1. مقدمه
را کنترلر پمپ خورشیدی AC/DC 4 اینچی جفت شده با a پمپ شناور پروانه ای پلاستیکی یک سیستم پمپاژ آب خورشیدی یکپارچه را تشکیل می دهد که محدوده توان موتور را پوشش می دهد 600 وات تا 3000 وات . این پیکربندی برای استخراج متوسط آب زیرزمینی از گمانههای استاندارد 4 اینچی (100 میلیمتر) طراحی شده است که عمدتاً با برق PV خورشیدی کار میکنند و قابلیت تکمیل یا تغییر شبکه AC یا ورودی ژنراتور را در صورت ناکافی بودن تابش خورشیدی دارند.
گروه Deye مهندسی بوده است پمپ های شناور و کنترل کننده های پمپ از سال 1990. خط تولید 4 اینچی AC/DC منعکس کننده تخصص انباشته در تطبیق الکترونیک کنترلر با عملکرد هیدرولیک پمپ برای ارائه عملیات میدانی قابل اعتماد در شرایط مختلف جغرافیایی و آب و هوایی است.
2. درک معماری دو ورودی AC/DC
را defining characteristic of this controller category is its معماری دو ورودی ، که هم برق DC را از پانل های PV و هم برق AC را از شبکه برق یا دیزل ژنراتور می پذیرد. این یک تمایز مهم از کنترل کننده های خورشیدی تک ورودی است.
| حالت ورودی | منبع تغذیه | رفتار کنترل کننده | سناریوی معمولی |
| فقط خورشیدی (DC) | آرایه PV | MPPT فعال؛ سرعت با تابش متفاوت است | عملیات در روز در آسمان صاف |
| فقط شبکه/ژنراتور (AC) | شبکه برق یا ژنراتور | VFD موتور را با فرکانس نامی درایو می کند | عملیات شبانه یا پوشش ابری طولانی |
| هیبریدی (DC AC) | اولیه PV، مکمل AC | اولویت بندی انرژی خورشیدی؛ AC کسری را پر می کند | نیمه ابری، عملیات صبح/عصر |
این منطق ترکیبی به سیستم اجازه می دهد تا حداکثر استفاده از خورشید در حالی که عملکرد مداوم پمپ را بدون توجه به آب و هوا، بدون نیاز به ذخیره باتری تضمین می کند. انتقال بین منابع ورودی به طور خودکار توسط سیستم عامل کنترل کننده انجام می شود.
3. پروانه پلاستیکی: خواص مواد و مناسب بودن
در این محدوده محصول، اجزای مرحله هیدرولیک پمپ - از جمله پروانه ها، دیفیوزرها و کاسه ها - از ترموپلاستیک درجه مهندسی معمولاً نوریل (آلیاژ PPO) یا پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه (GF-PP). این مواد به دلیل ترکیبی از مقاومت شیمیایی، پایداری ابعادی و هزینه ساخت پایین نسبت به فولاد ضد زنگ انتخاب می شوند.
3.1 خواص مواد
- مقاومت شیمیایی: مقاوم در برابر خوردگی ناشی از مواد معدنی محلول، اسیدهای ملایم و شیمی معمول آب های زیرزمینی. برای آب بسیار اسیدی (pH زیر 5) یا قوی قلیایی (pH بالای 9) بدون تأیید مواد خاص مناسب نیست.
- محدودیت سایش: پروانههای پلاستیکی نرخ سایش بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ نشان میدهند که آب پمپشده ماسه، شن یا ذرات ساینده را بالاتر از حد تحمل نامی (معمولاً 0.1٪ بر وزن) حمل میکند. کیفیت آب منبع باید قبل از انتخاب ارزیابی شود.
- محدوده دما: مناسب برای دمای آب زیرزمینی که معمولاً در کاربردهای گمانه با آن مواجه می شود (5 درجه سانتی گراد تا 40 درجه سانتی گراد). مواد مبتنی بر نوریل ثبات ابعادی را در این محدوده حفظ می کنند.
- مزیت وزن: چگالی کمتر نسبت به فولاد ضد زنگ، وزن کلی پمپ را کاهش می دهد، حمل و نصب در میدان را ساده می کند.
3.2 وقتی پروانه های پلاستیکی مناسب هستند
پمپ های پروانه ای پلاستیکی در محدوده 600-3000 وات زمانی مناسب هستند که:
- آب منبع است آب های زیرزمینی تمیز از گمانه های سنگی یا محفظه ای با رسوب کم.
- را project requires استقرار سیستم مقرون به صرفه جایی که عملکرد پروانه فولاد ضد زنگ در شرایط آب مورد نیاز نیست.
- را installation is in a غیر شور، غیر شور محیط آبی که در آن مزیت خوردگی فولاد ضد زنگ عاملی نیست.
4. محدوده عملکرد هیدرولیک
در باند قدرت 600-3000 وات، خروجی هیدرولیک یک پمپ شناور 4 اینچی به طور قابل توجهی بر اساس رتبه موتور و تعداد مراحل پروانه متفاوت است. جدول زیر عملکرد کلی در این محدوده را نشان می دهد. مقادیر واقعی به انتخاب مدل خاص بستگی دارد.
| قدرت موتور | محدوده جریان معمولی (m3/h) | حداکثر سر معمولی (متر) | عمق برنامه مشترک |
| 600 وات | 1 تا 3 | 40 تا 80 | گمانه کم عمق تا متوسط |
| 1100 وات | 2 تا 5 | 60 تا 110 | عمق گمانه متوسط |
| 1500 وات | 3 تا 7 | 80 تا 130 | گمانه متوسط تا عمیق |
| 2200 وات | 4 تا 9 | 100 تا 160 | گمانه عمیق |
| 3000 وات | 5 تا 12 | 120 تا 200 | گمانه عمیق, higher flow demand |
توجه: مقادیر بالا محدوده مرجعی برای پیکربندیهای پمپ شناور چند مرحلهای استاندارد 4 اینچی هستند. برای اطلاعات تایید شده منحنی پمپ به برگه اطلاعات محصول مربوطه مراجعه کنید.
5. پارامترها و ویژگی های کلیدی کنترلر
- کارایی ردیابی MPPT: معمولاً در شرایط تابش پایدار بالای 99٪، تلفات برق PV را به حداقل می رساند.
- محدوده ولتاژ ورودی DC: طیف وسیعی از تنظیمات رشته آرایه PV را در خود جای می دهد. حداکثر ولتاژ ورودی (Voc) نباید در شرایط دمای سرد زمانی که ولتاژ مدار باز PV به اوج می رسد بیشتر شود.
- سازگاری ورودی AC: AC تک فاز یا سه فاز (وابسته به مدل)، 50 هرتز یا 60 هرتز، از شبکه یا ژنراتور را می پذیرد.
- خروجی AC سه فاز: فرکانس متغیر (0 تا 50/60 هرتز) برای کنترل صاف سرعت موتور متناسب با انرژی خورشیدی موجود.
- صفحه نمایش LCD و صفحه کلید: تنظیم پارامتر روی واحد برای آستانه جریان موتور، تاخیر راه اندازی مجدد، حالت کنترل سطح آب و اولویت منبع ورودی.
- ارتباط RS485 / Modbus: پشتیبانی از نظارت از راه دور و ادغام با سیستم های کنترل خارجی یا پلتفرم های اینترنت اشیا در صورت لزوم.
- مجموعه حفاظتی: اجرای خشک، اضافه ولتاژ، ولتاژ کم، جریان بیش از حد، اتصال کوتاه، دمای بیش از حد و راه اندازی مجدد خودکار پس از رفع خطا.
6. چک لیست نصب و راه اندازی
- بررسی قطر داخلی گمانه: اطمینان حاصل کنید که قطر داخلی گمانه محفظه ای، فضای کافی برای بدنه پمپ 4 اینچی ایجاد می کند و به آب اجازه می دهد تا موتور را برای خنک شدن عبور دهد.
- محاسبه کل هد دینامیکی (TDH): قبل از انتخاب توان موتور و تعداد مراحل، سطح آب ساکن، کاهش مورد انتظار، ارتفاع تحویل عمودی و تلفات اصطکاک لوله را شامل شود.
- اندازه آرایه PV به درستی: مجموع Wp پانل باید 1.2 تا 1.5 برابر توان نامی موتور بر حسب وات باشد. ولتاژ مدار باز PV نباید از حداکثر ولتاژ ورودی DC نامی کنترلر تجاوز کند.
- از کابل شناور نامی استفاده کنید: سطح مقطع کابل باید برای جریان نامی موتور و طول کل کابل (عمق پمپ به علاوه مسیریابی سطح) اندازه شود تا افت ولتاژ کمتر از 3٪ محدود شود.
- شیر چک را نصب کنید: برای جلوگیری از جریان برگشتی و چکش آب هنگام توقف پمپ، یک شیر برگشتی را روی لوله تخلیه نصب کنید.
- تنظیم پارامترهای حفاظت موتور: جریان نامی موتور کنترل کننده (مقدار پلاک نام) و زمان تاخیر خشک کردن را قبل از راه اندازی اولیه پیکربندی کنید.
- زمین کردن سیستم: هم محفظه کنترلر و هم قاب آرایه PV باید به یک زمین مناسب برای مطابقت با الزامات ایمنی الکتریکی متصل شوند.
7. سوالات متداول
Q1: آیا می توان از این کنترلر با یک پمپ شناور 3 فاز AC موجود که در اصل با کنترل کننده خورشیدی فروخته نمی شود استفاده کرد؟
بله، به شرط موتور پمپ توان نامی، ولتاژ و فرکانس در مشخصات خروجی کنترلر قرار می گیرند. پارامتر جریان نامی موتور کنترلر باید طوری تنظیم شود که با مقدار پلاک موتور موجود مطابقت داشته باشد. سازگاری باید با اطلاعات پلاک موتور و برگه اطلاعات فنی کنترلر قبل از اتصال تأیید شود.
Q2: چگونه کنترل کننده انتقال بین برق شبکه خورشیدی و AC را کنترل می کند؟
هنگامی که تابش خورشیدی به زیر حداقل آستانه مورد نیاز برای حفظ عملکرد موتور میرسد، کنترلکننده وضعیت را از طریق نظارت بر ولتاژ باس DC تشخیص میدهد و به طور خودکار ولتاژ را فعال میکند. کانال ورودی AC . انتقال به صورت داخلی بدون نیاز به مداخله دستی مدیریت می شود. هنگامی که تابش از آستانه شروع مجدد بازیابی می شود، انرژی خورشیدی به عنوان منبع اصلی بازیابی می شود.
Q3: چه شرایط کیفیت آب نیاز به ارتقا از پروانه های پلاستیکی به فولاد ضد زنگ دارد؟
ارتقاء به پروانه های فولادی ضد زنگ زمانی که آب منبع حاوی ماسه یا ذرات ساینده بالاتر از 0.1 درصد جرم باشد، زمانی که PH آب خارج از محدوده 5 تا 9 است، یا زمانی که آب دارای شوری بالا یا مواد معدنی محلول تهاجمی است، باید در نظر گرفته شود. برای گمانه های استاندارد آب شیرین تمیز، پروانه های پلاستیکی انتخابی مناسب و مقرون به صرفه هستند.
Q4: آیا نصب باتری با این سیستم ضروری است؟
در اکثر تنظیمات به باتری نیاز نیست. را کانال ورودی AC کنترلر هیبریدی نقشی را ایفا می کند که در غیر این صورت یک بانک باتری ایفا می کند - تضمین عملکرد در دوره های تولید خورشیدی کم یا صفر. در مواردی که پمپاژ شبانه مورد نیاز است و شبکه یا ژنراتور در دسترس نیست، یک سیستم پشتیبان باتری با استفاده از کنترل کننده شارژ خورشیدی و اینورتر جداگانه، معماری سیستم متفاوتی خواهد بود.
Q5: فاصله زمانی تعمیر و نگهداری توصیه شده برای این سیستم پمپ چقدر است؟
به عنوان یک مرجع کلی، پمپ باید هر بار بازیابی و بازرسی شود 2 تا 3 سال در شرایط عملیاتی معمولی، یا اگر کاهش عملکرد (کاهش سرعت جریان یا افزایش جریان جریان) مشاهده شود، زودتر مشاهده شود. بازرسی سایش پروانه، وضعیت مهر و موم شفت، مقاومت عایق سیم پیچ موتور و یکپارچگی کابل شناور را پوشش می دهد. کنترل کننده نیاز به تمیز کردن دوره ای شکاف های تهویه و بازرسی اتصالات ترمینال دارد.