小功率光伏水泵系统设计和应用
发布时间:2012-11-16     来源: 《光伏产业观察》杂志
本文摘要:作者:安徽颐和新能源科技股份有限公司 马志保太阳能是一种取之不尽且清洁无污染的新能源,当前针对光伏并网和离网以及应用的产品...

  作者:安徽颐和新能源科技股份有限公司    马志保

  太阳能是一种取之不尽且清洁无污染的新能源,当前针对光伏并网和离网以及应用的产品也越来越多地出现了,人们对光伏产品的认知度有了空前的提高,特别是当前光伏电池组件性价比到了非常合适的地步,相关发电技术也在应用中日臻,系统建设成本显著的降低;然而,由于受限于相关政策的约束,光伏并网系统从建设到并网许可以及发电上网收费等环节都遇到很多困难,而离网或光伏应用产品则可以避开相关政策限制,光伏水泵系统就是其中一类光伏应用产品,是将太阳能电池阵列产生的直流电转换成机械能再转换为水功率,最后通过管道和储水系统将地下或地表水搬运到人们需要的地方,为缺电、无电地区,提供人畜饮用水以及草原、牧场或其它作物的灌溉用水;或为在人居密集区域的供水设施供水或提供动力,因此具有巨大的推广应用意义和社会价值。

  系统的构成

  光伏水泵系统主要由三部分组成:光伏阵列、光伏水泵驱动器、水泵以及管道和储水系统。

  1光伏阵列:由多块太阳能电池组件组串构成,其吸收日照辐射能量将其转化为直流电,为整个系统提供动力电源;

  2光伏水泵驱动器:将光伏阵列输出的直流电转换为交流电并驱动水泵,并根据日照强度的变化,实时地调节输出功率,

  实现最大功率点跟踪,最大限度地利用太阳能。

  3水泵:常规的为交流水泵和直流水泵,是将电能转换成机械能再到水势能的核心部件;

  4管道和储水系统:为整个系统提供水传输途径和水势能存储,为后级供水系统提供合适的承压能量。

  

 

  图1 光伏水泵系统构成 

    系统分类和性能比较

  系统分类

  根据水泵类型和电压、频率等参数,可分为:(1)按照水泵电机类型可分为:直流系统;交流系统;(2)按照水泵电机电压等级可分为:低压220Vac系统;中压380Vac系统;(3)按照水泵电机频率可分为:50Hz交流系统;60Hz交流系统;所以光伏水泵系统主要分为直流和交流系统,分别为:(1)光伏阵列→光伏水泵变换器→直流水泵→管道和储水装置;(2)光伏阵列→光伏水泵逆变器→交流水泵→管道和储水装置。

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