To identiske 3-tommers nedsenkbare pumper, installert noen hundre meter fra hverandre på samme type borehull, kan oppføre seg helt annerledes: Den ene løfter vann hele ettermiddagen, den andre stopper før kl. Pumpene er de samme. Off-grid kraftarkitekturen bak dem er det ikke.
Så her er det korte svaret før detaljene. En off-grid pumpe er ikke en spesiell type pumpe. Det er en standard nedsenkbar pumpe, overflate- eller bassengpumpe sammenkoblet med en energikilde som ikke har noe strømnett bak seg - et solcellepanel, en batteribank, en generator eller en kombinasjon av disse - pluss en kontroller som holder motoren i gang mens inngangen svinger fra en skydempet morgen til full utgang midt på dagen. Match hode, strømning, kabel og kontroller til ett driftspunkt, og pumping utenfor nettet blir begivenhetsløs. Ikke samsvarer med dem og feilen dukker vanligvis opp i kontrolleren først og pumpen andre, og det er grunnen til at kjøpere som kun sammenligner pumpepriser har en tendens til å bygge om systemet to ganger.
Hva teller som en off-grid pumpe
En off-grid pumpe er enhver pumpe hvis primære energikilde er uavhengig av bruksnettet, sammen med elektronikken som lar den gå på den kilden. Den definisjonen flytter stille og rolig tyngdepunktet bort fra pumpekroppen og mot kraftkjeden, fordi pumpen bare alltid ser hva kontrolleren og arrayen leverer til den.
Fire arkitekturer dekker nesten alle virkelige installasjoner:
- Direkte solenergi DC. Arrayen mater en likestrømsmotor gjennom en maksimal-effekt-punkt-sporingskontroller. Ingen batteri, ingen drivstoff; vann beveger seg mens solen skinner.
- Solar pluss batteri. Arrayen lader en batteribank og batteriet driver pumpen, så forsyningen fortsetter etter mørkets frembrudd på bekostning av ekstra maskinvare og ladetap.
- Hybrid AC/DC automatisk bryter. Solar DC er den prioriterte kilden; når irradiansen faller under en terskel, overføres kontrolleren til AC-nettet eller en generator og overføres tilbake når solen kommer tilbake.
- AC kun for generator. Den enkleste å spesifisere og den dyreste i drift; fortsatt vanlig der et dieselsett allerede finnes på stedet.
De fire arkitekturene side om side
| Arkitektur | Typisk kraftbånd | Oppbevaring | Best passform | Hovedrisiko |
|---|---|---|---|---|
| Direkte solenergi DC | 400-3000 W | Ingen | Etterspørsel kun på dagtid, lavt til middels hode | Null utgang under overskyet staver |
| Solar pluss batteri | 400-2200 W | 24-48 V batteribank | Husholdningsforsyning som må gå etter solnedgang | Batterierstatningskostnader og ladetap |
| Hybrid AC/DC automatisk bryter | 1100-13000 W | Ingen, or a small buffer | Gårder, landsbyer og steder med et upålitelig rutenett | Trenger en brukbar AC-kilde for å falle tilbake på |
| AC kun for generator | 2000-13000 W | Drivstoff | Bygg, beredskap og midlertidig forsyning | Drivstoff, noise and scheduled maintenance |
Størrelse: Hode og volum først, watt andre
Dimensjoner pumpen mot total dynamisk trykkhøyde og daglig vannvolum; effekten følger av den beregningen i stedet for å lede den. Hydraulisk kraft er lett å estimere da P = 1000 x 9,81 x Q x H / 3600, hvor P er watt, Q er strømning i kubikkmeter per time og H er total dynamisk fallhøyde i meter.
En pumpe som leverer 5 m3 per dag over 45 m fallhøyde, med seks brukbare soltimer, trenger omtrent 0,83 m3/t, som er omtrent 100 W hydraulisk kraft. Del med en realistisk pumpevirkningsgrad på 0,35 til 0,5 og du lander i nærheten av en 250 W motor. Overdimensjoner matrisen med 1,3 til 1,5 ganger motorens karakter og et 350-400 W panelsett blir det praktiske utgangspunktet.
Totalt dynamisk hode har to deler. Statisk høyde er den vertikale avstanden fra vannoverflaten til utslippspunktet. Friksjonshodet er alt vannet gnis mot på veien: rørlengde, albuer, tilbakeslagsventiler og nedtrekket som skjer mens pumpen går. Dimensjonering på statisk hode alene er den vanligste årsaken til at et system underleverer den første uken.
Et bearbeidet eksempel
En 40 m dyp brønn, vannstand 25 m ned, en tank 8 m over bakken, og 60 m 32 mm rør. Statisk hode er 33 m; friksjon øker omtrent 4-6 m ved 1 m3/t, så planlegg 38-40 m, ikke 33 m. Legg til sesongbasert trekk og tallet flyttes igjen.
Når høydene faller under ca. 8 m, beveger pumpen seg over bakken: en selvsugende overflateenhet er normalt det billigere og mer brukbare svaret for dammer, tanker og grunne brønner.
Nedsenkbar eller overflatepumpe?
Dybden avgjør. Utover omtrent 7-8 m sugeløft må pumpen gå i vannet; over at en overflatepumpe er billigere og lettere å leve med. Overflatepumper løftes ved sug, og atmosfærisk trykk setter et hardt tak nær 10,3 m ved havnivå - i praksis 7 til 8 m når friksjon, høyde og et slitt impeller tillates. Skyv sugesiden hardere og du får kavitasjon: en raslende lyd og et løpehjul som eroderer stille.
| Kriterium | Nedsenkbar | Overflate (sentrifugal eller selvsugende) |
|---|---|---|
| Praktisk dybdegrense | 60-200 m | 7-8 m sugeløft |
| Effektivitet ved høyt hode | Holder seg godt | Faller fort bort |
| Eksponering | Beskyttet av vannsøylen | Frost, støv og sollys; trenger et pumpehus |
| Tjenestetilgang | Krever trekking av pumpen | På bakkenivå, raskt |
| Typisk plikt | Borehull, dype brønner, husdyr | Dammer, elver, tanker, grunne brønner |
Impellermaterialet er like viktig som pumpetypen. For rent vann og periodisk kjøring er et løpehjul av plast et fornuftig, rimeligere valg. For sandfylt vann, aggressiv kjemi eller nesten kontinuerlig drift, motstår rustfritt stål slitasje og erosjon langt bedre, og ekstrakostnaden er liten ved siden av prisen for å trekke en pumpe to ganger.
4-tommers nedsenkbar solpumpe med impeller i rustfritt stål Nedsenkbar impellerpumpe i rustfritt stål for sandholdig underjordisk vann og kontinuerlig drift, med 800–3000 W-modeller og flere strømningsalternativer for landsby- eller industriprosjekter. Se produkt → Kontrolleren utfører tunge løft
I feilslåtte installasjoner utenfor nettet er kontrolleren oftere det svake leddet enn pumpen. En kontroller har fire jobber: spore arrayets maksimale strømpunkt når irradiansen beveger seg, beskytte motoren mot tørrkjøring når vannstanden faller, mykstarte motoren slik at innkoblingsstrømmen ikke kollapser en marginal array, og - i hybridsystemer - overføre mellom DC og AC uten å hamre viklingene. En 3 kW-pumpe vil kjøre lykkelig fra en 12 kW-kompatibel kontroller; den vil ikke kjøre godt fra en kontroller som mister MPPT-låsen hver gang en sky passerer.
Kraftbånd betyr noe her. En 400-1500 W DC-kontroller passer til småhusholdninger og husdyrbruk; 1100-3000 W auto-switchenheter dekker de fleste hybridsystemer i gårdsskala; 5500-13000 W kontroller tar på seg landsbyforsyning og store vanningsblokker. Å kjøpe ett bånd over det målte driftspunktet er en rimelig forsikring mot fallende vannstand.
Solar Auto-Switch AC/DC pumpekontroller 1100–3000W Solar-first AC/DC-kontrolleren bytter til strømnettet i lite lys for uavbrutt 24-timers vannforsyning; IP65-hus, MPPT, LCD, motorbeskyttelse passer til gårds- og landsbyprosjekter. Se produkt → Hvor off-grid pumper tjener penger
Fire driftssykluser står for nesten all pumping utenfor nettet: innenlandsk forsyning, vanning, sirkulasjon og overføring.
- Innenlandsk forsyning. En husholdning uten rutenett, eller en upålitelig, trenger vanligvis 1-3 m3 om dagen ved 20-60 m hode. Den solenergi vannpumper for off-grid bor scenarier beskriver det mønsteret i detalj.
- Irrigasjon. Drypp- og sprinklerblokker pumper hardest ved middagstid, noe som tilfeldigvis faller sammen med topputgang, noe som gjør at solenergi vannpumpe for vanning driftssyklus den best tilpassede off-grid lasten som finnes.
- Akvakultur og elvevedlikehold. Lavere hoder, høyere volum, lange daglige kjøretider; lufting og sirkulasjon betyr vanligvis mer enn trykk.
- Bassengsirkulasjon. Filtrering går 6-10 timer om dagen i sesongen, en nesten perfekt match for en solcellehybridbassengpumpe.
Hva du bør sjekke før du bestiller
Skriv ned pliktpunktet før du sammenligner priser; spesifikasjonen følger av syv tall.
- Totalt dynamisk trykk, målt, inkludert nedtrekking og friksjon - ikke dybden på borehullet.
- Daglig volum i kubikkmeter, og soltimene du realistisk sett kan regne med i den verste måneden.
- Vannkvalitet: sand, silt og jern bestemmer mellom et plastikk og et rustfritt stål impeller.
- Kabellengde og tverrsnitt, fordi spenningsfall på en 60 m DC-kjøring kan koste mer utgang enn en større gruppe vil få.
- Kontrollerfunksjoner: MPPT, tørrkjøringsbeskyttelse, over- og underspenningsutkoblinger og AC-overføringstid.
- Om det finnes en AC-kilde på stedet, som avgjør mellom en ren DC og en hybrid design.
- Serviceplan: hvordan pumpen kommer ut av bakken, og hvem gjør det.
Vanlige spørsmål om off-grid pumpe
Kan en off-grid pumpe kjøre uten batterier?
Ja, og det gjør de fleste. Et direkte solar DC-system pumper bare mens matrisen produserer brukbar spenning, og vannet går inn i en tank eller reservoar, som er langt billigere lagring enn en batteribank. Batterier gir mening når vann forbrukes ettersom det pumpes i stedet for å lagres.
Hva skjer i løpet av en uke med sky?
Utgangen faller med innstråling og et direkte system kan stoppe helt. En hybridkontroller overføres til AC-nettet eller en generator når DC-bussen faller under terskelen, og overføres deretter automatisk tilbake, slik at tanken fortsetter å fylles. Systemer uten backup venter bare på været.
Impeller av plast eller rustfritt stål?
For rent vann og periodisk bruk er plast et rimelig billig alternativ. For sandfylt vann, aggressiv kjemi eller nesten kontinuerlig kjøring, motstår rustfritt stål slitasje og erosjon mye bedre.
Hvor mye array trenger jeg per kW pumpe?
Som en arbeidsregel, tillat 1,3 til 1,5 kW panel for hver kW motor, og mer hvis pumpen går med høyt trykk eller stedet har lange, disige morgener. Ekstra panel er vanligvis billigere enn ekstra batteri.
Kan én kontroller kjøre flere forskjellige pumper?
Innenfor kraftområdet, ja - en 1100-3000 W autoswitchenhet vil drive en rekke nedsenkbare pumper og overflatepumper. Utenfor det båndet trenger du en større kontroller, og underdimensjonering er en vanlig og kostbar snarvei.
Off-grid pumping belønner en kjedelig tilnærming: mål hodet, tell de daglige literne, velg arkitekturen som passer til været du faktisk får, og kjøp deretter en kontroller med takhøyde og en pumpe med riktig impeller for vannet. Alt annet - paneltilt, tankstørrelse, kabelmåler - er optimalisering rundt disse faste punktene.
Hvis du fortsatt velger mellom arkitekturer, start fra arbeidspunktet og arbeid bakover til watt. Pumpen er den enkle delen.
