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太陽能水泵技術可行性和運行條件:

太陽能水泵亦稱太陽能光伏揚水系統(tǒng),尤其是缺電無電的邊遠地區(qū)z具吸引力的供水手段,利用隨處可取、取之不竭的太陽能實現高經濟性和高可靠性的供水.水泵全自動地日出而作,日落而歇,無需人員看管,維護工作量可降至z低,是理想的集經濟性、可靠性和環(huán)保效益為一體的綠色能源高技術產品.太陽能水泵系統(tǒng)是近若干年來迅速發(fā)展起來的光機電一體化系統(tǒng),它利用太陽電池發(fā)出的電力,通過z大功率點跟蹤以及變換

太陽能光伏水泵是怎么樣的

電機和水泵

光伏水泵系統(tǒng)的其它措施都是為了能穩(wěn)定、可靠地多出水，或者說z后都要落實在電機、水泵的工作上，它們可以構成一個總成件，這個總成件要求有z大限度的可靠性及。對于光伏水泵而言，電機和水泵的搭配并不像常見的電機和水泵搭配那樣簡單，由于電機的功率等級、電壓等級在很大程度上受到太陽能電池陣列的電壓等級和功率等級的制約，因此對水泵揚程、流量的要求被反映到電機上時，一般必須在兼顧陣列結構的條件下專門進行設計。出于對不同用戶的不同要求，光伏水泵用驅動電機有：不同電壓等級的傳統(tǒng)直流電動機、直流無刷永磁電動機、三相異步電動機、永磁同步電動機、磁阻電動機等。從目前的使用情況看，以三相異步電動機及直流無刷電動機為z多，大功率系統(tǒng)都以采用三相異步電動機為主。光伏水泵系統(tǒng)中水泵的選擇與設計也有一些特點。根據用戶對流量、揚程的不同要求，按經濟性、可靠性往往可按以下原則選擇泵型：選用容積式水泵的用戶一般要求的是揚程高、小流量；要求流量較大且揚程也較高的用戶，宜選用潛水式電泵；優(yōu)點：系統(tǒng)中三相交流電機水泵可與市面上市電或柴油機帶動交流水泵進行替換，相容性非常好。需要流量較大但揚程卻較低的用戶，一般宜采用自吸式水泵。

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太陽能光伏知識

太陽能電池</a>發(fā)電原理: 太陽電池是一種對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅， 非晶硅，，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現已晶體硅為例描述光發(fā)電過程。 P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結。監(jiān)控方式基于RS485的實時監(jiān)控，可以采用上位機對太陽能水泵系統(tǒng)進行實時數據監(jiān)控，數據每隔一分鐘記錄一次，可保存一年。

當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的的實質是：光子能量轉換成電能的過程。一般池塘的水位相對變化較小，但需要確定干旱時的z低水位和水深。

什么是光伏水泵？

光伏水泵系統(tǒng)是直接利用太陽電池光生伏打效應發(fā)電,之后通過一系列電力電子、電機、水機等控制及執(zhí)行環(huán)節(jié)從而在江河湖泊或深井中實現提水的系統(tǒng)。

該系統(tǒng)是光、機、電、控制技術等多學科交叉、結合的體現。隨著太陽電池及電力電子技術的不斷進步,全球光伏水泵的技術及應用也突飛猛進地在發(fā)展。

近年來，隨著全球“糧食問題”、“能源問題”的嚴重性不斷提升，逐步被譽為解決有效耕地提高產量和用清潔能源替代化石能源的較為有效的產業(yè)整合產品。成為把光伏產業(yè)與農業(yè)水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等傳統(tǒng)產業(yè)綜合發(fā)展的新興經濟模式。

光伏水泵利用來自太陽的持久能源，日出而作，日落而歇，無需人員看管，不需要柴油、不需要電網，可與滴灌、噴灌、滲灌等灌溉設施配套應用，節(jié)水節(jié)能，可大幅降低使用化石能源電力的投入成本。是全球“糧食問題”、“能源問題”綜合系統(tǒng)解決方案的新能源、新技術應用產品。運行效果當地光照資源充足，透光度好，白晝時間長，系統(tǒng)每天從早上7點到下午7點可正常抽水，每天工作時間可以達到12小時。

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交流光伏水泵：

光伏水泵是以太陽能為動力的揚水設備，由光伏水泵逆變器和水泵組成。應用時，根據揚程和日用水量的需求配置相應功率的太陽能電池陣列后，稱為光伏揚水系統(tǒng)。主要用于農業(yè)灌溉、荒漠治理、草原牧業(yè)、城市水景、生活用水等領域。

近年來，隨著全球太陽能電力產品不斷從城市應用市場走向更大規(guī)模的農田、草場、荒漠等需求市場，光伏水泵成為把光伏產業(yè)與農業(yè)水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等傳統(tǒng)產業(yè)整合發(fā)展的核心產品。

光伏水泵系統(tǒng)特點

1、有刷直流光伏水泵：水泵工作時，線圈和換向器旋轉，磁鋼和碳刷不轉，線圈電流方向的交替變化是隨著電機轉動的換向器和電刷來完成，只要電機轉動碳刷就會產生磨損，電腦水泵運行到一定的時候，碳刷磨損間隙變大，聲音也會隨之增大，連續(xù)運行幾百小時之后碳刷就不能起到換向的作用了?！?yōu)點：價格低廉。太陽能水泵是利用太陽能光伏陣列發(fā)電后接入一臺光伏水泵逆變器，經過逆變器后將直流高壓電逆變?yōu)閱蜗?20V或三相380V交流電，從而驅動水泵工作的一套自動化控制的抽水灌溉系統(tǒng)。

2、無刷電機式光伏水泵：電機式無刷直流水泵是采用無刷直流電機加上葉輪之后組成的。電機的軸與葉輪連在一起，水泵的定子和轉子之間是有間隙的，使用時間長了水會滲透進入電機里面電機很容易燒壞?！?yōu)點：無刷直流電機已標準化，有專門的廠家大批生產，成本比較低，效i率高。(1)太陽能組件是太陽能供電系統(tǒng)中的主要部分，其作用是將太陽的輻射能量轉換為直流電能，為負載提供動力。

3、無刷直流磁力驅動光伏水泵：無刷直流水泵采用了電子組件換向，無需使用碳刷換向，采用耐磨陶瓷軸及陶瓷軸套，軸套通過注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損，因此無刷直流磁力式水泵的壽命大大增強了。

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太陽能光伏水泵的特點及優(yōu)勢

太陽能光伏無刷直流水泵（磁力隔離泵）由泵體（隔離件），電機定子，軸，軸承和轉子水葉（磁體和葉輪）幾部分組成：

磁體（釹鐵硼永磁體）

由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣（-45-400℃），矯頑力高，磁場方向具有很好的各向異性，在同極相接近時也不會發(fā)生退磁現象，是一種很好的磁場源。

隔離件

在采用金屬隔離套時，隔離套處于一個正弦交變的磁場中，在垂直于磁力線方向的截面上感應出渦電流并轉化成熱量。渦流的表達式為：其中Pe-渦流；K—常數；n—泵的額定轉速；T-磁傳動力矩；F-隔套內的壓力；D-隔套內徑；太陽能水泵其實在上世紀80年代就出現了，只不過z近幾年隨著光伏組件價格的大幅降低，才開始出現大規(guī)模的應用。一材料的電阻率；—材料的抗拉強度。當泵設計好后，n、T是工況給定的，要降低渦流只能從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強度的非金屬材料制作隔離套，在降低渦流方面效果十分明顯。

光伏水泵現代化提水灌溉應用

“光伏水泵系統(tǒng)”亦稱“太陽能光電水泵系統(tǒng)”,其基本原理是利用太陽電池將太陽能直接轉換為電能,然后驅動各類電動機帶動水泵從深井、江、河、湖、塘等水源提水。它具有無噪聲、全自動(日出而作,日落而停)、高可靠、供水量與蒸發(fā)量適配性好(“天大旱,它大干”)等許多優(yōu)點。智能故障保護：內置過壓、過流、過溫、缺相保護，且能自動復位故障5。聯(lián)合國國際開發(fā)署(UNDP)、世界銀行(WB)、亞太經社會(ESCAP)等國際組織部先后充分肯定了它的先進性與合理性,目前在這些國際組織的支持下,全世界已有數萬臺不同規(guī)格的光伏水泵在不同地區(qū)和國家運行,特別是在亞、非、拉及中東等發(fā)展中國家