Giới thiệu hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời
Các hộ gia đình và trang trại tư nhân cần nguồn cung cấp nước ổn định và nhất quán , tuy nhiên, điều này có thể đặc biệt khó khăn ở những khu vực xa thành phố, nơi không có sẵn hệ thống cấp nước thông thường như thành phố mà chỉ có nguồn nước dưới dạng giếng sâu trong lòng đất. Trong những tháng nóng và ở các khu vực nóng, yêu cầu về nước rất cao.
Hơn nữa, ở một số khu vực hiếm người sinh sống, nơi mà việc tưới tiêu thường xuyên là rất quan trọng, cơ sở hạ tầng điện thường sơ sài khiến việc tưới tiêu thường xuyên trở nên phức tạp, làm tăng đáng kể chi phí vận hành và bảo trì. Đối phó với những phức tạp và khó khăn như vậy, máy bơm nước năng lượng mặt trời là giải pháp tối ưu để vừa bù đắp những hạn chế về cơ sở hạ tầng vừa giảm chi phí vận hành / bảo trì.
Thành phần hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời
Sử dụng năng lượng mặt trời làm nguồn điện, hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời như vậy về cơ bản bao gồm ba thành phần chính:
- Máy bơm nước
- Tấm pin mặt trời
- Biến tần bơm nước
Máy bơm nước năng lượng mặt trời
Máy bơm nước là một bộ phận quan trọng trong hệ thống bơm nước. Máy bơm này có nhiều loại như máy bơm chìm, máy bơm bề mặt, máy bơm DC, máy bơm AC.
- Máy bơm chìm: Máy bơm chìm bơm nước từ độ sâu, ví dụ như các nguồn nước ngầm như giếng nông, giếng khoan.
- Máy bơm bề mặt: Các loại máy bơm này sử dụng trong suối, bể chứa, giếng cạn hoặc ao. Khi độ sâu cấp nước giếng cách mặt đất 6m trở xuống có thể sử dụng máu bơm bề mặt này.
- Máy bơm DC: Máy bơm này có một động cơ điện sử dụng DC. Do đó, không cần biến tần trong máy bơm này.
- Máy bơm AC: Động cơ điện được sử dụng trong loại máy bơm này hoạt động với dòng điện xoay chiều. Với sự trợ giúp của bộ biến tần, dòng điện một chiều do tấm pin mặt trời tạo ra được biến đổi thành dòng điện xoay chiều
Các tấm pin mặt trời là một bộ phận quan trọng của máy bơm nước chạy bằng năng lượng mặt trời, sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời để tạo ra điện để chạy máy bơm nước. Điều này ngược lại với máy bơm nước chạy bằng dầu diesel hoặc điện lưới.
Các tấm pin mặt trời được sử dụng để cung cấp năng lượng cho máy bơm nước được bán lẻ. Mỗi nhà sản xuất bảng điều khiển năng lượng mặt trời cung cấp một bảng chứa thông tin chi tiết về lượng vôn, watt và ampe được yêu cầu để tạo ra dòng nước rẻ.
Số lượng tấm pin mặt trời và máy bơm cần thiết phụ thuộc chủ yếu vào GPD (gallon mỗi ngày) hoặc GPM (gallon mỗi phút) được bơm.
Biến tần bơm nước chuyển đổi DC thành AC. Việc chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện xoay chiều (AC) là cần thiết cho nhiều loại thiết bị điện liên quan đến máy bơm nước.
Vì vậy, biến tần bơm nước là một bộ phận quan trọng trong hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, sử dụng máy bơm DC loại bỏ nhu cầu về biến tần.
Quá trình hoạt động của hệ thống bươm nước năng lượng mặt trời
Các yêu cầu về lượng nước bơm (m³ / d), nguồn cung cấp điện và điều kiện bức xạ mặt trời xác định kích thước tổng thể của hệ thống bơm nước và do đó công suất đầu ra và số lượng tấm pin mặt trời cần thiết.
Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên nguyên lý quang điện. Trong quá trình làm việc của một hệ thống bơm năng lượng mặt trời, tấm pin mặt trời hấp thụ năng lượng mặt trời bức xạ và biến nó thành điện năng. Sản xuất này cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống.
Biến tần bơm nước chuyển đổi đầu ra dòng điện một chiều (DC) của hệ thống PV thành dòng điện xoay chiều, điều khiển máy bơm. Các bộ biến tần này cũng điều chỉnh tần số đầu ra và điện áp trong thời gian thực, tương ứng với các biến thể của cường độ ánh sáng mặt trời để đạt được khả năng theo dõi điểm năng lượng cao nhất.
Biến tần bơm nước là một thành phần quan trọng khác của hệ thống. Nó phù hợp với công suất đầu ra và đầu vào của máy bơm và các tấm pin mặt trời và cũng cung cấp khả năng bảo vệ điện áp. Với biến tần bơm, người vận hành sẽ điều chỉnh áp suất máy bơm, lưu lượng , tần số , thời gian hoạt động , v.v. Tùy theo yêu cầu sử dụng cuối cùng, có nhiều loại bộ biến tần bơm khác nhau để lựa chọn, tùy thuộc vào động cơ máy bơm năng lượng mặt trời (AC hoặc DC).
Biến tầm bơm nước tiên tiến đi kèm với các chức năng biến tần tích hợp, cần thiết cho động cơ máy bơm năng lượng mặt trời AC, cũng như các chức năng giao tiếp mạng cho phép giám sát bên ngoài và điều chỉnh hoạt động của hoạt động bơm nước năng lượng mặt trời.
Ứng dụng của hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời
Theo nhu cầu của từng cá nhân, hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời có thể được ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Các ứng dụng chính bao gồm:
- Tưới cây và trồng cây
- Cung cấp nước uống và nấu ăn
- Bể bơi
- Xử lý nước công nghiệp
- Đài phun nước
- Tưới tiêu cho nông nghiệp
- Nước uống cho vật nuôi
- Bể bơi
Kích thước chính xác của máy bơm, động cơ và các thiết bị điều khiển cũng như thiết kế hệ thống chi tiết theo vị trí và cách sử dụng hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời là điều cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động tối ưu và tránh rủi ro khi cấp nước có thể gây hại cho con người, động vật và cây trồng.
Do chi phí vận hành và bảo trì thấp hơn đáng kể , giảm thiểu tác động đến môi trường và khả năng ứng dụng đa địa lý, hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời là thiết bị đặc biệt kinh tế và quan trọng, đặc biệt cho người dân sống ngoài lưới điện, nông dân không có lưới điện hoặc tổng thể cho cả mục đích thương mại và dân dụng trong các nước có cơ sở hạ tầng cấp điện, cấp nước còn hạn chế.
