Solar Water Pump Inverter Manufacturer

1. کنترل کننده پمپ خورشیدی چیست؟

A کنترلر پمپ خورشیدی یک دستگاه الکترونیکی است که تبدیل توان بین آرایه فتوولتائیک (PV) و موتور پمپ آب را مدیریت می کند. این به عنوان هسته کنترل یک سیستم پمپاژ خورشیدی عمل می کند، سرعت موتور را تنظیم می کند، در برابر خطاهای الکتریکی محافظت می کند و حداکثر برداشت انرژی از پانل های خورشیدی را تحت شرایط تابش متغیر انجام می دهد.

بدون یک کنترل کننده اختصاصی، یک موتور پمپ متصل مستقیم به پانل های PV در معرض ولتاژ و جریان ناپایدار قرار می گیرد که منجر به عملکرد ناکارآمد و خرابی زودرس می شود. کنترل کننده ویژگی های الکتریکی منبع PV و الزامات مکانیکی پمپ را پل می کند و عملکرد سیستم را پایدار و کارآمد می کند.

گروه Deye در حال تحقیق، توسعه و ساخت بوده است کنترل کننده های پمپ از سال 1990، ادغام مهندسی الکترونیک دقیق با دانش کاربردی عمیق در راه حل های سیستم آب.

2. توابع اصلی یک کنترلر پمپ خورشیدی

2.1 MPPT - حداکثر ردیابی نقطه قدرت

MPPT عملکرد اساسی است که یک کنترل کننده پمپ خورشیدی را از یک درایو موتور استاندارد متمایز می کند. حداکثر نقطه توان یک آرایه PV به طور مداوم با تغییر در شدت نور خورشید و دمای پانل تغییر می کند. الگوریتم MPPT به طور مداوم ولتاژ کاری ورودی را تنظیم می کند تا در هر لحظه بیشترین توان ممکن را از پانل ها استخراج کند. مدارهای MPPT با کارایی بالا در شرایط پایدار به راندمان ردیابی بالاتر از 99٪ دست می یابند.

2.2 خروجی درایو فرکانس متغیر (VFD).

کنترلر برق DC را از آرایه PV به خروجی AC با فرکانس متغیر (برای موتور پمپ های AC) یا خروجی DC تنظیم شده (برای موتور پمپ های بدون جاروبک DC) تبدیل می کند. با تنظیم فرکانس یا ولتاژ خروجی متناسب با انرژی خورشیدی موجود، عملکرد VFD به پمپ اجازه می دهد تا در دوره های کم تابش به جای توقف کامل، با سرعت کاهش یافته کار کند، این امر باعث بهبود عملکرد روزانه آب و کاهش استرس مکانیکی روی موتور می شود.

2.3 عملکردهای حفاظتی

یک مجموعه حفاظتی جامع برای قابلیت اطمینان میدان ضروری است. توابع حفاظتی استاندارد عبارتند از:

• حفاظت در برابر خشکی: عدم وجود آب را تشخیص می دهد و پمپ را متوقف می کند تا از فرسودگی موتور جلوگیری کند.
• حفاظت از ولتاژ بیش از حد و کم ولتاژ: هنگامی که ورودی PV خارج از محدوده عملکرد ایمن قرار می گیرد، عملکرد را خاموش یا محدود می کند.
• حفاظت در برابر جریان بیش از حد و اتصال کوتاه: برق را فورا قطع می کند تا از سیم پیچ کنترلر و موتور محافظت کند.
• حفاظت در برابر دما: خروجی را کاهش می دهد یا هنگامی که دمای داخلی از حد مجاز فراتر می رود باعث خاموش شدن می شود.
• کنترل سطح آب: رابط با سوئیچ های شناور یا حسگرها برای متوقف کردن پمپ در زمانی که مخزن ذخیره پر است یا چاه منبع تقریباً خالی است.

3. انواع کنترلرهای پمپ خورشیدی

4. مشخصات فنی کلیدی برای ارزیابی

5. ورودی هیبریدی خورشیدی و شبکه

یک پیشرفت قابل توجه در طراحی کنترلر پمپ خورشیدی است قابلیت ورودی دوگانه یا هیبریدی . کنترل‌کننده‌های دارای این ویژگی می‌توانند هم برق PV خورشیدی و هم برق شبکه برق (یا ژنراتور) را به‌طور همزمان یا به‌عنوان منبع تعویض بپذیرند. هنگامی که تابش خورشیدی برای برآورده کردن حداقل نیاز عملیاتی موتور کافی نیست، کنترل کننده انرژی خورشیدی را اولویت بندی می کند و انرژی شبکه را تکمیل می کند.

این طراحی نیاز به ذخیره سازی باتری را در بسیاری از کاربردها حذف می کند، هزینه سیستم را کاهش می دهد و عملکرد مداوم پمپ را در طول روز بدون توجه به شرایط آب و هوایی تضمین می کند. به ویژه در مورد کاربرد دارد آبیاری کشاورزی که در آن برنامه های تحویل آب ثابت مورد نیاز است.

6. دستورالعمل های نصب و راه اندازی

• تطبیق ولتاژ آرایه PV: ولتاژ مدار باز آرایه PV نباید از حداکثر ولتاژ ورودی نامی کنترلر تحت هیچ شرایط دمایی، از جمله صبح های سرد که Voc در اوج خود است، تجاوز کند.
• اندازه کابل: کابل‌های DC بین پانل‌ها و کنترل‌کننده، و کابل‌های AC بین کنترل‌کننده و موتور باید اندازه‌ای داشته باشند تا تلفات مقاومتی را به حداقل برسانند و با کدهای الکتریکی محلی مطابقت داشته باشند.
• زمین کردن: هم محفظه کنترلر و هم فریم های آرایه PV باید به درستی به زمین متصل شوند تا از برق گرفتگی جلوگیری شود و تداخل EMI کاهش یابد.
• پیکربندی پارامتر: جریان نامی موتور، زمان تأخیر در کارکرد خشک، فواصل راه اندازی مجدد و منطق کنترل سطح آب باید بر اساس نیازهای پمپ و محل خاص قبل از اولین عملیات تنظیم شوند.
• تهویه: کنترل‌کننده‌های نصب شده در محفظه‌ها یا جعبه‌های اتصال به جریان هوای کافی برای جلوگیری از تجمع گرما، به ویژه در مناطق با دمای محیط بالا، نیاز دارند.

7. سوالات متداول

Q1: آیا می توان از VFD استاندارد به جای کنترلر پمپ خورشیدی اختصاصی استفاده کرد؟

یک VFD استاندارد برای ورودی شبکه AC پایدار طراحی شده است و عملکرد MPPT را شامل نمی شود. استفاده از VFD استاندارد با آرایه PV منجر به تلفات توان قابل توجهی می شود و ممکن است به دلیل ماهیت متغیر خروجی خورشیدی باعث رفتار نامنظم موتور شود. الف کنترلر پمپ خورشیدی اختصاصی برای عملیات کارآمد و قابل اعتماد با انرژی خورشیدی مورد نیاز است.

Q2: رتبه قدرت کنترلر چگونه با موتور پمپ مطابقت دارد؟

توان خروجی نامی کنترلر باید برابر یا بیشتر از توان نامی موتور پمپ باشد. یک روش معمول این است که کنترل کننده ای با قدرت استاندارد بعدی بالاتر از رتبه موتور انتخاب کنید تا از فضای سر کافی در هنگام راه اندازی موتور و شرایط بار گذرا اطمینان حاصل شود.

Q3: در طول دوره های طولانی پوشش ابری چه اتفاقی برای کنترل کننده می افتد؟

هنگامی که تابش خورشیدی از حداقل آستانه لازم برای راه اندازی موتور پایین می آید، کنترل کننده وارد حالت آماده به کار یا خواب می شود و به طور دوره ای سعی می کند دوباره راه اندازی شود. هنگامی که تابش کافی شناسایی شد، سیستم به طور خودکار کار خود را از سر می گیرد. برای کنترل کننده های ورودی هیبریدی، شبکه یا منبع ژنراتور به طور یکپارچه کنترل می شود.

Q4: چه پروتکل های ارتباطی معمولاً پشتیبانی می شوند؟

اکثر کنترل کننده های پمپ خورشیدی درجه صنعتی پشتیبانی می کنند RS485 با Modbus RTU پروتکل، امکان ادغام با سیستم های SCADA، پلتفرم های نظارت از راه دور، یا کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) را فراهم می کند. برخی از کنترلرها همچنین اتصال Wi-Fi یا 4G را برای مدیریت از راه دور مبتنی بر اینترنت اشیا ارائه می دهند.

Q5: عمر معمول یک کنترلر پمپ خورشیدی چقدر است؟

در شرایط عملیاتی عادی و با نصب مناسب، یک کنترلر پمپ خورشیدی با مهندسی خوب می تواند به مدت 10 سال یا بیشتر به طور قابل اعتماد کار کند. عمر سرویس در درجه اول تحت تأثیر قرار می گیرد مدیریت حرارتی ، کیفیت خازن و کیفیت توان ورودی (بالاهای ولتاژ از آرایه PV یا شبکه). کنترل‌کننده‌های تولیدکنندگان با فرآیندهای کنترل کیفیت تثبیت‌شده، معمولاً سوابق خدمات صحرایی طولانی‌تری را نشان می‌دهند.