1. Johdanto
The Solar Hybrid AC/DC Pump Controller in Tehoalue 1100-3000W palvelee monenlaisia vedenkiertosovelluksia maatalouden ja kotitalouksien vesihuollosta uima-altaan suodatus- ja sanitaatiojärjestelmiin. Kun pariksi liitetään a aurinkoinen uima-allaspumppu , tämä säädinluokka mahdollistaa uima-altaan operaattorien merkittävän sähkönkulutuksen vähentämisen suorittamalla suodatusjaksoja päiväsaikaan aurinkoenergian tuotantotuntien aikana, joita täydennetään vaihtovirtaverkolla tai generaattoriteholla, kun aurinkoenergian syöttö on riittämätön.
Deye Group on valmistanut uppopumppuja, allaspumppuja ja pumppusäätimiä vuodesta 1990. Allaspumppusovellukset edustavat Deyen tuotevalikoimassa selkeää suunnittelualuetta, joka vaatii ohjaimia, jotka vastaavat sekä uima-altaan kierron hydraulisiin vaatimuksiin että aurinkosyötön vaihteleviin ominaisuuksiin.
2. Ydinkäsitteet
2.1 Solar Hybrid AC/DC -pumppuohjain
A aurinkohybridi AC/DC pumppuohjain hyväksyy sekä DC-tulon aurinkosähköpaneeleista että AC-tulon sähköverkosta tai generaattorista. Sisäinen kytkentämekanismi priorisoi aurinkosähkön, kun se on saatavilla, ja siirtyy vaihtovirtaan, kun auringon säteilyvoimakkuus laskee vähimmäistoimintakynnyksen alapuolelle. Keskeisiä sisäisiä alajärjestelmiä ovat:
- MPPT (Maximum Power Point Tracking): Seuraa ja lukittuu jatkuvasti liitetyn aurinkosähköjärjestelmän maksimitehopisteeseen mukautuen reaaliajassa säteilyn ja lämpötilan muutoksiin.
- Variable Frequency Drive (VFD): Säätelee moottorin nopeutta muuttamalla lähtötaajuutta, mikä mahdollistaa suhteellisen virtauksen ohjauksen ja pehmeän käynnistyksen.
- AC/DC-lähteen kytkentälogiikka: Valvoo tasavirtaväylän olosuhteita ja siirtyy automaattisesti AC-tuloon ilman käyttäjän toimia.
- Monikerroksiset suojapiirit: Kattaa moottorin, tehopuolijohteet ja molemmat tulolähteet.
2.2 Aurinkovoimalla toimiva uima-allaspumppu
A aurinkoinen uima-allaspumppu on keskipakopintapumppu, joka on suunniteltu erityisesti uima-altaan veden kiertoon, suodatukseen ja lämmitysjärjestelmän integrointiin. Se saa voimansa aurinkosähköstä yhteensopivan ohjaimen kautta. Toisin kuin upotettavat porauspumput, allaspumput ovat maanpäälliset itseimevät keskipakopumput märkäpäällä (pumppupäällä) ja kuivalla moottorilla, kytketty tiivistetyn akselin kautta. Keskeisiä suunnitteluvaatimuksia ovat yhteensopivuus uima-altaan kemiallisten ympäristöjen kanssa, hiljainen toiminta ja kyky toimia aurinkosäätimen määräämällä vaihtelevalla nopeusalueella.
3. Tyypilliset tekniset tiedot
| Parametri | Ohjaimen tekniset tiedot | Allaspumpun tekniset tiedot |
| Nimellisteho | 1100W / 1500W / 2200W / 3000W | Vastaa ohjaimen lähtöarvoa |
| DC-tulojännite | 100V – 500V DC (tyypillinen) | Ei käytössä |
| AC-tulojännite | Yksivaiheinen 220V tai kolmivaiheinen 380V AC | Ei käytössä |
| Lähtötaajuus | 0 - 50 Hz / 0 - 60 Hz (muuttuva) | Ei käytössä |
| MPPT tehokkuus | Yli 99 % | Ei käytössä |
| Suurin virtausnopeus | Ei käytössä | Jopa 25 m3/h (mallista riippuen) |
| Max pää | Ei käytössä | Jopa 25 m (mallista riippuen) |
| Pumpun moottorin tyyppi | 3-vaiheinen asynkroninen induktio | Kolmivaiheinen oikosulkumoottori |
| Ohjaimen suojausluokitus | IP65 | IP55 (pumpun runko, tyypillinen) |
| Ympäristön lämpötila | -10 astetta C - 50 astetta C | 0 astetta C - 50 astetta C |
| Viestintä | RS485 / valinnainen GPRS | Ei käytössä |
4. Ohjaintyyppien vertailu allassovellusten osalta
| Ohjaimen tyyppi | Syöte | Yötoiminta | Sopii käytettäväksi |
| Vain tasavirtaa käyttävä aurinkosäädin | Vain PV | Ei mahdollista | Sähköverkon ulkopuoliset uima-altaat; päiväsuodatus riittää |
| Hybridi AC/DC-ohjain | PV AC verkko/generaattori | Kyllä (AC:n kautta) | Verkkoon yhdistetyt altaat, jotka vaativat laajennettua suodatusta |
| Vakio AC VFD -ohjain | Vain AC-verkko | Kyllä | Nykyiset verkkokäyttöiset uima-altaat ilman aurinkoenergiaa |
5. Aurinkoenergia-allaspumppu vs. vakionopeus kiinteänopeuksinen allaspumppu
| Kriteerit | Aurinkoenergiaaltaan pumppujärjestelmä | Normaali kiinteänopeuksinen allaspumppu |
| Energialähde | PV-paneelit (ensisijainen) AC (vara) | Vain AC-verkko |
| Toimintanopeus | Muuttuva (suhteessa aurinkoenergiaan) | Kiinteä (täysi nopeus) |
| Sähkön käyttökustannukset | Alhaisempi aurinkotuntien aikana | Täysverkon sähkön hinta |
| Moottorin kuluminen alhaisella kuormituksella | Alennettu (pehmeä käynnistys ja säädettävä nopeus) | Korkeampi (täysjännitteiset käynnistykset) |
| Järjestelmän alkuperäinen hinta | Korkeampi (sisältää PV-paneelit ja ohjaimen) | Alempi (vain pumppuyksikkö) |
| Melutaso | Laske alhaisemmalla nopeudella | Kiinteä melutaso täydellä nopeudella |
6. Sovelluskentät
- Asuinalueiden uima-altaan suodatus: Aurinkovoimalla toimiva kierto hiekkasuodattimien tai patruunasuodattimien läpi päivänvalossa, täydennettynä vaihtovirtalähteellä aikaisin aamulla tai illalla suodatusaikataulujen edellyttämällä tavalla.
- Kaupalliset ja hotellien allasjärjestelmät: Jatkuva suodatus AC-varalla varmistaa hygieniastandardien säilymisen sääolosuhteista riippumatta.
- Aurinkoenergiaaltaan lämmityskierto: Veden ohjaaminen katolle asennettujen aurinkolämpökeräimien läpi passiiviseen uima-altaan lämmitykseen, linjassa aurinkoenergian huipputuotantojaksojen kanssa.
- Vesiominaisuuksien kierto: Suihkulähteet, koristelammet ja vesialueet puistoissa tai kaupallisissa kiinteistöissä, joissa suositaan hiljaista vaihtuvan nopeuden käyttöä.
- Maatalouden kastelu (1100–3000W): Käyttöpinnan keskipakopumput tiputus- tai sprinklerikasteluun avovesilähteistä, kuten lammista, kanavista tai joista.
- Vesiviljelyn vesikierto: Ilmastus ja kiertopumppu kalalammikoissa ja vesiviljelylaitoksissa päivänvalossa.
7. Suojaus- ja ohjaustoiminnot
| Toiminto | Kuvaus |
| Kuivakäyntisuojaus | Tunnistaa moottorin tyhjäkäynnin ja sammuttaa pumpun tiivisteen ja moottorin vaurioitumisen estämiseksi |
| Ylijännitesuoja (DC ja AC) | Sammuu, kun joko DC-PV-tulo tai AC-verkkojännite ylittää ohjaimen nimellisarvon |
| Alijännitesuoja | Estää moottorin käynnistymisen, kun tulojännite ei riitä moottorin vakaaseen toimintaan |
| Ylivirtasuojaus | Lähtövirran rajoitus ja nopea vikaeristys moottorin käyttöpuolella |
| Ylikuumenemissuoja | Sisäinen lämpöanturi laukaisee vähennyksen tai sammutuksen jäähdytyselementin lämpötilakynnyksen yläpuolella |
| Pehmeä käynnistys | Asteittainen moottorin nopeusramppi käynnistyksen yhteydessä vähentää mekaanista iskua pumpun juoksupyörässä ja tiivisteissä |
| Ajastin/Ajoitustulo | Ulkoinen ajastin tai säätimen sisäinen ajoitus määritellyille päivittäisille käyttöikkunoille |
| Automaattinen AC/DC vaihto | Automaattinen lähteen siirto PV:n ja AC:n välillä ilman manuaalista puuttumista |
8. Allasjärjestelmän kokoa koskevia huomioita
- Altaan tilavuus ja kiertonopeus: Pumpun on kierrätettävä koko allastilavuus vähintään kerran päivässä (asuin) tai useammin kaupallisissa uima-altaissa. Kiertonopeus määrittää vaaditun vähimmäisvirtauksen m3/h.
- Järjestelmän pään laskenta: Kokonaishydraulinen vastus, mukaan lukien suodattimen painehäviö, putkikitka ja liitoshäviöt, määrää vaaditun pumpun nostokorkeuden suunnittelun virtausnopeudella.
- PV Array Mitoitus: PV-ryhmän huipputehon tulee olla noin 1,2–1,5 kertaa pumpun ohjaimen nimellisteho. 2 200 W:n ohjaimelle, joka käyttää allaspumppua, tämä vastaa noin 2 640–3 300 Wp asennettua aurinkosähkökapasiteettia.
- Suodatustunnit päivässä: Pelkän aurinkoenergian tai aurinkoenergian prioriteettitilassa tehokkaat suodatustunnit rajoittuvat aurinkoenergian huipputuotannon ikkunoihin (tyypillisesti 5–8 tuntia). AC-varmuuskopiointi pidentää tämän vaadittuun päivittäiseen suodatusaikaan.
- Kemiallinen yhteensopivuus: Allaspumpun märkäpään materiaalit (siipipyörä, diffuusori, kotelo) on mitoitettu kestämään jatkuvaa kosketusta klooratun tai suolaisen allasveden kanssa. Vakiomateriaaleina ovat lasitäytteiset polypropeeni- ja noryylikomposiitit.
9. Usein kysytyt kysymykset
Kysymys 1: Voiko hybridi AC/DC -ohjain käyttää allaspumppua yöllä?
Kyllä. The AC-tulotoiminto Hybridiohjaimen ansiosta allaspumppu voi toimia verkko- tai generaattorivirralla yöaikaan tai matalan säteilyvoimakkuuden aikana. Säädin siirtyy automaattisesti aurinkoenergiasta AC-tuloon, kun PV-jännite laskee konfiguroidun kynnyksen alapuolelle, ylläpitäen jatkuvaa suodatusta ilman manuaalista vaihtoa.
Q2: Vaikuttaako pumpun alentunut nopeus alhaisen säteilyvoimakkuuden aikana altaan veden laatuun?
Altaan veden laatu riippuu päivittäinen suodatustilavuus , ei hetkellinen virtausnopeus. Alennettu nopeus osittaisen säteilyn aikana edistää edelleen kumulatiivista päivittäistä liikevaihtoa. Kun AC-varmuuskopiointi on käytössä, säädin kompensoi toiminnan täydellä nopeudella AC-käyttöjaksojen aikana varmistaen, että vaadittu kokonaissuodatusmäärä saavutetaan päivän aikana.
Kysymys 3: Mikä on suositeltu PV-paneelien määrä 1500 W:n allaspumppuohjaimelle?
Käytä ylimitoituskerrointa 1,2–1,5, a 1500W ohjain vaatii noin 1800-2250Wp aurinkosähkökapasiteettia. 400 W monokiteisiä paneeleja käytettäessä tämä tarkoittaa 5-6 paneelia. Merkkijonojen konfiguraatio on tarkistettava ohjaimen MPPT-jänniteikkunan ja maksimaalisen DC-tulojännitteen perusteella.
Q4: Voiko sama ohjain ohjata sekä allaspumppua että kastelupumppua?
Yksi ohjainlähtö on suunniteltu ajamaan yksi moottori kerrallaan . Vaihto allaspumpun ja kastelupumpun välillä vaatii joko erilliset säätimet pumppua kohti tai ulkoisen kontaktorijärjestelyn asianmukaisella lukituksella. Kahden moottorin yhdistäminen samanaikaisesti yhteen säätimen lähtöön ei ole tuettu konfiguraatio.
Q5: Valmistaako Deye Group sekä allaspumppua että yhteensopivaa säädintä?
Kyllä. Deye Group valmistaa allaspumput, uppopumput ja pumppuohjaimet useilla teholuokilla. Saatavilla on yhteensopivia allaspumppu- ja hybridi-AC/DC-ohjainpaketteja, joiden moottorin sähköiset parametrit on tarkistettu ohjaimen lähtömäärien mukaan valmistusprosessin aikana.
