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太阳能 光伏水泵是怎么样的

太阳能光伏水泵系统是近年 来快速发展起来的利用太阳能提水的光机电一体化系统。基本工 作原理是利用太阳能电池组件构成阵列后,把太阳 能直接转变为电能,然后驱 动各类电动机带动高效节能水泵从河、湖、深井等水源提水。太阳能水泵系统“日出而作,日落而歇”,全自动操作,没有噪声、可靠性高,已被世界各地,特别是 发展中国家广泛应用。光伏水 泵系统大致由光伏阵列、控制器、电机和 水泵四部分组成。

一、光伏阵列

许多的太阳能电池串、并联在 一起构成了光伏阵列,其作用 是直接把太阳能转换为直流形式的电能。目前被 用于光伏水泵系统的太阳能电池多为硅太阳能电池,其中包括单晶硅、多晶硅 及非晶硅太阳能电池。太阳能 电池的最大额定功率也是它的输出最大功率。

二、控制器

光伏阵 列的电源输出和太阳辐照度、环境温度、阴、晴、雨、雾等气 象条件有密切关系,其输出 随日照而变化的是直流电量,而作为 光伏阵列负载的光伏水泵,直流电机、交流电 机甚至其他新型电机都当作它的驱动电机,在这种情况下,要使光 伏泵系统工作给它提供比较理想的工况,而且对 于任何日照都要发挥光伏阵列输出功率的最大潜力,这就要有一个适配器。适配器 的内容主要是最大功率点跟踪器、逆变器 以及一些保护设施等。

三、电机和水泵

光伏水泵系统的其它 措施都是为了能稳定、可靠地多出水,或者说 最后都要落实在电机、水泵的工作上,它们可 以构成一个总成件,这个总 成件要求有最大限度的可靠性及高效率。对于光伏水泵而言,电机和 水泵的搭配并不像常见的电机和水泵搭配那样简单,由于电机的功率等级、电压等 级在很大程度上受到太阳能电池阵列的电压等级和功率等级的制约,因此对水泵扬程、流量的 要求被反映到电机上时,一般必 须在兼顾阵列结构的条件下专门进行设计。出于对 不同用户的不同要求,光伏水 泵用驱动电机有:不同电 压等级的传统直流电动机、直流无刷永磁电动机、三相异步电动机、永磁同步电动机、磁阻电动机等。从目前的使用情况看,以三相 异步电动机及直流无刷电动机为最多,大功率 系统都以采用高效三相异步电动机为主。光伏水 泵系统中水泵的选择与设计也有一些特点。根据用户对流量、扬程的不同要求,按经济性、可靠性 往往可按以下原则选择泵型:选用容 积式水泵的用户一般要求的是扬程高、小流量;要求流 量较大且扬程也较高的用户,宜选用潜水式电泵;需要流 量较大但扬程却较低的用户,一般宜 采用自吸式水泵。

太阳能 水泵与柴油机水泵相比,太阳能水泵寿命能用20多年,具有运 行费用低和少维护或免维护等优点。太阳能 水泵系统的推广应用不仅对解决土地沙化、植被减 少等生态环境的恶化有较好的改善作用,并且可对牧区、边防、哨所、海岛站点、自然保 护区等高度分散地区人员的用水提供有效的保证。
 

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