Biến tần máy bơm năng lượng mặt trời MPPT dòng SD600 cho tưới tiêu nông nghiệp

Tổng quan về sản phẩm

Biến tần máy bơm năng lượng mặt trời MPPT dòng SD600 chuyển đổi nguồn DC từ mảng quang điện thành đầu ra AC tần số thay đổi cho máy bơm tưới tiêu nông nghiệp. Bằng cách điều chỉnh tần số đầu ra khi điều kiện mặt trời thay đổi, nó sẽ điều phối nguồn điện PV sẵn có với các yêu cầu vận hành của máy bơm được kết nối.

Dòng sản phẩm này hỗ trợ cả nguồn năng lượng mặt trời DC và nguồn điện xoay chiều tương thích. Nguồn điện xoay chiều có thể hỗ trợ hoạt động của máy bơm khi không có hoặc không đủ năng lượng mặt trời, tùy thuộc vào cấu hình hệ thống đã chọn.

Các chức năng có sẵn bao gồm điều khiển MPPT, tự động khởi động và ngủ, khởi động mềm, bảo vệ chạy khô, kiểm soát mực nước, giám sát đường cong PQ, giao tiếp RS485 và truy cập từ xa tùy chọn. Cấu hình có sẵn cho cả hệ thống bơm 220V và 400V.

Điều khiển bơm năng lượng mặt trời MPPT

Theo dõi năng lượng mặt trời theo thời gian thực

Thuật toán theo dõi điểm công suất tối đa tích hợp sẽ giám sát mảng PV và điều chỉnh điểm vận hành biến tần khi ánh sáng mặt trời và nhiệt độ bảng điều khiển thay đổi.

Hiệu suất theo dõi MPPT đạt tới 99% trong các điều kiện hoạt động đã nêu. Sản lượng nước thực tế vẫn phụ thuộc vào bức xạ mặt trời, kích thước mảng PV, tổng cột áp bơm, tổn thất đường ống, hiệu suất bơm và hiệu suất động cơ.

Vận hành bơm biến tần

Thay vì xử lý đầu vào năng lượng mặt trời như một nguồn điện cố định, SD600 điều chỉnh tần số động cơ theo nguồn điện có sẵn từ mảng PV.

Dưới ánh sáng mặt trời mạnh hơn, máy bơm có thể hoạt động ở tần số cao hơn và cung cấp nhiều nước hơn. Khi đầu vào năng lượng mặt trời giảm, biến tần sẽ giảm tần số đầu ra hoặc chuyển sang chế độ ngủ thay vì cố gắng khởi động toàn bộ nguồn điện liên tục.

Phương pháp điều khiển này giúp tận dụng thực tế việc thay đổi điều kiện mặt trời trong ngày.

Tự động khởi động và ngủ

Sau khi cấu hình các thông số hệ thống cần thiết, biến tần có thể khởi động máy bơm khi có đủ nguồn điện PV. Nó có thể giảm đầu ra hoặc chuyển sang chế độ ngủ khi đầu vào khả dụng giảm xuống dưới ngưỡng vận hành.

Vận hành tự động giúp giảm nhu cầu chuyển đổi thủ công hàng ngày tại các địa điểm tưới tiêu từ xa.

Hoạt động nguồn AC/DC

SD600 có thể được cấu hình cho đầu vào DC năng lượng mặt trời và đầu vào nguồn AC tương thích. Điều này cho phép hệ thống tưới tiêu sử dụng năng lượng mặt trời làm nguồn chính trong khi vẫn giữ lại nguồn điện lưới hoặc máy phát điện làm nguồn thay thế.

Hỗ trợ AC có thể hữu ích khi:

• Phải tiếp tục tưới nước sau khi mặt trời lặn

• Mây che phủ làm giảm sản lượng PV

• Nhu cầu nước theo mùa vượt quá công suất năng lượng mặt trời ban ngày

• Hệ thống yêu cầu bơm theo lịch trình

• Việc trữ nước phải được bổ sung trong một khoảng thời gian cố định

Điện áp và pha nguồn AC phải phù hợp với cấu hình biến tần đã chọn. Việc chuyển đổi nguồn, cách ly, bảo vệ và ưu tiên vận hành phải được xác định trong quá trình thiết kế hệ thống.

SD600 không dùng pin trong hầu hết các ứng dụng bơm năng lượng mặt trời. Khi cần có nước vào ban đêm, việc lưu trữ nước trong bể hoặc hồ chứa thường thực tế hơn việc lưu trữ năng lượng điện trong pin.

Vận hành bơm tự động

Khởi động mềm

Biến tần tăng tốc độ động cơ dần dần thay vì cấp nguồn toàn tần số ngay lập tức. Điều này làm giảm dòng điện khởi động và giúp hạn chế những thay đổi đột ngột về áp suất đường ống.

Thời gian tăng tốc phải được điều chỉnh theo máy bơm, chiều dài đường ống, van một chiều, đầu phân phối và cách bố trí tưới.

Giám sát đường cong PQ

Chức năng PQ tùy chỉnh sử dụng thông tin về công suất và lưu lượng của máy bơm để hỗ trợ ước tính lưu lượng vận hành, lượng nước cung cấp tích lũy và sản xuất năng lượng.

Để có kết quả có ý nghĩa, phải nhập đường cong bơm và thông tin hệ thống chính xác trong quá trình thiết lập.

Kiểm soát mực nước

Một đầu dò mực nước có thể được kết nối để theo dõi nguồn và bể chứa. Biến tần có thể sử dụng tín hiệu mực nước để dừng bơm khi mực nguồn quá thấp hoặc khi bể chứa đạt đến giới hạn đã định cấu hình.

Hoạt động theo thời gian

Chức năng hẹn giờ có thể được sử dụng khi việc tưới tiêu phải tuân theo thời gian vận hành theo kế hoạch. Điều này rất hữu ích cho các vùng trồng trọt, làm đầy hồ chứa, chuyển nước theo lịch trình hoặc các vị trí có nguồn dự phòng AC hạn chế.

Chức năng làm sạch

Các chức năng làm sạch máy bơm có thể cấu hình có thể hỗ trợ các ứng dụng mà cặn hoặc mảnh vụn có thể ảnh hưởng đến hoạt động. Trình tự làm sạch và hướng bơm được phép phải phù hợp với hướng dẫn của nhà sản xuất máy bơm.

Bảo vệ máy bơm

SD600 bao gồm các chức năng bảo vệ ổ đĩa và máy bơm nhằm ứng phó với các lỗi thông thường về điện, nhiệt và cấp nước.

Bảo vệ chạy khô

Phát hiện chạy cạn có thể dừng máy bơm khi biến tần xác định tình trạng thiếu tải liên quan đến việc không đủ nước. Đầu dò mực nước thấp có thể cung cấp thêm tín hiệu mực nước.

Các thông số chạy thử phải được đưa vào vận hành cho máy bơm thực tế vì dòng tải thông thường thay đổi tùy theo loại máy bơm, cột áp, lưu lượng và tần số vận hành.

Bảo vệ điện

Các chức năng bảo vệ có sẵn bao gồm:

• Bảo vệ quá áp PV

• Bảo vệ quá dòng động cơ

• Bảo vệ mất pha bơm

• Bảo vệ dòng bơm tối đa

• Bảo vệ nguồn điện đầu vào thấp

• Bảo vệ quá tải

• Bảo vệ quá nhiệt biến tần

• Tự động giảm tải ở nhiệt độ cao

Nguyên nhân gây ra lỗi lặp lại phải được xác định trước khi khởi động lại biến tần.

Tần số dừng tối thiểu

Tần số hoạt động tối thiểu có thể được cấu hình để ngăn máy bơm chạy liên tục ở tốc độ không thể tạo ra dòng nước hữu ích hoặc làm mát động cơ đầy đủ.

Ngưỡng chính xác phụ thuộc vào thiết kế máy bơm, đầu tĩnh, điện trở đường ống và yêu cầu về động cơ.

Bảo vệ mực nước

Tín hiệu mức nguồn và mức bể có thể được sử dụng để ngăn chặn hiện tượng chạy khô hoặc tràn bể. Cần xem xét vị trí đầu dò, định tuyến cáp, logic đầu vào và loại cảm biến trong quá trình cài đặt.

Khả năng tương thích của máy bơm và động cơ

SD600 được thiết kế chủ yếu cho động cơ máy bơm nước AC tương thích được sử dụng trong hệ thống bơm năng lượng mặt trời.

Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

• Máy bơm giếng khoan chìm

• Máy bơm giếng sâu

• Bơm ly tâm bề mặt

• Máy bơm tăng cường tưới tiêu

• Máy bơm chuyển hồ chứa

• Hệ thống bơm một pha và ba pha tương thích

Việc lựa chọn động cơ phải dựa trên công suất định mức. Trước khi chọn biến tần, hãy kiểm tra:

• Điện áp định mức động cơ

• Pha động cơ

• Đánh giá hiện tại

• Công suất định mức

• Tần số động cơ

• Yêu cầu khởi động máy bơm

• Luồng yêu cầu

• Tổng đầu động

• Khối lượng bơm hàng ngày

• Chiều dài cáp động cơ

Không nên kết nối máy bơm cho đến khi điện áp đầu ra, pha, dòng điện và loại động cơ được hỗ trợ khớp với cấu hình SD600 đã chọn.

Giám sát và Truyền thông

Mỗi biến tần bơm năng lượng mặt trời SD600 được trang bị giao diện RS485 để tích hợp hệ thống và liên lạc cục bộ.

Các mô-đun truyền thông tùy chọn bao gồm:

• GPRS

• Wi-Fi

• Ethernet RJ45

Khi mô-đun và nền tảng thích hợp được cài đặt, người vận hành có thể xem lại dữ liệu vận hành thông qua ứng dụng Android hoặc iOS.

Thông tin giám sát có sẵn có thể bao gồm:

• Trạng thái đầu vào PV

• Tần số đầu ra

• Dòng điện vận hành của máy bơm

• Trạng thái chạy

• Sự kiện lỗi

• Dữ liệu vận hành lịch sử

• Lưu lượng ước tính và lượng nước cung cấp tích lũy

Truy cập từ xa rất hữu ích cho các hệ thống tưới tiêu trải rộng trên các trang trại lớn hoặc được lắp đặt ở những địa điểm khó kiểm tra hàng ngày.

Tính khả dụng của mạng, loại mô-đun, khả năng truy cập nền tảng và các chức năng từ xa được hỗ trợ phải được xác định khi đặt hàng.

Ứng dụng tưới tiêu nông nghiệp

Tưới ruộng

SD600 có thể điều khiển máy bơm chuyển nước từ giếng, hồ chứa, kênh hoặc bể chứa đến mạng lưới tưới tiêu trên đồng ruộng. Hoạt động với tần số thay đổi cho phép đầu ra của máy bơm tuân theo năng lượng mặt trời có sẵn trong ngày.

Tưới vườn cây ăn quả

Vườn cây ăn trái thường yêu cầu cung cấp nước thường xuyên trên các khu vực trồng trọt có khoảng cách rộng rãi. Hệ thống bơm năng lượng mặt trời có thể lấp đầy bể chứa trên cao hoặc cung cấp mạng lưới tưới tiêu tương thích vào ban ngày.

Cung cấp nước nhà kính

Nhà kính có thể sử dụng biến tần để truyền nước nguồn, đổ đầy bể, tuần hoàn hoặc cung cấp nước tưới. Chức năng đo mực nước và thời gian giúp phối hợp việc bơm với kế hoạch tưới tiêu hàng ngày.

Bơm giếng sâu

SD600 có thể được áp dụng cho máy bơm chìm tương thích để khai thác nước ngầm. Độ sâu lỗ khoan, mực nước tĩnh, độ hạ thấp, đường kính ống và chiều dài cáp bơm phải được đưa vào tính toán hệ thống.

Tưới nước chăn nuôi

Các trang trại ở xa có thể sử dụng máy bơm năng lượng mặt trời để chuyển nước đến bể nuôi hoặc hồ chứa. Kiểm soát mức bồn chứa có thể dừng máy bơm khi đạt đến mức lưu trữ đã chọn.

Đổ đầy bể chứa và bể chứa

Nước có thể được bơm trong thời gian sản xuất năng lượng mặt trời tốt và được lưu trữ để sử dụng sau này. Điều này tách biệt lượng nước sẵn có khỏi ánh sáng mặt trời nhất thời mà không cần đến cục pin trong hầu hết các ứng dụng.

Thiết kế hệ thống bơm năng lượng mặt trời

Xác định nhu cầu nước

Bắt đầu với lượng nước cần thiết hàng ngày và thời gian vận hành. Chỉ riêng diện tích tưới là không đủ để chọn máy bơm vì loại cây trồng, khí hậu, phương pháp tưới, đất và nhu cầu theo mùa đều ảnh hưởng đến việc sử dụng nước.

Tính tổng cột áp động

Tổng đầu động bao gồm:

• Nâng thẳng đứng từ nguồn nước

• Sự rút nước trong giếng

• Chiều cao giao hàng

• Tổn thất ma sát trong đường ống

• Tổn thất qua van, bộ lọc và phụ kiện

• Áp suất yêu cầu tại đầu ra tưới

Sử dụng lưu lượng và cột áp được tính toán để chọn máy bơm trước khi chọn biến tần.

Ghép biến tần với động cơ

Điện áp đầu ra, pha, dòng điện định mức và khả năng quá tải của biến tần phải phù hợp với động cơ máy bơm. Chọn theo dòng điện định mức cũng như công suất động cơ.

Kích thước mảng PV

Chuỗi quang điện phải nằm trong dải điện áp SD600 hiện hành trong quá trình hoạt động bình thường. Điện áp mạch hở trong thời tiết lạnh phải duy trì ở mức điện áp đầu vào tối đa.

Công suất đầu vào PV được khuyến nghị ít nhất bằng 1,2 lần công suất bơm. Biên độ mảng bổ sung có thể được yêu cầu đối với nhiệt độ cao, ánh nắng yếu, điều kiện theo mùa, bụi, mất cáp và lão hóa mô-đun.

Lập kế hoạch lưu trữ nước

Bể chứa hoặc bể chứa cho phép nước được bơm vào những giờ nắng để sử dụng sau. Dung lượng lưu trữ phải phản ánh nhu cầu hàng ngày, sự thay đổi của thời tiết, lịch tưới và thời gian cần thiết để đổ đầy bể.

Kiểm tra cáp động cơ

Đối với cáp động cơ dài hơn 70m, có thể cần phải có cuộn kháng đầu ra có định mức phù hợp với biến tần. Kích thước cáp, độ sụt áp, cách điện, che chắn, nối đất và các yêu cầu về điện cục bộ cũng cần được kiểm tra.

Thông số kỹ thuật

Hỗ trợ chất lượng và kỹ thuật

IFIND áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 và hoàn thành chứng nhận CE cũng như quá trình xác minh hiện trường của BV vào năm 2024. Mỗi biến tần đều được lắp ráp và kiểm tra trước khi đóng gói.

Hỗ trợ kỹ thuật có sẵn cho:

• Lựa chọn máy bơm và biến tần

• Tính toán chuỗi PV

• Cấu hình nguồn AC/DC

• Thiết lập cảm biến mực nước

• Cấu hình thông số động cơ

• RS485 và giám sát từ xa

• Chẩn đoán lỗi

• Phù hợp dự án thủy lợi

Khách hàng có thể gửi bảng tên máy bơm, đường cong máy bơm, nhu cầu nước hàng ngày, tổng cột áp, thông số kỹ thuật của tấm pin mặt trời và thông tin về nguồn điện tại địa điểm để xem xét kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

SD600 có thể hoạt động mà không cần pin không?

Đúng. Hầu hết các hệ thống bơm nước bằng năng lượng mặt trời có thể hoạt động trực tiếp từ mảng PV. Nước có thể được trữ trong bể hoặc bể chứa để sử dụng khi máy bơm không hoạt động.

Có thể sử dụng điện lưới hoặc máy phát điện khi không đủ ánh sáng mặt trời?

SD600 hỗ trợ các nguồn điện AC và năng lượng mặt trời DC tương thích. Điện áp xoay chiều, pha, phương thức chuyển mạch và mức độ ưu tiên nguồn phải phù hợp với cấu hình biến tần đã chọn.

Cần bao nhiêu tấm pin mặt trời?

Con số này phụ thuộc vào bảng Voc, Vmp, dòng điện, công suất, nhiệt độ tại chỗ, công suất bơm và loại điện áp SD600 đã chọn. Chuỗi hoàn chỉnh phải nằm trong giới hạn điện áp và dòng điện của biến tần.

Tại sao mảng PV được đánh giá cao hơn công suất bơm?

Trang này khuyến nghị công suất PV ít nhất gấp 1,2 lần công suất bơm. Biên độ này giúp tính đến nhiệt độ mô-đun, sự thay đổi bức xạ, tổn thất cáp, bụi và các điều kiện vận hành thực tế khác.

Điều gì xảy ra nếu giếng cạn nước?

Biến tần có thể sử dụng tính năng phát hiện chạy khô và đầu dò mực nước thấp để dừng máy bơm. Ngưỡng phát hiện và độ trễ khởi động lại phải được cấu hình cho nguồn nước và máy bơm thực tế.

Biến tần có thể duy trì dòng nước liên tục cả ngày không?

Lưu lượng nước thường thay đổi theo nguồn năng lượng mặt trời có sẵn trừ khi sử dụng nguồn AC, hệ thống lưu trữ hoặc chiến lược điều khiển tương thích. Bể chứa có thể giúp cung cấp nguồn nước ổn định hơn cho mạng lưới tưới tiêu.

SD600 có thể vận hành máy bơm nước một pha không?

Thông tin tham khảo về sản phẩm hỗ trợ cho các loại động cơ máy bơm khác nhau, nhưng khả năng tương thích phụ thuộc vào kiểu máy SD600 đã chọn. Cung cấp bảng tên động cơ và thông tin nối dây trước khi đặt hàng.

Giám sát từ xa có được bao gồm theo tiêu chuẩn không?

RS485 là tiêu chuẩn. Các mô-đun GPRS, WiFi và Ethernet là tùy chọn. Xác nhận mô-đun giao tiếp, nền tảng ứng dụng, khả năng tương thích mạng khu vực và các chức năng từ xa trong báo giá.

Vỏ biến tần tiêu chuẩn có phải là IP65 không?

Cấu hình tủ IP65 có sẵn dưới dạng tùy chọn. Vị trí lắp đặt phải được chọn theo vỏ bọc được cung cấp theo đơn đặt hàng.

Khi nào cần có lò phản ứng đầu ra?

Trang sản phẩm khuyến nghị xem xét một cuộn kháng đầu ra khi cáp động cơ vượt quá 70m. Chiều dài cáp, tần số chuyển mạch, cách điện động cơ và môi trường lắp đặt cũng cần được đánh giá.

Cần có thông tin gì để chọn đúng mẫu SD600?

Cung cấp loại máy bơm, điện áp động cơ, pha, công suất, dòng điện định mức, lưu lượng yêu cầu, tổng cột áp động, chiều dài cáp động cơ, thông số kỹ thuật mô-đun PV, nguồn điện xoay chiều có sẵn và môi trường lắp đặt.