ปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ DC ประหยัดพลังงาน ปั๊มน้ำบาดาลแบบจุ่ม

บทนำระบบ
1. องค์ประกอบของระบบ
ระบบปั๊มน้ำแบบจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ DC เป็นโซลูชันการสูบน้ำจากบ่อน้ำลึกที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้:

แผงโซลาร์เซลล์: เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงผ่านปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก โดยทั่วไปทำจากซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์หรือซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ และกำลังไฟจะถูกจับคู่ตามความต้องการของปั๊มน้ำ (เช่น 100W ถึง 1000W)
ปั๊มน้ำแบบจุ่ม DC: ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ DC (เช่น DC 12V/24V/48V) และตัวปั๊มสามารถทำงานใต้น้ำในบ่อน้ำลึกได้ มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนและทนต่อแรงดันสูง และเหมาะสำหรับบ่อน้ำที่มีความลึก 50 ถึง 300 เมตร
ตัวควบคุมประกอบด้วยตัวควบคุม MPPT (Maximum Power Point Tracking) ซึ่งใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของแผงโซลาร์เซลล์ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติป้องกันการโอเวอร์โหลด การป้องกันการขาดแคลนน้ำ การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร และฟังก์ชันอื่นๆ
ระบบจัดเก็บพลังงาน (อุปกรณ์เสริม): บางระบบติดตั้งแบตเตอรี่ (เช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรดหรือแบตเตอรี่ลิเธียม) เพื่อจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินและรองรับการทำงานในเวลากลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมาก
ท่อและอุปกรณ์เสริม: รวมถึงท่อน้ำส่ง วาล์วกันกลับ ตัวรองรับปากบ่อ ฯลฯ เพื่อให้มั่นใจถึงการขนส่งการไหลของน้ำที่เสถียร
2. หลักการทำงาน
ในระหว่างวัน หลังจากที่แผงโซลาร์เซลล์ผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว จะขับเคลื่อนปั๊มน้ำแบบจุ่ม DC โดยตรงให้ทำงานผ่านตัวควบคุม สูบน้ำจากบ่อไปยังสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บน้ำบนพื้นผิว หากมีการกำหนดค่าแบตเตอรี่ พลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจะถูกจัดเก็บไว้เพื่อรักษาการทำงานของปั๊มน้ำเมื่อไม่มีแสง ระบบไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับกริดและอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้บรรลุการดำเนินงานการสูบน้ำแบบพึ่งพาตนเอง
ลักษณะของระบบ
1. เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงาน ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์
ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมด ไม่ต้องใช้ดีเซลหรือแหล่งจ่ายไฟจากกริด มีต้นทุนการดำเนินงานต่ำมาก และไม่ปล่อยมลพิษ ซึ่งตอบสนองความต้องการของการพัฒนาอย่างยั่งยืน
เมื่อเทียบกับปั๊มน้ำเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม สามารถประหยัดเชื้อเพลิงได้หลายพันลิตรในแต่ละปี และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
2. แหล่งจ่ายไฟอิสระ เหมาะสำหรับสถานการณ์ระยะไกล
ไม่จำเป็นต้องวางโครงข่ายไฟฟ้า และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้า (เช่น พื้นที่ชนบท พื้นที่ภูเขา และพื้นที่เลี้ยงสัตว์) การทำงานภาคสนาม หรือสถานการณ์การจัดหาน้ำฉุกเฉิน
ระบบปั๊มเจาะบ่อน้ำลึกสามารถติดตั้งได้โดยตรงข้างบ่อน้ำ ไม่ถูกจำกัดด้วยการครอบคลุมของโครงข่ายไฟฟ้า แก้ปัญหาการดื่มน้ำและการชลประทานในพื้นที่ห่างไกล
3. มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ ทนทานต่อสภาพแวดล้อมบ่อน้ำลึก
ปั๊มแบบจุ่ม DC: ใช้มอเตอร์ DC แม่เหล็กถาวร ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่ามอเตอร์ AC แบบดั้งเดิม 10% ถึง 20% นอกจากนี้ การออกแบบการซีลกันน้ำยังสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมแรงดันสูงของบ่อน้ำลึก (เช่น 10 บรรยากาศที่เกิดจากความลึก 100 เมตร)
แผงโซลาร์เซลล์: มีความทนทานต่อรังสียูวีและสภาพอากาศสูง และยังคงสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างเสถียรในอุณหภูมิสูงหรือต่ำ หรือในสภาพแวดล้อมที่มีทรายและฝุ่น
4. การควบคุมอัจฉริยะและการบำรุงรักษาง่าย
ตัวควบคุมรวมเทคโนโลยี MPPT ซึ่งสามารถติดตามจุดกำลังไฟสูงสุดของแผงโซลาร์เซลล์ได้โดยอัตโนมัติ เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานได้ 15% ถึง 30%
ระบบติดตั้งฟังก์ชันการตรวจสอบตนเองสำหรับข้อบกพร่อง (เช่น การปิดระบบเนื่องจากการขาดแคลนน้ำและการป้องกันกระแสเกิน) ลดต้นทุนการบำรุงรักษาด้วยตนเอง ใบพัดและตัวปั๊มของปั๊มน้ำส่วนใหญ่ทำจากสแตนเลสหรือพลาสติกวิศวกรรม ซึ่งทนต่อการกัดกร่อนและมีอายุการใช้งานยาวนาน (โดยปกติสูงสุด 5 ถึง 10 ปี)
5. การกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาดที่แข็งแกร่ง
กำลังไฟของแผงโซลาร์เซลล์และรุ่นของปั๊มน้ำสามารถปรับได้ตามความลึกของบ่อและความต้องการอัตราการไหล ตัวอย่างเช่น:
ความลึกของบ่อ 50 เมตร อัตราการไหล 5m³/h: ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ 200W + ปั๊มแบบจุ่ม DC 24V;
ความลึกของบ่อ: 200 เมตร อัตราการไหล: 10m³/h: ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ 800W + ปั๊มน้ำหัวสูง DC 48V
ระบบจัดเก็บพลังงานที่ขยายได้หรือแผงโซลาร์เซลล์หลายชุดที่เชื่อมต่อแบบขนานสามารถตอบสนองความต้องการน้ำได้ในเวลาที่แตกต่างกัน
6. ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนและผลตอบแทนระยะยาวที่สำคัญ
การลงทุนเริ่มต้นสูงกว่าปั๊มน้ำแบบดั้งเดิม แต่ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงหรือไฟฟ้า สามารถกู้คืนต้นทุนได้ภายใน 3 ถึง 5 ปี ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์การใช้งานระยะยาว (เช่น การชลประทานทางการเกษตรและการจัดหาน้ำในชุมชน)
สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
พื้นที่เกษตรกรรม: การชลประทานบ่อน้ำลึก การรดน้ำสวนผลไม้ ความต้านทานภัยแล้งในพื้นที่เพาะปลูก;
การจัดหาน้ำในประเทศ: การจัดหาน้ำดื่มสำหรับหมู่บ้านห่างไกล น้ำดื่มสำหรับปศุสัตว์ในพื้นที่เลี้ยงสัตว์;
อุตสาหกรรมและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม: การระบายน้ำในเหมือง การหมุนเวียนของน้ำในโรงบำบัดน้ำเสีย น้ำสำหรับวิศวกรรมภาคสนาม

ประสิทธิภาพ