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        高原地區大型太陽能水泵系統應用案例

        2019-11-05 16:34:47

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        詳細介紹

        高原地區大型太陽能水泵系統應用案例

        宇飛太陽能技術支持;之前跟大家介紹很多有關太陽能水泵系統的案例了,今天給大家介紹一個大型的高原地區太陽能水泵系統應用案例, 該太陽能水泵系統主要用途是為風景區荒山綠化提供灌溉。該項目位于稻城亞丁風景區高原地區,全年光照資源充足,透光度好,輻射度強,充分利用太陽能資源,既能在能源層面上解決山區、荒漠地區的提水問題,也能促進生態環境建設可持續發展。
          
          一、項目簡介
          
          由于高原氣候的影響,稻城亞丁風景區內已經出現了植被凋落和部分水土沙化的情況,安裝太陽能水泵系統為山區綠化灌溉成為了當務之急。項目安裝地點在3400米的高原地區,取水點為山腳河水,系統要求每小時輸水70立方米,需將水輸送到250m高的一級蓄水池內,然后靠自身重力分流到其他低處山頭的二級水池,以實現全面覆蓋式的灌溉需求。
          
          二、系統組成及技術解決方案
          
          太陽能水泵系統主要由太陽能組件、太陽能水泵控制器和水泵組成,根據項目的各項參數要求,技術人員提出了多聯機的技術解決方案,系統結構如下圖所示:

          
          (1)水泵設計選型
          
          項目要求輸水揚程達到250m,考慮到管阻和天氣等影響,揚程放大到1.6倍,按照400m的揚程設計。為滿足水流量要求,選擇流量23立方米/小時、壓力4Mpa的37KW柱塞泵(電動往復泵)4臺,3臺并聯工作,一臺做為備用;
          
          (2)太陽能水泵控制器設計選型
          
          由于高原地區空氣稀薄、晝夜溫差大,對太陽能水泵控制器的散熱性能和電子元器件的耐溫性能有一定要求。現場使用3臺宇飛太陽能水泵專用控制器驅動水泵運行;
          
          (3)太陽能組件設計選型
          
          現場選擇265W的多晶組件,考慮到溫度、光照、損耗等因素,光伏裝機容量共160KW,為三臺水泵提供能源動力;
          
          (4)蓄水池等設計
          
          項目修建了兩級蓄水池,一級蓄水池為總蓄水池,容量為400立方米,二級蓄水池容量為100立方米。充分利用山體地形,一級蓄水池中的水靠重力分流到其他二級蓄水池,避免重復加壓。
           多聯機太陽能水泵系統的工作過程:其工作過程是,當光照充足時,主機啟動運行,經過控制器內部最大功率點追蹤運算檢測后,再啟動1號輔機運行,最后啟動 2號輔機。當光照變弱時,2號輔機速度降低首先停機,如果光照持續變弱,1號輔機也將停止運行。系統能夠根據光照強度的變化,自動增泵和減泵運行。
          
          三、系統運行效果
           由于系統采用了最新的多聯機控制技術,解決了以往單機模式中的水泵機組利用率不足和整體系統效益低的問題。多聯機系統控制模式下,不管光照如何變化,系統始終運行在最大功率,能夠根據光照強度的變化,自適應、快速調整機組的狀態。且控制器內部內置了過流、過載、過壓、欠壓、缺相等多種保護功能,能夠自診斷、自復位故障,讓系統可靠穩定運行。
          
          由于太陽能水泵控制器內置最大功率點追蹤算法,追蹤精度達到99%,最大轉換效率能達到98%,晴天時,系統從早上8點一直運行到下午7點,工作時間約11個小時,每天抽水量345立方米左右。在陰天時,也能保證一臺機組高效運行。以下是系統一年的運行數據預測:
          
          四、如何建設好太陽能水泵系統?
          
          建設好太陽能水泵系統能夠提高整個系統的效率,以下是建設太陽能水泵系統的注意事項:
          
          (1)太陽能組件的安裝:太陽能組件安裝的位置應常年沒有背陰或是遮擋,而且有充足的陽光直射,與地面的安裝角度可以參考當地的緯度來決定,以確保組件能獲得最大的光照輻射量;  
          (2)太陽能水泵控制器的選擇:應選擇知名度高、產品質量好的廠家,要選擇追蹤精度和轉換效率高的產品,追蹤精度與轉換效率將直接影響抽水的效果;  
          (3)防凍的處理:在高寒地區安裝時,應做管道系統的防凍處理,需要將管道埋深至冷凍線以下,冬季管道內不能儲水,否則可能由于結冰而導致管道破裂。宇飛太陽能技術研發工程師認為將光伏技術與水利建設相結合具有廣闊的推廣應用前景和顯著的社會、經濟和生態效益
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