Bộ điều khiển máy bơm AC/DC năng lượng mặt trời 4 inch (600-3000W) Máy bơm chìm cánh quạt bằng nhựa

1. Giới thiệu

các Bộ điều khiển bơm năng lượng mặt trời AC/DC 4 inch ghép nối với một máy bơm chìm cánh quạt nhựa tạo thành một hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời tích hợp bao gồm dải công suất động cơ từ 600 W đến 3000W . Cấu hình này được thiết kế để khai thác nước ngầm tầm trung từ các lỗ khoan 4 inch (100 mm) tiêu chuẩn, hoạt động chủ yếu bằng năng lượng mặt trời với khả năng bổ sung hoặc chuyển sang lưới điện xoay chiều hoặc đầu vào máy phát điện khi bức xạ mặt trời không đủ.

Deye Group đã và đang thiết kế máy bơm chìm và bộ điều khiển máy bơm từ năm 1990. Dòng sản phẩm AC/DC 4 inch phản ánh chuyên môn tích lũy trong việc kết hợp thiết bị điện tử điều khiển với hiệu suất thủy lực của máy bơm để mang lại khả năng vận hành tại hiện trường đáng tin cậy trong các điều kiện địa lý và khí hậu đa dạng.

2. Tìm hiểu kiến trúc đầu vào kép AC/DC

các defining characteristic of this controller category is its kiến trúc đầu vào kép , chấp nhận cả nguồn DC từ các tấm PV và nguồn AC từ lưới điện hoặc máy phát điện diesel. Đây là điểm khác biệt quan trọng so với các bộ điều khiển chỉ sử dụng năng lượng mặt trời một đầu vào.

Logic lai này cho phép hệ thống tối đa hóa việc sử dụng năng lượng mặt trời đồng thời đảm bảo máy bơm hoạt động liên tục bất kể thời tiết mà không cần phải lưu trữ pin. Việc chuyển đổi giữa các nguồn đầu vào được xử lý tự động bởi phần sụn của bộ điều khiển.

3. Cánh quạt nhựa: Tính chất vật liệu và sự phù hợp

Trong dòng sản phẩm này, các bộ phận của bệ thủy lực của máy bơm — bao gồm cánh quạt, bộ khuếch tán và bát — được chế tạo từ nhựa nhiệt dẻo cấp kỹ thuật , phổ biến nhất là Noryl (hợp kim PPO) hoặc polypropylen được gia cố bằng sợi thủy tinh (GF-PP). Những vật liệu này được lựa chọn nhờ sự kết hợp giữa khả năng kháng hóa chất, độ ổn định kích thước và chi phí sản xuất thấp so với thép không gỉ.

3.1 Đặc tính vật liệu

• Kháng hóa chất: Chống ăn mòn từ các khoáng chất hòa tan, axit nhẹ và hóa học nước ngầm thông thường. Không phù hợp với nước có tính axit mạnh (pH dưới 5) hoặc nước có tính kiềm mạnh (pH trên 9) mà không có xác minh vật liệu cụ thể.
• Hạn chế mài mòn: Cánh quạt bằng nhựa có tốc độ mài mòn cao hơn thép không gỉ khi nước bơm mang theo cát, sạn hoặc các hạt mài mòn vượt quá dung sai định mức (thường là 0,1% theo khối lượng). Chất lượng nguồn nước phải được đánh giá trước khi lựa chọn.
• Phạm vi nhiệt độ: Thích hợp với nhiệt độ nước ngầm thường gặp trong các ứng dụng lỗ khoan (5 độ C đến 40 độ C). Vật liệu gốc Noryl duy trì độ ổn định kích thước trong phạm vi này.
• Ưu điểm về trọng lượng: Mật độ thấp hơn thép không gỉ giúp giảm trọng lượng tổng thể của máy bơm, đơn giản hóa việc xử lý và lắp đặt tại hiện trường.

3.2 Khi cánh quạt nhựa phù hợp

Máy bơm cánh quạt nhựa có công suất 600-3000 W phù hợp khi:

• Nguồn nước là nước ngầm sạch từ đá cố kết hoặc các lỗ khoan có vỏ có lượng trầm tích thấp.
• các project requires triển khai hệ thống tiết kiệm chi phí trong đó hiệu suất của cánh quạt bằng thép không gỉ không được yêu cầu bởi điều kiện nước.
• các installation is in a không mặn, không lợ môi trường nước nơi lợi thế ăn mòn của thép không gỉ không phải là một yếu tố.

4. Phạm vi hiệu suất thủy lực

Trong dải công suất 600-3000 W, công suất thủy lực của máy bơm chìm 4 inch thay đổi đáng kể tùy theo công suất động cơ và số tầng cánh quạt. Bảng sau đây minh họa đường bao hiệu suất chung trong phạm vi này. Giá trị thực tế phụ thuộc vào việc lựa chọn mô hình cụ thể.

Lưu ý: Các giá trị trên là phạm vi tham chiếu mang tính biểu thị cho cấu hình máy bơm chìm đa tầng 4 inch tiêu chuẩn. Tham khảo bảng dữ liệu sản phẩm liên quan để biết dữ liệu đường cong bơm được chứng nhận.

5. Các thông số và tính năng chính của bộ điều khiển

• Hiệu quả theo dõi MPPT: Thông thường trên 99% trong điều kiện bức xạ ổn định, giảm thiểu tổn thất điện năng PV.
• Dải điện áp đầu vào DC: Chứa nhiều cấu hình chuỗi mảng PV; Điện áp đầu vào tối đa (Voc) không được vượt quá trong điều kiện nhiệt độ lạnh khi điện áp mạch hở PV đạt đỉnh.
• Khả năng tương thích đầu vào AC: Chấp nhận AC một pha hoặc ba pha (phụ thuộc vào kiểu máy), 50 Hz hoặc 60 Hz, từ lưới điện hoặc máy phát điện.
• Đầu ra AC ba pha: Tần số thay đổi (0 đến 50/60 Hz) để điều khiển tốc độ động cơ trơn tru tỷ lệ thuận với năng lượng mặt trời có sẵn.
• Màn hình LCD và bàn phím: Cài đặt thông số trên thiết bị cho ngưỡng dòng điện của động cơ, độ trễ khởi động lại, chế độ điều khiển mực nước và mức độ ưu tiên nguồn đầu vào.
• Giao tiếp RS485/Modbus: Hỗ trợ giám sát và tích hợp từ xa với các hệ thống điều khiển bên ngoài hoặc nền tảng IoT nếu cần.
• Bộ bảo vệ: Chạy khô, quá điện áp, thấp áp, quá dòng, ngắn mạch, quá nhiệt và tự động khởi động lại sau khi giải quyết lỗi.

6. Danh sách kiểm tra lắp đặt và vận hành

• Kiểm tra đường kính trong lỗ khoan: Xác nhận rằng đường kính trong của lỗ khoan có đủ khe hở cho thân máy bơm 4 inch và cho phép nước đi qua động cơ để làm mát.
• Tính cột áp động tổng (TDH): Bao gồm mực nước tĩnh, mức giảm dự kiến, chiều cao phân phối thẳng đứng và tổn thất do ma sát trong đường ống trước khi chọn công suất động cơ và số tầng.
• Kích thước mảng PV một cách chính xác: Tổng Wp của bảng điều khiển phải gấp 1,2 đến 1,5 lần công suất định mức của động cơ tính bằng watt; Điện áp mạch hở PV không được vượt quá điện áp đầu vào DC định mức tối đa của bộ điều khiển.
• Sử dụng cáp chìm định mức: Mặt cắt cáp phải có kích thước phù hợp với dòng điện định mức của động cơ và tổng chiều dài cáp (độ sâu của bơm cộng với định tuyến bề mặt) để hạn chế sụt áp dưới 3%.
• Lắp đặt van một chiều: Lắp van một chiều một chiều trên ống xả để ngăn dòng chảy ngược và hiện tượng búa nước khi máy bơm dừng.
• Thiết lập thông số bảo vệ động cơ: Định cấu hình dòng điện định mức của động cơ (giá trị trên bảng tên) và thời gian trễ chạy khô trước khi khởi động lần đầu.
• Nối đất hệ thống: Cả vỏ bộ điều khiển và khung mảng PV phải được kết nối với mặt đất thích hợp để tuân thủ các yêu cầu an toàn về điện.

7. Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Bộ điều khiển này có thể được sử dụng với máy bơm chìm AC 3 pha hiện có không được bán kèm theo bộ điều khiển năng lượng mặt trời không?

Có, với điều kiện là động cơ máy bơm công suất định mức, điện áp và tần số nằm trong thông số kỹ thuật đầu ra của bộ điều khiển. Thông số dòng điện định mức của động cơ của bộ điều khiển phải được đặt để khớp với giá trị trên bảng tên của động cơ hiện có. Khả năng tương thích phải được xác minh dựa trên cả dữ liệu bảng tên động cơ và bảng dữ liệu kỹ thuật của bộ điều khiển trước khi kết nối.

Câu hỏi 2: Bộ điều khiển xử lý quá trình chuyển đổi giữa nguồn điện mặt trời và nguồn điện lưới AC như thế nào?

Khi bức xạ mặt trời giảm xuống dưới ngưỡng tối thiểu cần thiết để duy trì hoạt động của động cơ, bộ điều khiển sẽ phát hiện tình trạng thông qua giám sát điện áp bus DC và tự động kích hoạt Kênh đầu vào AC . Quá trình chuyển đổi được quản lý nội bộ mà không cần can thiệp thủ công. Năng lượng mặt trời được khôi phục làm nguồn chính khi bức xạ phục hồi trên ngưỡng khởi động lại.

Câu hỏi 3: Điều kiện chất lượng nước nào sẽ yêu cầu nâng cấp từ cánh quạt bằng nhựa sang cánh quạt bằng thép không gỉ?

Nâng cấp lên cánh quạt bằng thép không gỉ nên được xem xét khi nguồn nước chứa cát hoặc các hạt mài mòn trên 0,1% khối lượng, khi độ pH của nước nằm ngoài phạm vi từ 5 đến 9 hoặc khi nước có độ mặn tăng cao hoặc các khoáng chất hòa tan tích cực. Đối với các lỗ khoan nước ngọt sạch tiêu chuẩn, cánh quạt bằng nhựa là một lựa chọn khả thi và phù hợp về mặt chi phí.

Q4: Có cần thiết phải lắp pin cho hệ thống này không?

Không cần pin trong hầu hết các cấu hình. các Kênh đầu vào AC của bộ điều khiển lai hoàn thành vai trò mà ngân hàng pin sẽ đảm nhiệm - đảm bảo hoạt động trong thời gian năng lượng mặt trời phát ra thấp hoặc bằng không. Khi cần bơm vào ban đêm và không có lưới điện hoặc máy phát điện, hệ thống chạy bằng pin sử dụng bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời và bộ biến tần riêng biệt sẽ là một kiến ​​trúc hệ thống khác.

Câu hỏi 5: Khoảng thời gian bảo trì được khuyến nghị cho hệ thống máy bơm này là bao lâu?

Để tham khảo chung, máy bơm phải được lấy ra và kiểm tra mỗi lần. 2 đến 3 năm trong điều kiện hoạt động bình thường hoặc sớm hơn nếu nhận thấy sự suy giảm hiệu suất (tốc độ dòng chảy giảm hoặc dòng điện tăng). Việc kiểm tra bao gồm độ mòn của cánh quạt, tình trạng phốt trục, điện trở cách điện của cuộn dây động cơ và tính toàn vẹn của cáp chìm. Bộ điều khiển yêu cầu vệ sinh định kỳ các khe thông gió và kiểm tra các kết nối đầu cuối.