Con el desarrollo de la tecnología de energía solar y las consideraciones integrales de las personas y los estrictos requisitos para el consumo de agua, la calidad del agua, la confiabilidad del sistema de suministro de agua y la protección del medio ambiente, el sistema de bombeo de agua solar se ha convertido cada vez más en la solución preferida para el uso del agua debido a su fácil instalación, sin mano de obra, bajo costo y cero emisiones de carbono, etc.
Constituciones principales del sistema de bombeo de agua solar
El sistema de bombeo de agua solar, o sistema de bombeo fotovoltaico, está constituido principalmente por un panel solar, un inversor de bomba solar , una bomba de agua, una tubería y un tanque de agua. En este sistema, se omite la batería de almacenamiento y la bomba de agua se acciona directamente, lo que tiene una alta confiabilidad y reduce el costo de inversión.
1. Módulo de células solares
El módulo de células solares es un dispositivo generador de energía solar que convierte directamente la energía solar en energía eléctrica de corriente continua. El conjunto de células solares está constituido por varios paneles solares conectados en serie y en paralelo. Absorbe la radiación solar y la transforma en energía eléctrica, de modo de proporcionar la fuente de energía para todo el sistema de bombeo de agua.
De acuerdo con los diferentes requisitos del usuario en cuanto a potencia y voltaje, el módulo de células solares se puede fabricar para uso individual, o se pueden conectar varios módulos de células solares en serie (para cumplir con el requisito de voltaje) y en paralelo (para cumplir con el requisito de corriente), formando así un conjunto de suministro de energía para proporcionar mayor potencia.
La capacidad de generación de las células solares aumenta proporcionalmente con el aumento de la intensidad de la luz solar. Muestra una ligera disminución a medida que aumenta la temperatura de la superficie del componente. A medida que cambia la temperatura, la corriente, el voltaje y la potencia de la célula solar también cambiarán en consecuencia, por lo que el coeficiente de temperatura negativo del voltaje debe considerarse al diseñar el panel solar en serie.
2. Inversor de bomba solar
La salida directa de la célula solar es generalmente de 12 V CC, 24 V CC, 48 V CC. Para proporcionar energía CA a los dispositivos o aparatos, es necesario convertir la energía de corriente continua generada por el sistema de energía solar en energía eléctrica CA, por lo que se requiere un inversor de energía CC-CA . El inversor CC-CC también es necesario en algunos casos cuando se requiere una carga con múltiples voltajes, como convertir energía de 24 V CC a 5 V CC (tenga en cuenta que no es un simple inversor). El inversor de bomba solar cumple esa función.
El inversor de bomba solar es el equipo más importante del sistema de bombeo de agua fotovoltaico y el alma del sistema. El inversor controla y regula el funcionamiento del sistema de bombeo fotovoltaico, convierte la energía de CC generada por el conjunto de células solares en energía de CA, impulsa la bomba de agua y ajusta la frecuencia de salida en tiempo real según el cambio de la intensidad de la luz solar, realiza el seguimiento del punto de máxima potencia y maximiza la utilización de la energía solar.
3.Bomba de agua, tubería y depósito.
La tarea principal de la bomba de agua, la tubería y el depósito es bombear, suministrar y almacenar agua.
La bomba de agua es impulsada por el motor de CA trifásico, bombeando agua del pozo profundo o río y lago, inyectándola en el depósito o piscina, o accediendo directamente a los sistemas de riego y sistemas de fuentes, etc. Las bombas se clasifican principalmente en dos categorías según sus principios de funcionamiento: bombas centrífugas y bombas volumétricas. Las bombas de pistón, bombas de engranajes y bombas de tornillo son todas bombas volumétricas. Las bombas centrífugas funcionan debido a la fuerza centrífuga, y la estructura típica es la estructura de impulsor y voluta. La bomba volumétrica funciona debido al movimiento del espacio cerrado. Carga líquido en el espacio del puerto de entrada y luego se mueve desde la entrada hasta la salida para liberar líquidos. Tal trabajo se repite en ciclo. La bomba volumétrica tiene muchas formas estructurales, y los tipos más comunes son bombas de paletas, bombas de engranajes, bombas de tornillo, bombas de émbolo, etc.
En el sistema de bombeo de agua fotovoltaico, la elección de la bomba es fundamental, lo que afecta directamente a la economía y la estabilidad de todo el sistema. La bomba de agua solar más utilizada en el sistema de bombeo de agua fotovoltaico es la bomba sumergible, que se caracteriza por un amplio rango de aplicación y un amplio rango de regulación de velocidad, lo que puede aumentar el tiempo de trabajo diario y la producción de agua del sistema de bomba de agua solar.
Diseño típico de un sistema de bombeo de agua solar
Las diferentes regiones y clientes tienen diferentes demandas, por lo que se deben realizar diferentes diseños para diferentes demandas. Por lo tanto, la premisa del diseño es brindarle al cliente la solución más optimizada en función de la comprensión total de las necesidades del cliente, a fin de satisfacer las necesidades de los usuarios en la mayor medida posible.
1. Procedimiento de selección del modelo
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Confirmar la altura y el caudal de la bomba de agua.
La altura es la distancia vertical desde la entrada de agua de la bomba hasta la salida, y el caudal es el consumo diario de agua.
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Confirmar la potencia de la bomba de agua
Depende de la altura, del caudal, del diámetro de salida, etc.
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Confirmar el inversor
La potencia del inversor es 1,1-1,3 veces la potencia del motor de la bomba de agua.
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Confirmar la capacidad del panel solar
La potencia de los paneles solares es entre 1,3 y 1,5 veces la potencia del inversor.
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Selección de la especificación del cable
Depende de la distancia de conexión entre el inversor y la bomba de agua.
2. Obtener la demanda del usuario: Demanda diaria de agua, altura y diámetro del pozo.
Antes de configurar el sistema de bomba de agua solar, es necesario conocer la información del cliente en detalle para brindar una solución efectiva.
Por ejemplo, la información de un cliente es que debemos entender previamente lo siguiente:
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La profundidad del pozo es de aproximadamente 55 m, la altura es de aproximadamente 48 m y el diámetro del pozo es de aproximadamente 200 mm.
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Se necesita regar 5 hectáreas. El período completo de riego requiere unos 27000 m3 de agua y se riega durante seis meses seguidos.
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La media local de horas de sol es de unas 5 horas al día.
Acerca del cabezal de la bomba de agua, a continuación se presenta una breve introducción al respecto.
La altura se refiere a la altura a la que la bomba puede elevar agua, generalmente se expresa en H, y la unidad es m.
Altura de la bomba = altura estática + distancia de suministro horizontal + pérdida de altura
