравдовн;

• Потребан проток;

• Укупна динамичка глава;

• Дубина бунара;

• Дужина цеви;

• Дужина кабла мотора;

• Оцена мотора пумпе.

Пумпу треба изабрати према протоку и према висини. Сама снага мотора није довољна да се утврди да ли ће систем задовољити потребе за водом.

Снабдевање водом стакленика

Стакленици могу користити соларне пумпне системе за наводњавање, пуњење резервоара, пренос воде или циркулацију.

Контрола нивоа воде и временски ограничени рад могу помоћи у координацији пумпања са распоредом наводњавања усева.

Заливање стоке

Удаљене фарме могу користити соларно пумпање за пренос воде у резервоаре за стоку или узвишене резервоаре.

Функције аутоматског заустављања могу спречити преливање, док заштита од рада на суво може смањити ризик од рада пумпе када је извор воде низак.

Пуњење резервоара и резервоара

Соларни пумпни систем може производити воду током периода јаког сунчевог зрачења и складиштити је за каснију употребу.

Овај приступ може смањити потребу за складиштењем батерија у апликацијама где је складиштење воде практичније од електричног складиштења.

Даљинско снабдевање водом

Удаљене заједнице, градилишта и изоловани објекти могу користити претвараче соларне пумпе тамо где је приступ мрежи ограничен.

Систем се може конфигурисати са соларном енергијом, складиштем воде и опционим резервним напајањем наизменичном струјом у складу са потребним радним распоредом.

Предности коришћења претварача соларне пумпе

Смањена зависност од електричне енергије из мреже

Соларна енергија може да ради са пумпом током дневних сати без потпуног ослањања на електричну енергију или генераторе на гориво.

Рад без батерије у одговарајућим системима

Многи соларни пумпни системи могу да раде без батерије пумпањем воде када је соларна енергија доступна и складиштењем те воде у резервоару или резервоару.

Ово може смањити одржавање батерије и поједноставити систем, иако рад без батерије није погодан за сваку примену.

Боље коришћење расположиве соларне енергије

МППТ и контрола променљиве фреквенције омогућавају пумпи да реагује на променљиве соларне услове уместо да се стално покреће и зауставља пуном снагом.

Побољшана заштита пумпе

Детекција рада на суво, заштита од преоптерећења, контрола нивоа воде и друге функције могу помоћи у заштити пумпе од уобичајених проблема у раду.

Аутоматски рад

Функције аутоматског покретања, спавања, мерења времена и даљинског надзора смањују потребу за свакодневним ручним радом, посебно на удаљеним локацијама.

Како одабрати претварач соларне пумпе

Дефинишите потребе за водом

Почните са потребном дневном количином воде и распоредом рада.

Узмите у обзир врсту усева, метод наводњавања, сезонску потражњу, величину резервоара и доступну сунчеву светлост. Само подручје за наводњавање није довољно за одређивање капацитета пумпе и претварача.

Израчунајте проток и укупан пад

Укупна динамичка глава може укључивати:

• Вертикална висина подизања;

• Велл дравдовн;

• Висина испоруке;

• Трење цеви;

• Губици вентила и филтера;

• Потребан притисак на излазу.

Пумпу треба изабрати према потребном протоку и укупној висини пре избора претварача.

Ускладите мотор

Проверите мотор пумпе:

• Називни напон;

• Називна струја;

• Називна снага;

• Фаза;

• Називна фреквенција;

• Почетни захтеви;

• Тип мотора.

Инвертер треба изабрати према називној струји и капацитету преоптерећења као и снази мотора.

Одредите величину ПВ низа

ПВ низ мора остати унутар дозвољеног опсега напона и струје претварача.

Размотрите промене изазване хладним временом, високим температурама, сенчењем, прашином, губицима каблова и старењем модула. Препоручена ПВ снага треба да прати упутства произвођача претварача.

Проверите дужину и заштиту кабла

Дуги каблови мотора могу изазвати пад напона и напрезање рефлектованих таласа. За неке инсталације може бити потребан излазни реактор или филтер.

Систем такође треба да садржи одговарајуће уземљење, заштиту од пренапона, искључивања и изолацију каблова за услове на локацији.

ФАКс

Која је сврха претварача соларне пумпе?

Инвертер соларне пумпе претвара соларну једносмерну енергију у контролисану наизменичну струју за пумпу за воду. Такође подешава брзину мотора, прати доступну ПВ снагу и обезбеђује функције заштите пумпе.

Да ли је инвертеру соларне пумпе потребна батерија?

Не увек. Многи соларни пумпни системи раде без батерије тако што пумпају воду током сунчаних сати и чувају је у резервоару или резервоару.

Батерија се може узети у обзир када систем захтева резервну електричну енергију или рад у тренуцима када соларна енергија није доступна.

Шта је МППТ у претварачу соларне пумпе?

МППТ је скраћеница за праћење максималне снаге. Подешава радну тачку ПВ тако да соларни низ може да испоручи највећу доступну снагу под променљивим условима сунчеве светлости и температуре.

Може ли инвертер соларне пумпе да користи електричну енергију из мреже?

Неки модели подржавају и соларни ДЦ улаз и компатибилни АЦ улаз. Ово омогућава мрежи или генератору да служе као резервни извор када је соларна енергија недовољна.

АЦ напон, фаза, фреквенција и метод промене морају да одговарају конфигурацији претварача.

Може ли инвертер соларне пумпе да ради са потопљеном пумпом?

Да, многи претварачи соларних пумпи су дизајнирани за компатибилне потопљене пумпе. Претварач мора да одговара напону мотора, фази, струји, снази, дужини кабла и захтевима за покретање.

Како да димензионирам инвертер соларне пумпе?

Почните са протоком воде, укупном динамичком главом, капацитетом мотора пумпе, називном струјом, напоном ПВ низа, снагом ПВ низа и потребном дневном запремином воде.

Претварач треба изабрати према комплетном систему пумпе, а не само према снази мотора.

Шта се дешава када сунчева светлост ослаби?

Инвертер може смањити брзину пумпе, ући у режим мировања или зауставити пумпу ако је доступна ПВ снага испод радног прага.

Ако модел подржава резервну копију наизменичне струје, може се пребацити на компатибилни извор наизменичне струје у складу са конфигурисаним приоритетом.

Закључак

Инвертер соларне пумпе претвара варијабилну соларну енергију у контролисан излаз наизменичне струје за моторе водене пумпе. Његова МППТ функција прати доступну ПВ снагу, док контрола променљиве фреквенције прилагођава брзину пумпе према сунчевој светлости и потражњи за водом.

Најважнији фактори одабира су проток воде, укупна висина, карактеристике мотора, дизајн фотонапонске мреже, улазни и излазни напон, заштитне функције, дужина кабла и резервни захтеви.

Када се правилно усклади са пумпом и системом за воду, инвертер соларне пумпе може да подржи аутоматски рад, смањи зависност од електричне енергије из мреже, заштити мотор и учини снабдевање водом на соларни погон практичнијим за пољопривреду, удаљена места и друге примене.

Потребна вам је помоћ при одабиру претварача соларне пумпе?

Поделите своју оцјену мотора пумпе, потребан проток, укупну висину, информације о фотонапонском низу и радне услове са ИФИНД тимом. Можемо вам помоћи да процените одговарајућу конфигурацију претварача соларне пумпе за ваш пројекат.

Разговарајте о апликацији претварача соларне пумпе