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發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 02:54  
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太陽能光伏水泵是怎么樣的
太陽能光伏水泵系統(tǒng)是近年來快速發(fā)展起來的利用太陽能提水的光機(jī)電一體化系統(tǒng)。基本工作原理是利用太陽能電池組件構(gòu)成陣列后,把太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽缓篁?qū)動(dòng)各類電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)節(jié)能水泵從河、湖、深井等水源提水。太陽能水泵系統(tǒng)“日出而作,日落而歇”,全自動(dòng)操作,沒有噪聲、可靠性高,已被世界各地,特別是發(fā)展中國家廣泛應(yīng)用。光伏水泵系統(tǒng)大致由光伏陣列、控制器、電機(jī)和水泵四部分組成。
一、光伏陣列
許多的太陽能電池串、并聯(lián)在一起構(gòu)成了光伏陣列,其作用是直接把太陽能轉(zhuǎn)換為直流形式的電能。目前被用于光伏水泵系統(tǒng)的太陽能電池多為硅太陽能電池,其中包括單晶硅、多晶硅及非晶硅太陽能電池。太陽能電池的z大額定功率也是它的輸出z大功率。
二、控制器
光伏陣列的電源輸出和太陽輻照度、環(huán)境溫度、陰、晴、雨、霧等氣象條件有密切關(guān)系,其輸出隨日照而變化的是直流電量。
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太陽能水泵工作原理
太陽能水泵是通過光伏揚(yáng)水逆變器工作的。光伏揚(yáng)水逆變器就是利用光伏陣列發(fā)出的電力來驅(qū)動(dòng)水泵工作的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要由光伏陣列、光伏揚(yáng)水逆變器、水泵組成。光伏陣列(Solar Array)亦稱太陽能電池組件,主要是將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能,給負(fù)載水泵電機(jī)提供工作電力。
太陽能水泵其實(shí)在上世紀(jì)80年代就出現(xiàn)了 ,只不過z近幾年隨著光伏組件價(jià)格的大幅降低,才開始出現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。目前在國際上得到絕大多數(shù)國家和組織的認(rèn)可。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO) 世界糧食計(jì)劃署(WFP) 和國際農(nóng)業(yè)發(fā)展(IFAD) 先后多次針對(duì)太陽能水泵產(chǎn)品進(jìn)行國際招標(biāo)。
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太陽能光伏水泵系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
個(gè)性化的解決方案
太陽能光伏水泵系統(tǒng)應(yīng)用案例
*偏遠(yuǎn)地區(qū)的果園,花園及溫室灌溉
*為郊外公園及農(nóng)場(chǎng)供水
*魚塘等水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)的增氧設(shè)備
*游泳池水循環(huán)系統(tǒng)
*牲畜飲水系統(tǒng)
太陽能光伏水泵系統(tǒng)選型
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光伏水泵系統(tǒng)具有以下設(shè)計(jì)亮點(diǎn):
1、將灌溉水路和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)集成在一起,同時(shí)具備了農(nóng)業(yè)灌溉和光伏發(fā)電兩種功能;
2、在上安裝了配重水箱,利用灌溉系統(tǒng)的供水管路,提供水源并驅(qū)動(dòng)光伏板轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)追日功能;
3、光伏板頂部裝有清洗管路,可在時(shí)間段噴水到光伏板上,清洗積塵,提高發(fā)電效率。
4. 采用水重力驅(qū)動(dòng),現(xiàn)有的水系統(tǒng)管路可以用于農(nóng)業(yè)灌溉。
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太陽能光伏水泵系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
對(duì)太陽能光伏水泵系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、各組成部分的選擇原則、z大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)、電機(jī)控制策略和系統(tǒng)整體優(yōu)化策略等方面進(jìn)行分析總結(jié)。通過上述分析,結(jié)合實(shí)際,對(duì)現(xiàn)有光伏水泵系統(tǒng)提出幾點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)意見,并討論了光伏水泵系統(tǒng)今后的發(fā)展方向。
我國西部偏遠(yuǎn)地區(qū)氣候干旱,缺水嚴(yán)重,但是光照資源豐富,蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源。該地區(qū)通常使用電網(wǎng)供電或柴油電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵供水,但柴油發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)的水泵系統(tǒng)不僅運(yùn)行和維護(hù)成本高,而且消耗化石能源,破壞生態(tài)環(huán)境。光伏水泵系統(tǒng)有著無污染、全自動(dòng)、高可靠性和無人值守等優(yōu)點(diǎn),是一種非常適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的獨(dú)立供水系統(tǒng)。除此之外,光伏水泵系統(tǒng)還被應(yīng)用于沙漠治理、草原畜牧、景觀噴泉和海水淡化等方面。
對(duì)光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)行綜述,包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類、系統(tǒng)組成部分介紹及選用原則、z大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)研究、電機(jī)控制策略研究和系統(tǒng)整體優(yōu)化策略研究。z后根據(jù)現(xiàn)有研究的不足,給出了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方向。
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太陽能光伏水泵系統(tǒng)構(gòu)造
太陽能光伏水泵系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成:太陽能電池組件、光伏揚(yáng)水逆變器和三相交流水泵。太陽能電池陣列由多塊太陽能電池組件串并聯(lián)而成,吸收日照輻射能量并將其轉(zhuǎn)化為電能,為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力電源。光伏揚(yáng)水逆變器對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié),將太陽電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,驅(qū)動(dòng)水泵,并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)輸出頻率,實(shí)現(xiàn)z大功率點(diǎn)跟蹤,z大限度地利用太陽能。水泵由三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng),從深井中抽水,注入蓄水箱/池或直接接入灌溉系統(tǒng)。
根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)需求和安裝條件,可采用不同類型的水泵進(jìn)行工作,系統(tǒng)功率從0.37kW至55kW,提水揚(yáng)程可以在10米至300米,日提水量可在3噸至1000噸之間。