Dvě identická 3palcová ponorná čerpadla, instalovaná pár set metrů od sebe na stejném druhu vrtu, se mohou chovat úplně jinak: jedno zvedá vodu celé odpoledne, druhé se zastaví před polednem. Čerpadla jsou stejná. Architektura napájení mimo síť za nimi není.
Zde je tedy krátká odpověď před detailem. Čerpadlo mimo síť není speciálním druhem čerpadla. Jedná se o standardní ponorné, povrchové nebo bazénové čerpadlo spárované se zdrojem energie, který nemá za sebou žádnou rozvodnou síť – solární pole, bateriový zdroj, generátor nebo jejich kombinaci – plus regulátor, který udržuje motor v točení, zatímco se vstup přehoupne z rána zataženého mrakem do plného poledního výkonu. Přizpůsobte hlavu, průtok, kabel a ovladač jednomu provoznímu bodu a čerpání mimo síť se stane bezproblémovým. Pokud je neshodíte, porucha se obvykle projeví jako první v řídicí jednotce a až poté v čerpadle, což je důvod, proč kupující, kteří porovnávají pouze ceny čerpadel, mají tendenci přestavovat systém dvakrát.
Co se počítá jako čerpadlo mimo síť
Čerpadlo mimo síť je jakékoli čerpadlo, jehož primární zdroj energie je nezávislý na veřejné rozvodné síti, společně s elektronikou, která jej na tomto zdroji nechá běžet. Tato definice tiše přesouvá těžiště pryč od těla čerpadla a směrem k energetickému řetězci, protože čerpadlo vždy vidí pouze to, co mu řídicí jednotka a pole dodávají.
Čtyři architektury pokrývají téměř každou skutečnou instalaci:
- Přímé solární DC. Pole napájí stejnosměrný motor přes ovladač se sledováním bodu maximálního výkonu. Žádná baterie, žádné palivo; voda se pohybuje, zatímco slunce svítí.
- Solární plus baterie. Pole nabíjí baterii a baterie pohání pumpu, takže napájení pokračuje i po setmění za cenu dalšího hardwaru a ztrát nabití.
- Hybridní automatické přepínání AC/DC. Solar DC je prioritním zdrojem; když ozáření klesne pod prahovou hodnotu, regulátor se přepne na střídavou síť nebo generátor a přepne zpět, když se slunce vrátí.
- AC pouze s generátorem. Nejjednodušší na specifikaci a nejdražší na provoz; stále běžné tam, kde již na místě existuje dieselová souprava.
Čtyři architektury vedle sebe
| Architektura | Typické výkonové pásmo | Skladování | Nejlépe sedí | Hlavní riziko |
|---|---|---|---|---|
| Přímé solární DC | 400-3000 W | žádný | Poptávka pouze ve dne, nízká až střední výška | Nulový výkon při zatažené obloze |
| Solární plus baterie | 400-2200 W | Baterie 24-48 V | Zásobování domácností, které musí běžet po západu slunce | Náklady na výměnu baterie a ztráty nabití |
| Hybridní automatické přepínání AC/DC | 1100-13000 W | žádný, or a small buffer | Farmy, vesnice a lokality s nespolehlivou sítí | Potřebuje použitelný zdroj střídavého proudu, na který se lze vrátit |
| AC pouze s generátorem | 2000-13000 W | Palivo | Stavební, nouzové a dočasné zásobování | Palivo, noise and scheduled maintenance |
Velikost: Za prvé hlava a objem, za druhé watty
Dimenzujte čerpadlo podle celkové dynamické dopravní výšky a denního objemu vody; příkon vyplývá spíše z tohoto výpočtu, než aby jej vedl. Hydraulický výkon lze snadno odhadnout jako P = 1000 x 9,81 x Q x H / 3600, kde P jsou watty, Q je průtok v metrech krychlových za hodinu a H je celková dynamická výška v metrech.
Čerpadlo dodávající 5 m3 za den na 45 m spádu se šesti využitelnými slunečními hodinami potřebuje zhruba 0,83 m3/h, což je asi 100 W hydraulického výkonu. Vydělte realistickou účinností čerpadla 0,35 až 0,5 a přistanete poblíž 250W motoru. Předimenzujte pole o 1,3 až 1,5 násobek jmenovitého výkonu motoru a sada panelů 350-400 W se stává praktickým výchozím bodem.
Celková dynamická hlava má dvě části. Statická výška je svislá vzdálenost od hladiny vody k místu vypouštění. Třecí hlava je vše, o co se voda na cestě otírá: délka potrubí, kolena, zpětné ventily a tah, ke kterému dochází za chodu čerpadla. Samotné dimenzování na statické hlavě je nejběžnějším důvodem, proč systém v prvním týdnu nedodává.
Zpracovaný příklad
Studna hluboká 40 m, hladina vody 25 m níže, nádrž 8 m nad zemí a 60 m potrubí 32 mm. Statická výška je 33 m; tření přidává zhruba 4-6 m při 1 m3/h, takže plánujte 38-40 m, ne 33 m. Přidejte sezónní čerpání a číslo se opět posune.
Když dopravní výška klesne pod přibližně 8 m, čerpadlo se pohybuje nad zemí: samonasávací povrchová jednotka je obvykle levnější a použitelnější řešení pro jezírka, nádrže a mělké studny.
Ponorné nebo povrchové čerpadlo?
Rozhoduje hloubka. Za zhruba 7-8 m sací výšky musí čerpadlo do vody; nad to je povrchové čerpadlo levnější a snáze se s ním žije. Povrchová čerpadla se zvedají sáním a atmosférický tlak nastaví pevný strop blízko 10,3 m na hladině moře - v praxi 7 až 8 m, pokud je povoleno tření, nadmořská výška a opotřebované oběžné kolo. Zatlačte na sací stranu silněji a dostanete kavitaci: rachotivý zvuk a oběžné kolo, které tiše eroduje.
| Kritérium | Ponorné | Povrch (odstředivý nebo samonasávací) |
|---|---|---|
| Praktický limit hloubky | 60-200 m | 7-8 m sací výšky |
| Účinnost ve vysoké hlavě | Dobře drží | Rychle odpadá |
| Expozice | Chráněno vodním sloupcem | Mráz, prach a sluneční světlo; potřebuje čerpací stanici |
| Servisní přístup | Vyžaduje vytažení čerpadla | Na úrovni země, rychle |
| Typická povinnost | Vrty, hluboké studny, hospodářská zvířata | Rybníky, řeky, nádrže, mělké studny |
Materiál oběžného kola je důležitý stejně jako typ čerpadla. Pro čistou vodu a přerušovaný chod je rozumnou a levnější volbou plastové oběžné kolo. V případě vody plné písku, agresivní chemie nebo téměř nepřetržitého provozu nerezová ocel mnohem lépe odolává otěru a erozi a dodatečné náklady jsou malé než cena za dvojnásobné vytažení čerpadla.
4palcové solární ponorné čerpadlo s oběžným kolem z nerezové oceli Ponorné čerpadlo s oběžným kolem z nerezové oceli pro písčitou podzemní vodu a nepřetržitý provoz, s modely 800–3000 W a více možnostmi průtoku pro vesnické nebo průmyslové projekty. Zobrazit produkt → Ovladač dělá těžké zvedání
Při selhání instalací mimo síť je regulátor častěji slabým článkem než čerpadlo. Řídicí jednotka má čtyři úkoly: sledování maximálního výkonu pole při pohybu záření, ochrana motoru před chodem nasucho, když hladina vody klesne, měkké spouštění motoru, aby náběhový proud nezkolaboval okrajové pole, a – v hybridních systémech – přenos mezi stejnosměrným a střídavým proudem bez rázů do vinutí. Čerpadlo o výkonu 3 kW poběží vesele z regulátoru s výkonem 12 kW; nebude dobře fungovat z řadiče, který ztratí svůj zámek MPPT pokaždé, když projde cloud.
Zde záleží na výkonových pásmech. 400-1500 W DC regulátor je vhodný pro malé domácnosti a hospodářská zvířata; 1100-3000 W automatické spínací jednotky pokrývají většinu farmářských hybridních systémů; Regulátory 5500-13000 W přebírají zásobování vesnice a velké zavlažovací bloky. Nákup jednoho pásma nad naměřeným provozním bodem je rozumnou pojistkou proti padající spodní hladině.
Solární Auto-Switch AC/DC ovladač čerpadla 1100–3000W Solar-first AC/DC ovladač přepne na síť při slabém osvětlení pro nepřerušovaný 24hodinový přívod vody; Kryt IP65, MPPT, LCD, ochrany motoru vyhovují zemědělským a vesnickým projektům. Zobrazit produkt → Kde si čerpadla mimo síť vydělávají
Čtyři pracovní cykly představují téměř všechna čerpání mimo síť: domácí zásobování, zavlažování, cirkulace a přenos.
- Domácí zásobování. Domácnost bez sítě nebo nespolehlivá potřebuje obvykle 1-3 m3 denně na 20-60 m spádu. The solární vodní čerpadla pro bydlení mimo síť scénáře tento vzorec podrobně popisují.
- Zavlažování. Odkapávací a sprinklerové bloky pumpují nejsilněji v poledne, což se náhodou shoduje se špičkovým výkonem pole, což způsobuje solární vodní čerpadlo pro zavlažování pracovní cyklus nejlépe přizpůsobené zatížení mimo síť, jaké existuje.
- Akvakultura a údržba řek. Nižší hlavy, vyšší objemy, dlouhé denní doby provozu; provzdušňování a cirkulace obvykle záleží více než na tlaku.
- Bazénová cirkulace. Filtrace běží v sezóně 6-10 hodin denně, což je téměř dokonalá shoda se solárním hybridním bazénovým čerpadlem.
Co zkontrolovat, než objednáte
Než porovnáte ceny, zapište si celní bod; specifikace vyplývá ze sedmi čísel.
- Celková dynamická hlava, měřeno, včetně tahu a tření - ne hloubka vrtu.
- Denní objem v krychlových metrech a sluneční hodiny, se kterými můžete reálně počítat v nejhorším měsíci.
- Kvalita vody: písek, kal a železo se rozhodují mezi plastovým a nerezovým oběžným kolem.
- Délka a průřez kabelu, protože pokles napětí na 60 m stejnosměrného proudu může stát více výkonu, než by získalo větší pole.
- Vlastnosti regulátoru: MPPT, ochrana proti chodu nasucho, přepětí a podpětí a doba přenosu AC.
- Zda na místě existuje střídavý zdroj, který se rozhoduje mezi čistě stejnosměrným a hybridním provedením.
- Servisní plán: jak čerpadlo vychází ze země a kdo to dělá.
Časté dotazy k čerpadlu mimo síť
Může čerpadlo mimo síť běžet bez baterií?
Ano a většina ano. Přímý solární stejnosměrný systém čerpá pouze tehdy, když pole produkuje použitelné napětí, a voda jde do nádrže nebo nádrže, což je mnohem levnější skladování než baterie. Baterie mají smysl, když se voda spotřebovává, protože se spíše čerpá než skladuje.
Co se stane během týdne v cloudu?
Výstup klesá s ozářením a přímý systém se může úplně zastavit. Hybridní ovladač se přepne do střídavého proudu nebo generátoru, jakmile stejnosměrná sběrnice klesne pod svou prahovou hodnotu, poté se automaticky přepne zpět, takže nádrž se stále plní. Systémy bez zálohy jednoduše čekají na počasí.
Plastové nebo nerezové oběžné kolo?
Pro čistou vodu a přerušovaný provoz je plast rozumnou levnější možností. V případě vody plné písku, agresivní chemie nebo téměř nepřetržitého provozu nerezová ocel mnohem lépe odolává oděru a erozi.
Kolik pole potřebuji na kW čerpadla?
Jako pracovní pravidlo povolte 1,3 až 1,5 kW panelu na každý kW motoru a více, pokud čerpadlo běží s vysokým dopravním výkonem nebo má místo dlouhá, mlhavá rána. Extra panel je obvykle levnější než extra baterie.
Může jeden regulátor provozovat několik různých čerpadel?
V rámci svého výkonového pásma ano – 1100-3000 W autospínací jednotka pohání řadu ponorných a povrchových čerpadel. Mimo toto pásmo potřebujete větší ovladač a poddimenzování je běžná a drahá zkratka.
Čerpání mimo síť je odměnou za nudný přístup: změřte dopravní výšku, spočítejte denní litry, vyberte architekturu, která odpovídá počasí, které skutečně máte, a pak si kupte ovladač s rezervou a čerpadlo se správným oběžným kolem pro vodu. Všechno ostatní – sklon panelu, velikost nádrže, rozchod kabelu – je optimalizace kolem těchto pevných bodů.
Pokud se stále rozhodujete mezi architekturami, začněte od provozního bodu a postupujte zpětně k wattům. Pumpa je ta snadná část.
