1. مفهوم و تعریف محصول
A پمپ شناور خورشیدی 4 اینچی به پمپ گمانه یا چاه عمیق با قطر بیرونی 4 اینچ (تقریباً 100 میلیمتر) اشاره دارد که برای تناسب با روکشهای چاه استاندارد 4 اینچی طراحی شده است. وقتی با یک جفت می شود کنترل کننده پمپ خورشیدی AC/DC در محدوده 800 تا 3000 وات، این سیستم قادر است آب را از منابع زیرزمینی با استفاده از انرژی فتوولتائیک بکشد، با شبکه اختیاری (AC) پشتیبان برای اطمینان از تامین مداوم زمانی که تابش خورشیدی کافی نیست.
گنجاندن الف پروانه فولاد ضد زنگ این دسته از پمپ ها را از جایگزین های پروانه پلاستیکی متمایز می کند. ساختار فولاد ضد زنگ مقاومت بالایی در برابر سایش، خوردگی و سایش ناشی از آبهای زیرزمینی با شن و ماسه یا تهاجمی شیمیایی ایجاد میکند و آن را برای استقرار طولانیمدت در شرایط مزرعهای مناسب میسازد.
گروه دی به طور تخصصی در زمینه پمپ های شناور و کنترل کننده های پمپ از سال 1990. خط تولید پمپ خورشیدی 4 اینچی AC/DC منعکس کننده این تمرکز مهندسی بلندمدت است که اجزای هیدرولیک ساخته شده با دقت را با کنترل الکترونیکی هوشمند یکپارچه می کند.
2. اجزای کلیدی
2.1 واحد پمپ شناور
- بدنه و پروانه پمپ: ساخته شده از فولاد ضد زنگ (معمولا AISI 304 یا AISI 316) برای مقاومت در برابر خوردگی و دوام مکانیکی
- موتور: مهر و موم هرمتیک، پر از آب یا روغن DC بدون جاروبک یا آهنربای دائم سنکرون
- قطر بیرونی: طراحی شده برای پوشش چاه استاندارد 4 اینچی (100 میلی متر حداقل قطر داخلی)
- خروجی تخلیه: معمولاً اتصال رشته ای BSP/NPT 1.25 یا 1.5 اینچی
2.2 کنترل کننده پمپ خورشیدی AC/DC
- الگوریتم MPPT: حداکثر توان موجود را از پانل های PV تحت تابش متغیر استخراج می کند
- ورودی هیبریدی AC/DC: هم DC را از پانل های خورشیدی و هم جریان متناوب را از شبکه یا ژنراتور می پذیرد و عملکرد بی وقفه را ممکن می کند.
- درایو فرکانس متغیر (VFD): سرعت موتور را متناسب با نیروی خورشیدی موجود تنظیم می کند
- توابع حفاظتی: حفاظت در برابر خشکی، ولتاژ بیش از حد، ولتاژ پایین، جریان بیش از حد، دمای بیش از حد و اتصال کوتاه
- رابط ارتباطی: RS485 یا نظارت از راه دور اختیاری برای یکپارچه سازی سیستم
3. مشخصات فنی معمولی
| پارامتر | محدوده مشخصات | یادداشت ها |
| محدوده قدرت | 800 - 3000 وات | کنترلر و پمپ مطابقت دارند |
| ولتاژ ورودی DC | 72 – 450 ولت DC | بسته به مدل کنترلر متفاوت است |
| ولتاژ ورودی AC | تک فاز 220 ولت یا 3 فاز 380 ولت | پشتیبان گیری از شبکه/ژنراتور |
| نرخ جریان | 1 تا 20 متر مکعب در ساعت | بستگی به مدل و هد پمپ دارد |
| حداکثر سر | 30 تا 200 متر | پیکربندی پروانه چند مرحله ای |
| کارایی MPPT | 97 - 99٪ | برداشت خورشیدی را به حداکثر می رساند |
| رتبه حفاظتی | IP65 (کنترل کننده)، IP68 (پمپ) | استقرار در فضای باز و زیر آب |
| مواد پروانه | فولاد ضد زنگ AISI 304 / AISI 316 | مقاوم در برابر خوردگی و سایش |
| نوع موتور | BLDC / PMSM | بدون برس، تعمیر و نگهداری کم |
4. پروانه استیل ضد زنگ : اهمیت مادی
پروانه جزء اصلی چرخان است که وظیفه تبدیل گشتاور موتور به انرژی جنبشی سیال را بر عهده دارد. در طراحی پمپ شناور، انتخاب مواد پروانه مستقیماً بر عمر مفید و عملکرد هیدرولیک تأثیر می گذارد.
| اموال | پروانه استیل ضد زنگ | پروانه پلاستیکی (خیرryl/PP). |
| مقاومت در برابر سایش | بالا (قابلیت کنترل آب شنی) | کم تا متوسط |
| مقاومت در برابر خوردگی | بالا (نمک، مواد معدنی، مواد شیمیایی) | متوسط (بستگی به درجه دارد) |
| عمر خدمات | طولانی تر در شرایط سخت | در محیط های ساینده کوتاه تر است |
| وزن واحد | سنگین تر | فندک تر |
| کیفیت آب مناسب | تمیز، شنی، شور، غنی از مواد معدنی | آب تمیز یا کمی تصفیه شده |
5. سناریوهای کاربردی
پمپ شناور خورشیدی 4 اینچی AC/DC در محدوده 800-3000W مجموعه وسیعی از کاربردهای میدانی را پوشش میدهد:
- آبیاری کشاورزی: استخراج آب از گمانه یا چاه عمیق برای آبیاری محصولات در زمین های کشاورزی خارج از شبکه یا دورافتاده
- تامین آب آشامیدنی: سیستم های آب در سطح روستا یا جامعه در مناطق بدون دسترسی به شبکه قابل اعتماد
- آبیاری دام: تامین آب روزانه قابل اطمینان برای عملیات کشاورزی
- آب چاه خانگی: سیستم های گمانه خانگی خصوصی برای تامین آب منازل مسکونی
- پر کردن مخزن ذخیره آب: پمپاژ انرژی خورشیدی به مخازن ذخیره سازی مرتفع برای توزیع گرانش
- تامین آب صنعتی و ساختمانی: تامین آب سایت از راه دور در جایی که زیرساخت شبکه وجود ندارد
این سیستم ها به ویژه برای مناطق با تابش خورشیدی بالا و زیرساخت های شبکه محدود، از جمله جنوب صحرای آفریقا، جنوب آسیا، خاورمیانه، آمریکای لاتین و بخش های روستایی استرالیا مناسب هستند.
6. مزایای استفاده از کنترلر هیبریدی AC/DC
اختصاص داده شده کنترلر پمپ خورشیدی AC/DC انعطاف پذیری عملیاتی را فراهم می کند که سیستم های خورشیدی DC خالص نمی توانند ارائه دهند:
| ویژگی | کنترلر DC-Only | کنترلر هیبریدی AC/DC |
| ورودی خورشیدی | بله | بله |
| پشتیبان گیری از شبکه/ژنراتور | No | بله |
| عملیات روز ابری | کاهش یا متوقف شد | از طریق ورودی AC ادامه می یابد |
| باتری مورد نیاز | برای تداوم مورد نیاز است | لازم نیست |
| پیچیدگی نصب | پایین تر | متوسط |
| قابلیت اطمینان در اقلیم های مختلط | وابسته به آب و هوا | بالا |
7. دستورالعمل اندازه سیستم
اندازه دقیق اطمینان می دهد که پمپ نیاز روزانه آب را بدون بزرگ کردن پانل های غیر ضروری برآورده می کند. پارامترهای کلیدی برای ارزیابی:
- نیاز روزانه آب (m³/day): حداقل نیاز حجم پمپاژ را تعیین می کند
- سر پویا کل (TDH): مجموع عمق سطح آب ساکن، ارتفاع تخلیه عمودی و تلفات اصطکاک لوله
- ساعات اوج خورشید (PSH): میانگین تابش روزانه مخصوص سایت؛ برای محاسبه وات پانل مورد نیاز استفاده می شود
- پیکربندی پنل: آرایش سری/موازی باید با پنجره ولتاژ ورودی DC کنترلر مطابقت داشته باشد
- بازده چاه: از حداکثر نرخ استخراج پایدار گمانه نباید تجاوز کرد
به عنوان یک مرجع کلی، یک سیستم 1500 وات در منطقه ای با 5 ساعت اوج خورشید معمولاً می تواند 8 تا 12 متر مکعب در روز را در مجموع 50 تا 80 متر، مشروط به شرایط واقعی سایت، ارائه دهد.
8. ملاحظات نصب و نگهداری
- سازگاری با پوشش چاه: بدنه پمپ 4 اینچی به یک محفظه با قطر داخلی حداقل 4 اینچ (100 میلی متر) نیاز دارد. یک پوشش 5 یا 6 اینچی برای نصب و ترخیص راحت تر توصیه می شود
- قطره لوله: لوله فولادی گالوانیزه یا HDPE استاندارد است. قطر لوله باید با اندازه خروجی پمپ مطابقت داشته باشد تا از دست دادن اصطکاک به حداقل برسد
- طناب ایمنی: یک طناب ایمنی از جنس استنلس استیل یا پلی پروپیلن باید مستقل از لوله قطره متصل شود تا از بازیابی پمپ پشتیبانی کند.
- محل قرارگیری کنترلر: کنترلر باید در مکانی سایه دار و دارای تهویه دور از قرار گرفتن در معرض مستقیم رطوبت و مطابق با رتبه IP آن نصب شود.
- بازرسی معمول: اتصالات الکتریکی، یکپارچگی کابل و کیفیت آب را به صورت دوره ای بررسی کنید. موتورهای BLDC فاقد برس برای تعویض هستند و این امر باعث کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده می شود
9. استانداردها و گواهینامه های مربوطه
- IEC 60335-2-41: الزامات ایمنی برای پمپ های الکتریکی برای مصارف خانگی و مشابه
- علامت گذاری CE: مطابقت با دستورالعمل ولتاژ پایین اتحادیه اروپا (LVD) و دستورالعمل سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)
- IEC 60529 (رده بندی IP): طبقه بندی حفاظت از ورودی برای محفظه های پمپ و کنترلر
- ISO 9001: سیستم های مدیریت کیفیت - قابل اجرا در فرآیندهای تولید
- دستورالعمل RoHS: محدودیت مواد خطرناک در قطعات الکترونیکی
10. سوالات متداول (سؤالات متداول)
Q1: تفاوت بین پمپ 4 اینچی و پمپ 3 اینچی چیست؟
قطر بیرونی سازگاری بدنه را تعیین می کند. الف پمپ شناور 4 اینچی مناسب چاه هایی با حداقل قطر داخلی 100 میلی متر است و به طور کلی از نرخ جریان و توان بالاتری نسبت به مدل های 3 اینچی پشتیبانی می کند، که این امر آن را برای کاربردهای کشاورزی و تامین آب جامعه مناسب تر می کند.
Q2: آیا پمپ می تواند مستقیماً از پانل های خورشیدی بدون کنترل کار کند؟
شماره A کنترلر پمپ خورشیدی برای تنظیم ولتاژ و جریان ورودی، اجرای MPPT، محافظت از موتور در برابر خطاهای الکتریکی، و مدیریت انتقال بین انرژی خورشیدی و شبکه AC مورد نیاز است. کارکردن پمپ به طور مستقیم از خروجی پانل تنظیم نشده خطر آسیب موتور و عملکرد ناپایدار را به همراه دارد.
Q3: چگونه کنترل کننده AC/DC سوئیچ بین برق خورشیدی و شبکه را کنترل می کند؟
کنترلر به طور مداوم نیروی خورشیدی موجود را کنترل می کند. هنگامی که تابش خورشیدی به زیر آستانه مورد نیاز برای حفظ عملکرد پمپ میرسد، کنترلکننده به طور خودکار به ورودی AC (شبکه یا ژنراتور) بدون وقفه در عملکرد پمپ میرود. تعویض به طور معمول بدون درز است و نیازی به مداخله دستی ندارد.
Q4: چرا فولاد ضد زنگ برای پروانه ها در کاربردهای چاه عمیق بر پلاستیک ترجیح داده می شود؟
آب های زیرزمینی اغلب حاوی ذرات شن معلق، مواد معدنی محلول و در برخی مناطق غلظت کلرید بالا هستند. پروانه های فولادی ضد زنگ در برابر سایش مکانیکی و خوردگی شیمیایی در طول دورههای خدمات طولانیمدت مقاومت میکنند، در حالی که قطعات پلاستیکی در این شرایط با سرعت بیشتری تخریب میشوند که منجر به کاهش عملکرد هیدرولیکی و خرابی زودهنگام میشود.
Q5: چند پنل خورشیدی برای یک سیستم 800 وات یا 3000 وات مورد نیاز است؟
تعداد پنل ها به وات پانل جداگانه و پنجره ولتاژ ورودی DC کنترلر بستگی دارد. به عنوان یک مرجع کلی، یک سیستم 800 وات ممکن است به 3 تا 4 پنل 250 تا 300 واتی نیاز داشته باشد، در حالی که یک سیستم 3000 وات ممکن است به 10 تا 12 پنل نیاز داشته باشد. پیکربندی پنل (سری/موازی) باید بر اساس مشخصات کنترلر تأیید شود تا اطمینان حاصل شود که ولتاژ ورودی در محدوده نامی قرار دارد.