1. مقدمه
ترکیب الف پمپ خورشیدی سطح گریز از مرکز خود پرایمینگ و یک کنترل کننده پمپ سوئیچ اتوماتیک AC/DC خورشیدی در محدوده توان 2000 وات تا 3600 وات یک راه حل پمپاژ سطحی با توان متوسط به بالا برای کاربردهای تامین آب کشاورزی، روستایی و صنعتی سبک است. برخلاف پمپ های شناور نصب شده در زیر سطح آب، پمپ های سطحی در بالای زمین نصب می شوند و آب را از طریق لوله مکش به سمت بالا می کشند - پیکربندی که نصب، نگهداری و بازرسی را ساده می کند. ویژگی خود پرایمینگ به پمپ اجازه می دهد تا هوا را از خط مکش تخلیه کند و جریان را بدون پرایم دستی در هر راه اندازی برقرار کند.
گروه Deye از سال 1990 پمپ‌های شناور، پمپ‌های سطحی و کنترل‌کننده‌های پمپ را مهندسی می‌کند. خط تولید پمپ خورشیدی سطحی خود پراینگ، نظم و انضباط تولیدی Deye را در هر دو سیستم طراحی هیدرولیک و کنترل الکترونیکی با تأیید کیفیت یکپارچه در هر مرحله تولید منعکس می‌کند.
2. مفاهیم اصلی
2.1 پمپ سطحی گریز از مرکز خود پراینگ
A پمپ گریز از مرکز انرژی را از طریق حرکت چرخشی پروانه به آب منتقل می کند و انرژی مکانیکی را به فشار و جریان هیدرولیکی تبدیل می کند. در یک خود پر کردن طراحی، پوشش پمپ دارای یک محفظه نگهدارنده آب است که پس از خاموش شدن، آب باقیمانده را حفظ می کند. در راه اندازی بعدی، این آب باقی مانده با هوا در خط مکش از طریق پروانه چرخان مخلوط می شود، به تدریج هوا را خارج می کند و خلاء مکش مورد نیاز برای کشیدن آب از منبع را ایجاد می کند - بدون نیاز به پر کردن دستی آب لوله مکش قبل از هر شروع.
مشخصات ساختاری کلیدی این نوع پمپ عبارتند از:
- موتور خشک روی زمین: موتور غوطه ور نیست، دسترسی برای بازرسی و سرویس را ساده می کند.
- پوشش حلزونی با محفظه پرایمینگ: آب را بین چرخه های عملیاتی حفظ می کند تا عملکرد خود پرایمینگ را فعال کند.
- مهر و موم مکانیکی: رابط بین شفت چرخان و محفظه پمپ را آب بندی می کند تا از ورود آب به موتور جلوگیری کند.
- موتور القایی سه فاز: نوع موتور استاندارد سازگار با کنترل کننده های خورشیدی مبتنی بر VFD در این کلاس قدرت.
2.2 کنترل کننده AC/DC سوئیچینگ اتوماتیک خورشیدی
این کنترلر AC/DC سوئیچینگ اتوماتیک خورشیدی انتقال نیرو به موتور پمپ را از دو منبع ورودی مدیریت می کند: DC از یک آرایه فتوولتائیک و AC از شبکه برق یا ژنراتور. کنترلر شامل می شود MPPT (حداکثر ردیابی نقطه قدرت) برای بهینه سازی استخراج انرژی PV و الف درایو فرکانس متغیر (VFD) برای تنظیم سرعت موتور متناسب با نیروی خورشیدی موجود. عملکرد سوئیچینگ خودکار بین منابع DC و AC بدون عملکرد اپراتور بر اساس آستانه های ولتاژ قابل تنظیم انتقال می یابد و عملکرد مداوم پمپ را بدون توجه به شرایط خورشیدی تضمین می کند.
3. مشخصات فنی معمولی
| پارامتر | کنترل کننده | پمپ سطحی |
| قدرت امتیازی | 2000 وات / 2200 وات / 3000 وات / 3600 وات | مطابق با رتبه کنترلر |
| ولتاژ ورودی DC | 150 ولت - 500 ولت DC (معمولی) | N/A |
| ولتاژ ورودی AC | 3 فاز 220 ولت / 380 ولت AC | N/A |
| خروجی به موتور | 3 فاز 0 – 380 ولت متناوب، 0 – 50/60 هرتز | N/A |
| کارایی MPPT | بیشتر از 99% | N/A |
| حداکثر نرخ جریان | N/A | حداکثر 30 متر مکعب در ساعت (بسته به مدل) |
| مکس سر | N/A | تا 45 متر (بسته به مدل) |
| سر مکش حداکثر | N/A | تا 8 متر (محدودیت پر کردن خودکار) |
| کنترل کننده Protection Rating | IP65 | IP55 (محفظه موتور، معمولی) |
| نوع موتور | القای ناهمزمان 3 فاز | القایی سه فاز، هوا خنک |
| دمای محیط | -10 درجه سانتیگراد تا 50 درجه سانتیگراد | 0 درجه سانتیگراد تا 50 درجه سانتیگراد |
| رابط ارتباطی | RS485 / GPRS اختیاری | N/A |
4. پمپ سطحی خود پرایم کننده در مقابل پمپ سطحی غیر خود پرایم کننده
| معیارها | پمپ سطحی خود پراینگ | پمپ سطحی غیر خود پرایمینگ |
| نیاز راه اندازی | بدون بتونه کاری دستی پس از اولین پر کردن | پر کردن دستی آب لوله مکش در هر شروع در صورت تخلیه خط مورد نیاز است |
| مناسب بودن راه اندازی مجدد خورشیدی | بالا - راه اندازی مجدد خودکار مکرر (چرخه های ابری) نیازی به مداخله ندارد | کم - در صورت خالی شدن خط مکش، هر راه اندازی مجدد ممکن است به پرایم دستی نیاز داشته باشد |
| محل نصب | تا ارتفاع 8 متری از سطح آب | معمولاً کمتر از 4 متر یا نزدیک به سطح آب نصب می شود |
| اتوماسیون عملیاتی | کاملاً خودکار با کنترل کننده خورشیدی | محدود - نیاز به شیر پایی و مدیریت دقیق لوله دارد |
| هزینه واحد | کمی بالاتر | پایین تر |
5. پمپ سطحی در مقابل پمپ شناور برای کاربردهای خورشیدی
| معیارها | پمپ سطحی خود پراینگ | پمپ گمانه شناور |
| عمق نصب | بالای زمین؛ مکش از منبع باز تا 8 متر زیر | غوطه ور در گمانه یا چاه عمیق |
| نوع منبع آب | برکه ها، رودخانه ها، مخازن باز، چاه های کم عمق | گمانه های عمیق و سفره های زیرزمینی محدود |
| دسترسی به تعمیر و نگهداری | آسان - پمپ و موتور قابل دسترسی در بالای زمین | نیاز به استخراج از گمانه دارد |
| حداکثر قابلیت بالابر | متوسط (تا 45 متر کل سر معمولی) | ارتفاع (تا 200 متر یا بیشتر برای چند مرحله) |
| فرکانس راه اندازی مجدد خورشیدی مناسب | بالا (خودچاپ از راه اندازی مجدد خودکار مکرر پشتیبانی می کند) | بالا (همیشه غوطه ور، بدون نیاز به بتونه کاری) |
| خنک کننده موتور | فن هوا خنک روی موتور | توسط مایع اطراف با آب خنک می شود |
6. زمینه های کاربردی
- آبیاری از منابع آب آزاد: برداشت آب از برکه ها، رودخانه ها، کانال ها یا مخازن باز برای آبیاری قطره ای، بارانی یا غرقابی زمین های کشاورزی متوسط تا بزرگ.
- انتقال آب بین مخازن ذخیره سازی: انتقال آب از مخازن جمع آوری اولیه به مخازن ثانویه مرتفع یا مخازن توزیع.
- سیستم های تقویت فشار: حفظ فشار تامین در شبکه های توزیع آب روستایی که از مخازن ثقلی یا منابع کم فشار تغذیه می شوند.
- تامین آب دام: پمپاژ از بدنه‌های آب سطحی به فرورفتگی‌ها و نگهداری مخازن در سراسر مناطق چرا.
- آب فرآیندهای صنعتی سبک: تامین آب خنک کننده، آب شستشو، یا آب خوراک فرآیند در تاسیسات صنعتی سبک خارج از شبکه یا نیمه شبکه.
- کنترل سیل و زهکشی: آبگیری موقت زمین های کشاورزی کم ارتفاع یا سایت های ساخت و ساز با استفاده از نصب پمپ های سطحی قابل حمل.
- مدیریت آب در آبزی پروری: گردش و پر کردن آب در استخرهای پرورش ماهی و مزارع میگو از منابع آبی مجاور.
7. حفاظت کنترلر و عملکردهای ایمنی
| عملکرد حفاظتی | توضیحات |
| محافظت در برابر خشک کردن | جریان بار ناکافی را تشخیص می دهد و برای جلوگیری از آسیب مکانیکی آب بندی و سیم پیچ موتور در شرایط بدون آب خاموش می شود. |
| حفاظت در برابر ولتاژ (DC و AC) | زمانی خاموش می شود که ورودی DC PV یا ولتاژ شبکه AC از حداکثر ورودی نامی بیشتر شود |
| حفاظت در برابر ولتاژ | هنگامی که توان ورودی کمتر از حداقل آستانه عملیاتی پایدار است از عملکرد موتور جلوگیری می کند |
| حفاظت بیش از حد جریان | محدود کننده جریان سمت خروجی با ایزوله سریع خطا برای محافظت از سیم پیچ موتور |
| محافظت در برابر دمای بیش از حد | نظارت بر دمای هیت سینک داخلی؛ کاهش یا خاموش شدن بالاتر از آستانه |
| عملکرد شروع نرم | رمپ فرکانس خروجی تدریجی در هنگام راه‌اندازی، فشار مکانیکی روی آب‌بند مکانیکی، پروانه و یاتاقان‌های موتور را کاهش می‌دهد. |
| حفاظت از تلفات فاز | فاز خروجی از دست رفته را تشخیص می دهد و برای جلوگیری از آسیب موتور تک فاز، عملیات را متوقف می کند |
| سوئیچینگ خودکار منبع AC/DC | انتقال بدون درز خودکار بین منابع ورودی PV و AC بر اساس آستانه های ولتاژ قابل تنظیم |
| مخزن کامل توقف خودکار | ورودی سوئیچ شناور یا سوئیچ فشار برای توقف و راه اندازی مجدد خودکار بر اساس سطح آب مخزن مقصد |
8. ملاحظات نصب
- اندازه لوله مکش: قطر لوله مکش باید برابر یا بزرگتر از قطر ورودی پمپ باشد. لوله مکش کم اندازه باعث افزایش اتلاف اصطکاک و کاهش لیفت مکش موثر می شود و به طور بالقوه از خود پرایمینگ جلوگیری می کند.
- نصب دریچه پا: یک سوپاپ پایی با صافی در پایین لوله مکش، آب را در خط مکش بین سیکل‌های عملیاتی نگه می‌دارد و زمان پرایمینگ را در راه‌اندازی مجدد کاهش می‌دهد و از پمپ در برابر بلعیدن زباله محافظت می‌کند.
- حد بالابر مکش: این pump installation height above the water surface must not exceed the rated maximum suction head (typically 7–8m at sea level). Performance reduces at higher altitudes due to lower atmospheric pressure.
- نصب کنترلر: کنترلر را در یک محفظه تهویه شده و سایه دار نصب کنید. حداقل فاصله 150 میلی متری را از همه طرف برای جریان هوا حفظ کنید. از مکان هایی که در معرض مستقیم اسپری آب یا متراکم قرار دارند، خودداری کنید.
- سیم کشی DC PV: کابل های DC باید برای قرار گرفتن در معرض UV در فضای باز و حداکثر جریان اتصال کوتاه رشته PV درجه بندی شوند. ادغام با درجه DC روی هادی مثبت در خروجی آرایه یک روش استاندارد است.
- طول کابل موتور: کابل طولانی از کنترل کننده تا موتور پمپ افت ولتاژ مقاومتی ایجاد می کند. برای حفظ ولتاژ نامی ترمینال موتور، سطح مقطع کابل را برای فواصل بیش از 30 متر افزایش دهید.
- پایه پمپ: این surface pump unit should be mounted on a rigid concrete or steel base to minimize vibration and prevent pipe stress at the inlet and outlet connections.
9. سوالات متداول
Q1: یک پمپ سطحی خود پراینگ در هنگام راه اندازی چقدر طول می کشد؟
زمان پرایمینگ به طول لوله مکش، قطر و حجم هوای جابجا شده بستگی دارد. در شرایط معمولی با یک لوله مکش با اندازه مناسب و یک شیر پایی کاربردی، a خود پر کردن pump in this power class primes within 1 to 3 minutes . لوله های مکش طولانی تر و بالابرهای مکش بیشتر زمان پرایمینگ را افزایش می دهند.
Q2: آیا سیستم می تواند به طور کامل بدون پرسنل در محل کار کند؟
بله. ترکیبی از سوئیچینگ خودکار منبع AC/DC، قابلیت پمپ خود پرایمینگ، حفاظت در برابر خشک کردن، و توقف خودکار کامل مخزن عملکرد کاملاً بدون مراقبت را امکان پذیر می کند. هنگامی که برق خورشیدی در دسترس است یا پشتیبان AC فعال است، کنترل کننده پمپ را روشن می کند، منابع را به طور خودکار سوئیچ می کند، و هنگامی که مخزن مقصد پر است یا وضعیت کار خشک تشخیص داده می شود، متوقف می شود - سپس با عادی شدن شرایط، دوباره راه اندازی می شود.
Q3: چه ظرفیت آرایه PV برای یک کنترلر 3000W مورد نیاز است؟
اعمال ضریب بزرگی استاندارد 1.2 تا 1.5، الف کنترلر 3000 وات تقریباً 3600Wp تا 4500Wp ظرفیت PV نصب شده نیاز دارد. با استفاده از پانل های 400 وات، این مقدار مربوط به 9 تا 12 پنل است. پیکربندی ولتاژ رشته باید در مقابل پنجره ولتاژ ورودی MPPT کنترلر تأیید شود.
Q4: آیا پمپ سطحی برای منابع آب شنی یا کدر مناسب است؟
پمپ های سطحی گریز از مرکز خود پرایم شونده عموماً برای آب تمیز تا کمی کدر . آب با مواد جامد معلق بالا، محتوای ماسه یا ذرات ساینده، سایش پروانه و سیل مکانیکی را تسریع می کند. برای منابع با بار رسوبی بالا، استفاده از صافی ورودی و بازرسی دوره ای اجزای انتهای مرطوب پمپ توصیه می شود. پمپ هایی که برای منابع آب به شدت آلوده در نظر گرفته شده اند به مواد پروانه و پیکربندی های طراحی خاص نیاز دارند که نمونه ای از پمپ های سطح گریز از مرکز استاندارد نیست.
Q5: آیا Deye Group سیستم های پمپ و کنترل کننده سطح همسان را در این محدوده توان عرضه می کند؟
بله. گروه Deye تولید می کند خود پر کردن centrifugal surface pumps and compatible AC/DC solar pump controllers در محدوده 2000-3600W. پکیج های همسان پمپ-کنترل کننده با سازگاری الکتریکی و هیدرولیک تایید شده در دسترس هستند که توسط فرآیندهای مهندسی داخلی و کنترل کیفیت Deye که از سال 1990 تأسیس شده است پشتیبانی می شود.
