1. Úvod
Kombinace a samonasávací odstředivé povrchové solární čerpadlo a automatické solární přepínání AC/DC regulátor čerpadla v Výkonový rozsah 2000W až 3600W představuje řešení povrchového čerpání středního až vysokého výkonu pro aplikace v zemědělství, venkově a lehkém průmyslu. Na rozdíl od ponorných čerpadel instalovaných pod vodní hladinou jsou povrchová čerpadla instalována nad zemí a čerpají vodu nahoru přes sací potrubí – konfigurace, která zjednodušuje instalaci, údržbu a kontrolu. Samonasávací charakteristika umožňuje čerpadlu odsát vzduch ze sacího potrubí a vytvořit průtok bez ručního nasávání při každém spuštění.
Deye Group vyrábí ponorná čerpadla, povrchová čerpadla a ovladače čerpadel od roku 1990. Produktová řada samonasávacích povrchových solárních čerpadel odráží výrobní disciplínu společnosti Deye napříč hydraulickým designem i elektronickými řídicími systémy, přičemž ověřování kvality je integrováno v každé fázi výroby.
2. Základní koncepty
2.1 Samonasávací odstředivé povrchové čerpadlo
A odstředivé čerpadlo přenáší energii do vody rotačním pohybem oběžného kola, přeměňuje mechanickou energii na hydraulický tlak a průtok. V a samonasávací Konstrukce čerpadla obsahuje komoru zadržující vodu, která zachovává zbytkovou vodu po vypnutí. Při dalším spuštění se tato zadržená voda mísí se vzduchem v sacím potrubí přes rotující oběžné kolo, postupně vytlačuje vzduch a vytváří sací podtlak potřebný k nasávání vody ze zdroje – bez nutnosti ručního plnění sacího potrubí vodou před každým spuštěním.
Mezi hlavní konstrukční vlastnosti tohoto typu čerpadla patří:
- Nadzemní suchý motor: Motor není ponořený, což usnadňuje přístup pro kontrolu a servis.
- Svitkové pouzdro s plnicí komorou: Zadržuje vodu mezi provozními cykly a umožňuje funkci samonasávání.
- Mechanická ucpávka: Těsní rozhraní mezi rotujícím hřídelem a tělesem čerpadla, aby se zabránilo vniknutí vody do motoru.
- Třífázový indukční motor: Standardní typ motoru kompatibilní se solárními regulátory na bázi VFD v této výkonové třídě.
2.2 Automatické solární přepínání AC/DC regulátor
The automatický solární spínací AC/DC regulátor řídí dodávku energie do motoru čerpadla ze dvou vstupních zdrojů: DC z fotovoltaického pole a AC z veřejné rozvodné sítě nebo generátoru. Ovladač obsahuje MPPT (sledování maximálního výkonu) pro optimalizaci odběru FV energie a a Pohon s proměnnou frekvencí (VFD) pro regulaci otáček motoru úměrně dostupné solární energii. Funkce automatického přepínání mezi zdroji stejnosměrného a střídavého proudu bez zásahu obsluhy na základě konfigurovatelných prahových hodnot napětí zajišťuje nepřetržitý provoz čerpadla bez ohledu na solární podmínky.
3. Typické technické specifikace
| Parametr | Ovladač | Povrchové čerpadlo |
| Jmenovitý výkon | 2000W / 2200W / 3000W / 3600W | Odpovídá hodnocení ovladače |
| Vstupní DC napětí | 150V – 500V DC (typické) | N/A |
| Vstupní napětí AC | 3-fázové 220V / 380V AC | N/A |
| Výstup do motoru | 3-fázové 0 – 380V AC, 0 – 50/60Hz | N/A |
| MPPT účinnost | Více než 99 % | N/A |
| Maximální průtok | N/A | Až 30 m3/h (v závislosti na modelu) |
| Max Head | N/A | Až 45 m (v závislosti na modelu) |
| Maximální sací hlava | N/A | Až 8m (limit samonasávání) |
| Ovladač Protection Rating | IP65 | IP55 (kryt motoru, typické) |
| Typ motoru | 3-fázová asynchronní indukce | Třífázová indukční, vzduchem chlazená |
| Okolní teplota | -10 stupňů C až 50 stupňů C | 0 stupňů C až 50 stupňů C |
| Komunikační rozhraní | RS485 / volitelně GPRS | N/A |
4. Samonasávací vs. povrchové čerpadlo bez samonasávání
| Kritéria | Samonasávací povrchové čerpadlo | Povrchové čerpadlo bez samonasávání |
| Požadavek na spuštění | Žádné ruční plnění po prvním naplnění | Ruční plnění sacího potrubí vodou je nutné při každém spuštění, pokud potrubí vytéká |
| Vhodnost solárního restartu | Vysoká — časté automatické restarty (cykly cloudu) nevyžadují zásah | Nízká – každý restart může vyžadovat ruční naplnění, pokud se sací potrubí vyprázdní |
| Místo instalace | Až 8 m nad vodní hladinou | Typicky méně než 4 m, nebo instalovány blízko hladiny vody |
| Provozní automatizace | Plně automatizovatelné se solárním regulátorem | Omezené – vyžaduje nožní ventil a pečlivé vedení potrubí |
| Jednotkové náklady | Mírně vyšší | Nižší |
5. Povrchové čerpadlo vs. ponorné čerpadlo pro solární aplikace
| Kritéria | Samonasávací povrchové čerpadlo | Ponorné vrtné čerpadlo |
| Hloubka instalace | Nad zemí; sání z otevřeného zdroje až 8m níže | Ponořený do vrtu nebo hluboké studny |
| Typ zdroje vody | Rybníky, řeky, otevřené nádrže, mělké studny | Hluboké vrty a omezené vodonosné vrstvy |
| Přístup k údržbě | Snadné — čerpadlo a motor přístupné nad zemí | Vyžaduje těžbu z vrtu |
| Maximální kapacita zdvihu | Střední (typicky až 45 m celkové hlavy) | Vysoká (až 200 m nebo více pro vícestupňové) |
| Vhodná frekvence solárního restartu | Vysoká (samonasávání podporuje časté automatické restarty) | Vysoká (vždy ponořená, není potřeba napouštění) |
| Chlazení motoru | Vzduchem chlazený ventilátor na motoru | Vodou chlazené okolní kapalinou |
6. Oblasti použití
- Zavlažování z otevřených vodních zdrojů: Čerpání vody z rybníků, řek, kanálů nebo otevřených nádrží pro kapkové, sprinklerové nebo záplavové zavlažování středních až velkých zemědělských pozemků.
- Převod vody mezi skladovacími nádržemi: Přesun vody z primárních sběrných nádrží do vyvýšených sekundárních nádrží nebo distribučních nádrží.
- Systémy zvyšování tlaku: Udržování napájecího tlaku ve venkovských vodovodních sítích napájených gravitačními nádržemi nebo nízkotlakými zdroji.
- Zásobování hospodářskými zvířaty: Čerpání z povrchových vodních ploch do žlabů a záchytných nádrží přes pastviny.
- Lehká průmyslová procesní voda: Dodávka chladicí vody, oplachové vody nebo procesní napájecí vody v zařízeních lehkého průmyslu mimo síť nebo polosíť.
- Protipovodňová ochrana a odvodnění: Dočasné odvodnění nízko položené zemědělské půdy nebo stavenišť pomocí přenosných povrchových čerpadel.
- Vodní hospodářství akvakultury: Cirkulace a doplňování vody v rybnících a krevetách z přilehlých vodních zdrojů.
7. Ochranné a bezpečnostní funkce regulátoru
| Ochranná funkce | Popis |
| Ochrana proti chodu nasucho | Detekuje nedostatečný zátěžový proud a vypne se, aby se zabránilo poškození mechanické ucpávky a vinutí motoru v podmínkách bez vody |
| Ochrana proti přepětí (DC a AC) | Vypne se, když DC PV vstup nebo AC síťové napětí překročí jmenovitý maximální vstup |
| Ochrana proti podpětí | Zabraňuje provozu motoru, když je vstupní výkon pod minimálním stabilním provozním prahem |
| Ochrana proti nadproudu | Omezení výstupního proudu s rychlou izolací poruch pro ochranu vinutí motoru |
| Ochrana proti přehřátí | Monitorování teploty vnitřního chladiče; snížení nebo vypnutí nad prahovou hodnotou |
| Funkce měkkého startu | Postupná rampa výstupní frekvence při spuštění snižuje mechanické namáhání mechanické ucpávky, oběžného kola a ložisek motoru |
| Ochrana před ztrátou fáze | Detekuje chybějící výstupní fázi a zastaví provoz, aby se zabránilo poškození jednofázového motoru |
| Automatické přepínání zdroje AC/DC | Automatický bezproblémový přenos mezi FV a AC vstupními zdroji na základě konfigurovatelných prahových hodnot napětí |
| Automatické zastavení při plné nádrži | Vstup plovákového spínače nebo tlakového spínače pro automatické zastavení a restart na základě hladiny vody v cílové nádrži |
8. Pokyny k instalaci
- Rozměry sacího potrubí: Průměr sacího potrubí musí být stejný nebo větší než průměr vstupu čerpadla. Poddimenzované sací potrubí zvyšuje ztráty třením a snižuje efektivní sací zdvih, což potenciálně brání samonasávání.
- Instalace nožního ventilu: Patní ventil se sítkem ve spodní části sacího potrubí zadržuje vodu v sacím potrubí mezi provozními cykly, čímž zkracuje dobu plnění při restartu a chrání čerpadlo před vniknutím nečistot.
- Limit sacího zdvihu: Výška instalace čerpadla nad vodní hladinou nesmí překročit jmenovitou maximální sací výšku (typicky 7–8 m na hladině moře). Výkon se ve vyšších nadmořských výškách snižuje kvůli nižšímu atmosférickému tlaku.
- Montáž ovladače: Namontujte regulátor do větrané, zastíněné skříně. Udržujte minimální vzdálenost 150 mm na všech stranách pro proudění vzduchu. Vyhněte se místům s přímým postřikem vodou nebo kondenzací.
- PV DC kabeláž: DC kabely musí být dimenzovány na venkovní UV záření a maximální zkratový proud PV stringu. Stejnosměrné jištění na kladném vodiči na výstupu pole je standardní praxí.
- Délka kabelu motoru: Dlouhý kabel vedený od ovladače k motoru čerpadla způsobuje odporový pokles napětí. Zvětšete průřez kabelu na vzdálenosti přesahující 30 metrů, aby bylo zachováno jmenovité napětí na svorkách motoru.
- Základ čerpadla: Jednotka povrchového čerpadla by měla být namontována na pevný betonový nebo ocelový základ, aby se minimalizovaly vibrace a zabránilo se namáhání potrubí na vstupních a výstupních spojích.
9. Často kladené otázky
Q1: Jak dlouho trvá nasávání samonasávacího povrchového čerpadla při spuštění?
Doba plnění závisí na délce sacího potrubí, průměru a objemu vzduchu, který má být vytlačen. Za typických podmínek se správně dimenzovaným sacím potrubím a funkčním patním ventilem, a samonasávací pump in this power class primes within 1 to 3 minutes . Delší sací potrubí a větší sací výška prodlužují dobu plnění.
Q2: Může systém fungovat plně automaticky bez personálu na místě?
Ano. Kombinace automatické přepínání zdroje AC/DC, schopnost samonasávacího čerpadla, ochrana proti chodu nasucho a automatické zastavení plné nádrže umožňuje plně bezobslužný provoz. Ovladač spouští čerpadlo, když je k dispozici solární energie nebo je aktivní záloha střídavého proudu, automaticky přepíná zdroje a zastaví se, když je cílová nádrž plná nebo je detekován stav chodu nasucho – poté se restartuje, když se podmínky normalizují.
Q3: Jaká kapacita FV pole je vyžadována pro 3000W regulátor?
Při použití standardního faktoru předimenzování 1,2 až 1,5, a 3000W ovladač vyžaduje přibližně 3600 Wp až 4500 Wp instalované FV kapacity. Při použití 400W panelů to odpovídá 9 až 12 panelům. Konfigurace napětí řetězce musí být ověřena podle okna vstupního napětí MPPT ovladače.
Q4: Je povrchové čerpadlo vhodné pro písčité nebo zakalené vodní zdroje?
Samonasávací odstředivá povrchová čerpadla jsou obecně určena pro čistou až lehce zakalenou vodu . Voda s vysokým obsahem nerozpuštěných látek, obsahem písku nebo abrazivních částic urychluje opotřebení oběžného kola a mechanické ucpávky. U zdrojů se zvýšeným zatížením sedimentů se doporučuje použití vstupního síta a pravidelná kontrola součástí mokré části čerpadla. Čerpadla určená pro silně znečištěné vodní zdroje vyžadují speciální materiály oběžného kola a konstrukční konfigurace, které nejsou typické pro standardní odstředivá povrchová čerpadla.
Otázka 5: Dodává společnost Deye Group odpovídající systémy povrchových čerpadel a řídicích systémů v tomto výkonovém rozsahu?
Ano. Deye Group vyrábí samonasávací centrifugal surface pumps and compatible AC/DC solar pump controllers v rozsahu 2000–3600W. K dispozici jsou přizpůsobené sady pump-controller s ověřenou elektrickou a hydraulickou kompatibilitou, podporované interními inženýrskými procesy a procesy kontroly kvality společnosti Deye zavedenými od roku 1990.
