Päikesepumba inverterkapp

See inverterisüsteem, mis paikneb tugevas põrandal seisvas teraskappis IP54 või kõrgema reitinguga, integreerib kogu võimsuse muundamise ahela – alalisvoolu sisendikaitse, mitu MPPT sisendkanalit, muutuva sagedusega ajami astme, vahelduvvoolu väljundfiltri ja kõikehõlmava süsteemikontrolleri – kõik on eelnevalt ühendatud ja tehases testitud kiireks välikasutuseks. Nimetatud võimsus ulatub 2,2 kW-st üle 250 kW-ni, toetades ühefaasilisi ja kolmefaasilisi vahelduvvoolupumpade mootoreid standardse pingega. Täiustatud MPPT-algoritm saavutab >99% jälgimise efektiivsuse, reguleerides dünaamiliselt mootori kiirust reaalajas, kuna päikesekiirgus muutub päeva jooksul, tagades maksimaalse igapäevase veevarustuse. Hübriidsisendivalik aktsepteerib vahelduvvooluvõrku või diiselgeneraatori varutoidet, mis lülitub automaatselt, et säilitada veeväljund pilvise perioodi või öise töö ajal. Integreeritud süsteemikaitsed hõlmavad kuivtöötamist, ülekoormust, ülepinget, alapinget, faasikadu ja lühist, samas kui automaatne une- ja äratusloogika, mis põhineb kasutaja määratud minimaalsel võimsuslävel, kaitseb pumpa ja paneele. Graafiline puuteekraaniga HMI kuvab reaalajas toite-, pinge-, voolu- ja energiaandmeid koos RS485 ja valikuliste GPRS/4G/Wi-Fi liidestega, mis võimaldavad kaugseiret ja integreerimist SCADA või IoT platvormidesse Modbusi kaudu. Kõik toitekomponendid on paigutatud kliimaseadmega kappi, millel on filtreeritud sundõhkjahutus, liigpingekaitse ja täielik vastavus kohaldatavatele IEC ja kohalikele võrgustandarditele.

2. Ideaalsed rakendused

Solar Pumping Inverter Cabinet, mis on loodud töökindlaks aastaringseks veevarustuseks, kus võrgutoide on ebausaldusväärne või puudub, tagab autonoomse järelevalveta pumba juhtimise põllumajandus-, kogukonna- ja tööstuslike veesüsteemide jaoks.

Põllumajanduslik niisutamine ja põlluharimine

Suuremahulised niisutusskeemid, tilguti etteandesüsteemid ja tsentraalsed toimingud kaugemal põllumaal on ideaalsed kandidaadid. Inverter juhib suure võimsusega kolmefaasilisi pumpasid otse päikesepaneelidest, tagades maksimaalse voolu päikesevalguse tipptundidel – just siis, kui põllukultuurid vajavad kõige rohkem vett. Hübriidsisend võimaldab kriitiliste kasvuetappide ajal sujuvat võrgu või generaatori varundust. Kuna akusid ei ole vaja hooldada ja see on ilmastikukindla välipaigaldusega, saavad põllumehed kasu diislipumbaga võrreldes oluliselt väiksematest energia- ja tegevuskuludest.

Kogukondlik ja munitsipaalveevarustus

Maakülad, kauged asulad ja munitsipaalveekogud saavad puhta joogivee tarnimiseks kasutada päikeseenergial töötavat puurkaevude pumpamist. Inverteri automaatne töö – algab päikesetõusul ja peatub päikeseloojangul või siis, kui akumulatsioonipaak on täis – välistab vajaduse operaatori igapäevase kohaloleku järele. Kaugseire GPRS/4G kaudu võimaldab veeasutustel jälgida pumba olekut, vee väljundit ja süsteemi seisukorda keskjuhtimisruumist, vähendades kulukaid objektikülastusi. Kapi vastupidav konstruktsioon kaitseb tolmu, putukate ja hooajaliste äärmuslike ilmastikutingimuste eest.

Loomakasvatus ja rantšo kaugjootmine

Veisejaamad, lambafarmid ja laiaulatuslikud karjatamistoimingud vajavad usaldusväärset vee tarnimist varupaakidesse ja künadesse. Inverter ühendub otse puurkaevupumpadega, välistades diiselgeneraatori logistika ja kütuse tarnekulud. Päikeseenergial töötav pumpamine on loomulikult vastavuses suvise nõudlusega, kui loomade veetarbimine on haripunktis. Kuivalt töötamise kaitse peatab pumba töö automaatselt, kui veetase langeb, hoides ära kuluka puuraugu mootori läbipõlemise.

Tööstuslik veetöötlus ja reovesi

Kaevandustööd, karjäärid ja tööstusettevõtted võrguvälistes asukohtades saavad süsteemi kasutada protsessiveevarustuse, veetustamise või reovee ülekandetiikide jaoks. Inverteri vastupidav tolmufiltri ja aktiivse jahutusega korpuse konstruktsioon sobib karmidesse tööstuskeskkondadesse. Hübriidsisendi integreerimine olemasolevate varugeneraatoritega tagab pideva töö ilmastikutingimustest sõltumata.

Kõrbestumise kontrolli ja keskkonnaprojektid

Suuremahulised puude istutamise, rohumaade taastamise ja kõrbe niisutamise projektid sõltuvad pidevast veevarustusest kaugetes ja ebasõbralikes keskkondades. Päikeseenergiaga pumpatavad inverterid tagavad autonoomse töö ilma kütuselogistikata, kaugjälgimisega, mis võimaldab tsentraliseeritud haldamist mitmel hajutatud pumpamiskohal suurtel territooriumidel.

3. Tehniline sügavsukeldumine

Solar Pumping Inverter Cabinet integreerib täieliku võimsuse muundamise, juhtimise ja kaitse komplekti standardiseeritud, tehases testitud korpusesse – vähendades kohapealset projekteerimist, kiirendades kasutuselevõttu ja maksimeerides pikaajalist töökindlust.

Mitme kanaliga MPPT ja DC sisendarhitektuur

Päikesepaneelid on inverteriga ühendatud mitme sõltumatu MPPT sisendkanali kaudu, millest igaühel on spetsiaalsed alalisvoolukaitsmed, liigpingekaitseseadmed ja kapi sisendsektsioonis paiknevad isoleerivad lülitusseadmed. MPPT-kontroller skaneerib pidevalt massiivi pinget laias vahemikus (suuremate süsteemide puhul tavaliselt 460 V–850 VDC), et leida maksimaalne võimsuspunkt, saavutades >99% staatilise jälgimise efektiivsuse. Kahe- või kolmekordse MPPT-kanali konfiguratsioonid võimaldavad erineva orientatsiooni, kaldenurga või varjutusprofiiliga stringidel töötada nende individuaalse optimaalselt, suurendades oluliselt päevast energiakogust, võrreldes ühe MPPT-ga.

Alalisvoolu vahelduvvooluks teisendamine ja muutuva sagedusega ajam

MPPT-reguleeritud alalisvoolusiin toidab suure jõudlusega muutuva sagedusega ajami, mis on ehitatud kuuenda põlvkonna IGBT-moodulite ja kiire DSP-juhtimise ümber. Inverter sünteesib reguleeritava pinge ja sagedusega (0–50/60 Hz või laiem) sinusoidse PWM-väljundi, võimaldades mootori pehmekäivituse juhtimist ilma sisselülitusvooluta – see on oluline sukelpumba mähiste kaitsmiseks. Täiustatud V/f-juhtimine koos libisemise kompenseerimise, pöördemomendi suurendamise ja automaatse energia optimeerimise kõveratega ühtib mootori karakteristikutega kogu kiirusvahemikus. Väljundfiltreerimine – kasutades vastavalt vajadusele alalisvoolu drosselid, väljundreaktoreid ja dV/dt filtreid – tagab pika kaabli kulgemise inverteri ja puurkaevpumba vahel ilma mootori isolatsioonipinge või laagrivooluta.

Hübriidvõimsuse sisendi haldus

Integreeritud automaatne ülekande- ja sünkroonimisfunktsioon võtab vastu vahelduvvoolu lisasisendi võrgust või diiselgeneraatorist. Süsteemi kontroller võrdleb pidevalt saadaolevat PV-võimsust pumba vajaliku töövõimsusega. Kui päikesekiirgus langeb alla kasutaja määratud läve, täiendab või asendab vahelduvvoolu sisend automaatselt PV-varustust, säilitades katkestusteta vee väljundi. Ainult vahelduvvoolu-, ainult PV- ja hübriidse prioriteedirežiimid on kasutaja seadistatavad. PV prioriteetrežiim maksimeerib päikeseenergia kasutamist, kasutades vahelduvvoolu ainult puudujäägi katmiseks, minimeerides kütuse- või elektrikulusid.

Pumbaspetsiifilised kaitsealgoritmid

Sisseehitatud kontroller rakendab pumbaga seotud kaitsete komplekti, mida üldistes VFD-des ei leidu. Kuivalt töötamise tuvastus jälgib reaalajas mootori voolu, võimsustegurit ja sagedust, tuvastades ühe sekundi jooksul pärast tuvastamist täitmata või kuivalt töötava pumba iseloomuliku madala koormuse allkirja, seejärel käivitades automaatse väljalülitamise ja ajastatud taaskäivitamise katse. Minimaalne võimsuskaitse takistab ebatõhusat madalal kiirusel töötamist, mis raiskab vett ilma tootliku pumpamiseta. Puhkerežiim lülitub sisse, kui saadaolev päikeseenergia langeb alla kasutaja määratud äratusläve, lülitub väikese võimsusega jälgimisolekusse ja lülitub automaatselt uuesti sisse, kui kiirgustihedus taastub. Veetäie tuvastamine paagi taseme ujuklülitist või rõhuanduri sisendist peatab pumba, et vältida ülevoolu, sõltumata igapäevasest päikeseenergia tsüklist.

Kabinetitehnika ja keskkonnakaitse

Põrandakapp on valmistatud tsingitud teraslehest, millel on ilmastikukindel pulbervärvitud viimistlus, mis saavutab IP54, IP55 või IP65 reitingu sõltuvalt mudeli spetsifikatsioonist. Kapp on jagatud funktsionaalseteks sektsioonideks – alalisvoolu sisend, toitemuundur, juhtimine ja vahelduvvoolu väljund – koos hingedega tihendatud ustega, mis võimaldavad juurdepääsu kõikidele hooldatavatele komponentidele. Filtreeritud sundõhkjahutussüsteem koos reguleeritava temperatuuriga muutuva kiirusega ventilaatoritega säilitab jõuelektroonika jaoks optimaalse sisemise keskkonna. Õhu sisselaskeavades kasutatakse kõrge efektiivsusega filtreid, mis sobivad tolmusesse põllumajanduskeskkonda; troopilised versioonid lisavad kõigile kõrge õhuniiskusega piirkondadele mõeldud PCB-dele ühtlase katte. Külma kliimaga kasutamiseks on saadaval integreeritud termostaadiga juhitavad kondensatsioonivastased kütteseadmed.

Juhtimine, HMI ja kaugühendus

Ukse külge kinnitatud värvilise puutetundliku ekraaniga HMI annab ühe pilguga ülevaate süsteemi olekust, sealhulgas PV sisendvõimsusest, mootori kiirusest, väljundpingest, sagedusest, päevasest energiasaagist ja kumulatiivsest veevarustusest (arvutatakse pumba kõverate või voolumõõturi sisendi põhjal). Parameetri seaded on mitme juurdepääsutasemega parooliga kaitstud. Standardsed sideliidesed hõlmavad RS485 (Modbus RTU) SCADA integreerimiseks koos valikuliste GPRS-, 4G-, Wi-Fi- või Etherneti moodulitega pilvepõhise kaugseire jaoks. Platvorm võimaldab kaugkäivitamist/seiskamist, parameetrite muutmist, häirete kinnitamist ja andmete logimist – see võimaldab ühel operaatoril hallata kümneid hajutatud pumbakohti.

4. Korduma kippuvad küsimused

1. küsimus: millist tüüpi pumbatüüpe ja mootoreid saab see inverter juhtida?

Süsteem toetab kolmefaasilisi vahelduvvoolu asünkroonmootoreid ja püsimagnetitega sünkroonmootoreid sukel- ja pinnapumba konfiguratsioonis. Nimetatud võimsus on vahemikus 2,2 kW kuni üle 250 kW. Levinud rakenduste hulka kuuluvad süvakaevude pumbad, horisontaalsed tsentrifugaalpumbad ja turbiinpumbad. Aitame sobitada inverteri võimsust teie pumba mootori andmesildi andmetega.

Q2: Kas süsteem vajab patareisid?

Ei. Inverter käitab pumpa otse päikesepaneelidest, ilma akupanka vajamata. Vett pumbatakse päikesevalguse ajal ja hoitakse paagis, reservuaaris või kogumispaagis – see on palju kuluefektiivsem kui elektrienergia salvestamine akudes. Kui on vaja 24-tunnist veevarustust, saab valikuline hübriid-AC sisend pimeduse ajal ühendada võrgu või generaatori toiteallikaga.

K3: Kui palju päikesepaneele ma vajan ja kuidas need on ühendatud?

Paneeli konfiguratsiooni määrab teie pumba võimsus, päevase veekoguse eesmärk ja kohalik päikesekiirgus. Inverteri MPPT pingevahemik (tavaliselt 460–850 VDC kolmefaasiliste süsteemide puhul) määrab jada stringi pikkuse. Meie müügiinsenerid arvutavad massiivi suuruse ja stringi konfiguratsiooni lihtsa saidi küsimustiku põhjal. Kapil on kaitstud sisenditega alalisvoolu kombineerija sektsioon, mis lihtsustab massiivi juhtmestikku.

Q4: Mis juhtub pilvistel päevadel või vähese päikesevalguse ajal?

Inverter aeglustab pumba mootorit, kui päikeseenergia väheneb, säilitades pideva, kuid vähenenud veevoolu. Kui võimsus langeb alla kasutaja määratud minimaalse läve, lülitub süsteem puhkeolekusse ja kontrollib perioodiliselt taastunud kiirgustihedust. Kui süsteem on varustatud vahelduvvoolu hübriidsisendiga, täiendab või asendab võrgu või generaatori võimsus madala kiirgustihedusega perioodidel automaatselt päikeseenergiat.

K5: milline kaitse on pumba jaoks paigas?

Põhjalikud kaitsealgoritmid hõlmavad kuivtööd, ülekoormust, ülevoolu, ülepinget, alapinget, faasikadu, lühist ja ületemperatuuri. Kuivjooksu tuvastamine on eriti oluline puuraukude puhul; kontroller tuvastab mõne sekundi jooksul kuivale pumbale tüüpilise väikese koormuse ja lülitub välja enne mootorikahjustuse tekkimist, seejärel käivitab automaatse ajastatud taaskäivitustsükli.

K6: Kas inverterit saab paigaldada õue?

Jah. Kapil on olenevalt spetsifikatsioonist IP54, IP55 või IP65 reiting ja see on mõeldud püsivaks välispaigaldamiseks. See sisaldab filtreeritud ventilatsiooni, suletud uste tihendeid ja UV-kindlat katet. Ekstreemsete keskkondade jaoks on saadaval lisavõimalused, nagu päikesevarjud, täiustatud tolmufiltratsioon ja sisemised kondensatsioonivastased kütteseadmed.

K7: Kuidas süsteemi kaugjuhtimisega jälgitakse ja juhitakse?

Standardne RS485 Modbus RTU võimaldab kohalikku SCADA või HMI integreerimist. Valikulised GPRS/4G, Wi-Fi või Etherneti moodulid võimaldavad pilvepõhist kaugseiret veebiportaali või mobiilirakenduse kaudu. Saate vaadata reaalajas olekut, saada häireteateid, alla laadida ajaloolisi andmeid ja kaugjuhtimisega parameetreid reguleerida. See on eriti väärtuslik geograafilise piirkonna hajutatud alade jaoks.

Q8: Millist hooldust kapp vajab?

Korrapärane hooldus on minimaalne: kord kvartalis õhufiltri puhastus või vahetus, kaabliühenduste ja uste tihendite visuaalne kontroll ning iga-aastane kaitseseadmete funktsionaalne testimine. Kapi esiosa disain tähendab, et kõik komponendid – kaitsmed, kontaktorid, juhtplaadid ja toitemoodulid – on ligipääsetavad ilma korpust eemaldamata.

5.A Piirkondlik põllumajandusamet – laiaulatusliku päikeseenergia niisutussüsteemi kasutuselevõtt

Taust

Sahara-taguse Aafrika poolkuivas piirkonnas asuv valitsusasutus kavatses mitmes põllumajandusühistutes asendada diiselmootoriga niisutuspumbad päikeseenergiaga. Projekt oli suunatud 20 puurauku alale, mis paiknesid laias geograafilises piirkonnas, millest igaüks varustab vett tilgutiga niisutatava aianduse ja põllukultuuride jaoks. Diislikütuse logistika moodustas üle 60% tegevuskuludest ja generaatori rikked katkestasid kriitilistel kasvuperioodidel sageli niisutamise.

Väljakutse

Igal saidil oli sarnane profiil: olemasolev 15–45 kW võimsusega kolmefaasiline sukelpuurpump, kauge asukoht, kus ei olnud võrguühendust, ja kuiv hooaeg, mis langes täpselt kokku päikesekiirguse tipuga. Ameti nõuded olid nõudlikud:

●  Null akust sõltuvust, et minimeerida kapitali- ja asenduskulusid

●  Võimalus tarnida maksimaalset veekogust keskpäevastel tundidel, mil saagi aurustumine oli suurim

●  Kallete sukelpumpade kaitse kuivtöötamise eest muutuva veemahuga puuraukudes

●  Kõigi 20 saidi tsentraliseeritud kaugseire piirkondlikust peakorterist

●  Tugev konstruktsioon, mis talub aastaringset tolmu, hooajalisi vihmasid ja kuni 45°C ümbritsevat temperatuuri

Miks päikesepumba inverterkapid?

Kabineti tüüpi inverteri lahendus valiti selle täielikult integreeritud, eeltestitud tarne jaoks. Kõik kapid saabusid kohapeale eelnevalt ühendatud alalisvoolu sisendkaitse, MPPT-moodulite, VFD-ajami astme, väljundfiltri ja süsteemikontrolleriga – kasutuselevõtuks oli vaja ainult ühendust PV-massiivi ja pumbakaabliga.

Mitme kanaliga MPPT võimaldas iga saidi päikeseenergia massiivi jagada veidi ida- ja läänesuunalisteks stringideks, pikendades efektiivseid pumpamistunde kaugemale kui puhta lõunapoolse konfiguratsiooniga. Hübriidse vahelduvvoolu sisendi valik määrati kahe suurima saidi jaoks, võimaldades väikesel varugeneraatoril täiendada pika pilvisusega perioodide või aeg-ajalt öise niisutamise jaoks.

Oluline on see, et pumbaspetsiifiline kuivtöökaitse andis ametiasutustele kindlustunde, et nende olemasolevad puurkaevupumbad – märkimisväärne uppumiskulu – on kaitstud. Automaatne une- ja äratusloogika tähendas, et operaatoril ei olnud vaja iga päev kohal olla; süsteem käivitus automaatselt koidikul ja seiskus, kui akumulatsioonipaagid andsid märku täis.

Kasutuselevõtt

Koostööd tegevates põllumajanduskogukondades kasutati 20 päikesepumba inverterkappi võimsusega 18,5 kW kuni 45 kW. Iga kapp sisaldas kahte MPPT-kanalit, kahe suurima seadme vahelduvvoolu hübriidsisendit ja integreeritud GPRS-kaugseiret, mis oli ühendatud asutuse keskse SCADA platvormiga. Paigaldamise ja kasutuselevõtu lõpetas kohalik elektritöövõtja kolmekuulise kuiva hooaja jooksul. Olemasolevad puurkaevpumbad jäeti alles ja ühendati otse uute inverteritega.

Tulemused

●  Diislikütuse kulud 20 kohas langesid nulli lähedale, generaatori varundus töötab vähem kui 2% aastasest töötundidest.

●  Vee tarnemahud vastasid diislikütuse pumpamise algtasemele või ületasid seda, pikendatud MPPT-aken lisab iga päev ligikaudu 1,5 tõhusat pumpamistundi.

●  Esimese 18 töökuu jooksul ei ilmnenud ühtegi pumba mootori riket, mis on tingitud pehmekäivituse juhtimisest ja kuivkäivituskaitsest.

●  Ametiasutuse insenerid jälgisid kõiki 20 saiti ühelt armatuurlaualt, saades automaatseid SMS-teatisi mis tahes tõrkeseisundi kohta, vähendades märkimisväärselt saidi külastamise kulusid.

●  The success of this initial deployment has led the authority to allocate funding for an additional 35 cabinet systems in the next phase, expanding solar irrigation to new farming communities.