1. ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร
A ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นหน่วยปั๊มปิดผนึกที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานใต้น้ำทั้งหมด โดยใช้พลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) มอเตอร์และตัวปั๊มอยู่ในชุดประกอบกันน้ำชิ้นเดียวซึ่งหย่อนลงในหลุมเจาะ บ่อ หรือถังโดยตรง พลังงานไฟฟ้าจ่ายจากพื้นผิวผ่านสายเคเบิลใต้น้ำที่เชื่อมต่อกับตัวควบคุมปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์
ต่างจากปั๊มพื้นผิวที่ต้องอาศัยแรงดูดเพื่อดึงน้ำขึ้นด้านบน ซึ่งเป็นปั๊มจุ่ม ดันน้ำขึ้นจากด้านล่าง ทำให้สามารถทำงานในระดับความลึกที่มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดพร้อมประสิทธิภาพที่สูงขึ้น การออกแบบนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสกัดน้ำนอกโครงข่ายซึ่งไฟฟ้าจากโครงข่ายใช้ไม่ได้หรือไม่น่าเชื่อถือ
Deye Group มีความเชี่ยวชาญในการออกแบบและการผลิต ปั๊มจุ่ม ตั้งแต่ปี 1990 ได้ใช้วิศวกรรมที่มีความแม่นยำและการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดเพื่อส่งมอบผลิตภัณฑ์ที่เหมาะกับการใช้งานที่หลากหลายทั่วโลก
2. ส่วนประกอบหลักของระบบปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์
- แผงเซลล์แสงอาทิตย์ PV: แปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อจ่ายพลังงานให้กับระบบปั๊ม
- ตัวควบคุมปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์: ควบคุมการแปลงพลังงานโดยใช้เทคโนโลยี MPPT และ VFD ให้การปกป้องมอเตอร์ และอาจรองรับอินพุตกริด/แสงอาทิตย์แบบไฮบริด
- มอเตอร์ปั๊มจุ่ม: ไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านหรือมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสที่ปิดผนึกอยู่ภายในตัวเรือนปั๊ม
- การประกอบเวทีปั๊ม: ใบพัดหนึ่งหรือหลายขั้นที่เพิ่มแรงดันน้ำและดันขึ้นผ่านท่อส่ง
- สายเคเบิลใต้น้ำ: สายเคเบิลกันน้ำที่ส่งกำลังจากตัวควบคุมที่พื้นผิวลงสู่มอเตอร์
- ท่อระบายและเช็ควาล์ว: ลำเลียงน้ำขึ้นสู่ผิวน้ำ เช็ควาล์วป้องกันการไหลย้อนกลับเมื่อปั๊มหยุด
- ถังเก็บน้ำ (อุปกรณ์เสริม): จัดเก็บน้ำที่สูบไว้เพื่อใช้ในเวลากลางคืนหรือช่วงที่มีการฉายรังสีต่ำ ช่วยลดความจำเป็นในการสำรองแบตเตอรี่
3. ประเภทของปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์
3.1 ตามประเภทมอเตอร์
| ประเภทมอเตอร์ | กำลังไฟฟ้าเข้า | ลักษณะ | ช่วงกำลังทั่วไป |
| มอเตอร์ไร้แปรงถ่านกระแสตรง | DC จาก PV โดยตรง | ไม่มีแปรง การบำรุงรักษาต่ำ การออกแบบที่กะทัดรัด | 0.1 ถึง 3 กิโลวัตต์ |
| มอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส | AC จากตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ | แข็งแรงทนทาน ซ่อมบำรุงได้หลากหลาย เหมาะสำหรับงานไฟฟ้ากำลังสูง | 0.75 ถึง 75 กิโลวัตต์ขึ้นไป |
3.2 โดยเส้นผ่านศูนย์กลางรูเจาะ
ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตขึ้นโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมาตรฐานเพื่อให้พอดีกับขนาดรูเจาะทั่วไป ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ 4 นิ้ว (100 มม.) และ 6 นิ้ว (150 มม.) หน่วยเส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า เช่น 8 นิ้ว และ 10 นิ้ว มีจำหน่ายสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีการไหลสูง
3.3 ตามระยะลูกโหม่ง
- บ่อน้ำตื้น (ต่ำกว่า 30 ม.): น้ำประปาในประเทศ, การชลประทานในสวน, การรดน้ำปศุสัตว์
- ความลึกปานกลาง (30 ถึง 100 ม.): น้ำประปาหมู่บ้าน การชลประทานเกษตรกรรมขนาดเล็ก
- หลุมเจาะลึก (สูงกว่า 100 ม.): โครงการชลประทานขนาดใหญ่ การสกัดน้ำบาดาลของเทศบาล น้ำประปาอุตสาหกรรม
4. พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลัก
| พารามิเตอร์ | คำอธิบาย |
| อัตราการไหล (คิว) | ปริมาตรน้ำที่จ่ายต่อชั่วโมง (ลบ.ม./ชม.) หรือต่อนาที (ลิตร/นาที) ที่สภาวะที่กำหนด |
| หัวรวม (H) | ผลรวมของการยกในแนวดิ่ง การสูญเสียแรงเสียดทานของท่อ และแรงดันจำหน่าย วัดเป็นเมตร |
| กำลังมอเตอร์ (กิโลวัตต์) | กำลังไฟฟ้าเข้าของเพลาที่กำหนดให้กับปั๊มภายใต้สภาวะการทำงานที่ออกแบบ |
| ประสิทธิภาพปั๊ม (%) | อัตราส่วนของกำลังไฮดรอลิกเอาท์พุตต่อกำลังไฟฟ้าเชิงกล ค่าที่สูงกว่าจะลดความจุ PV ที่ต้องการ |
| ความลึกใต้น้ำสูงสุด (ม.) | ความลึกที่กำหนดซึ่งสามารถลดระดับชุดปั๊มลงได้อย่างปลอดภัย |
| ความทนทานต่อปริมาณทราย | ปริมาณทรายหรือตะกอนสูงสุดที่อนุญาตในน้ำที่สูบ โดยทั่วไปจะแสดงเป็น g/m3 |
| ชั้นฉนวนมอเตอร์ | การจำแนกประเภทความร้อนของฉนวนขดลวดมอเตอร์ คลาส F (155 องศา C) เป็นมาตรฐานสำหรับปั๊มจุ่ม |
5. สถานการณ์การใช้งาน
- ชลประทานการเกษตร: การขุดน้ำบาดาลเพื่อการชลประทานแบบหยด สปริงเกอร์ หรือน้ำท่วมในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึงจากโครงข่าย
- แหล่งน้ำดื่มในชนบท: ปั๊มหลุมเจาะพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยให้ชุมชนในพื้นที่ห่างไกลสามารถเข้าถึงน้ำใต้ดินที่สะอาดได้อย่างน่าเชื่อถือ
- การรดน้ำปศุสัตว์: ระบบจ่ายน้ำอัตโนมัติไปยังรางและถังสำหรับวัว แกะ และปศุสัตว์อื่นๆ ในพื้นที่อภิบาล
- การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ: การหมุนเวียนและการเติมน้ำในบ่อปลาและฟาร์มกุ้งที่ต้องการน้ำไหลอย่างต่อเนื่อง
- โครงการด้านมนุษยธรรมและการพัฒนา: องค์กรพัฒนาระหว่างประเทศใช้ระบบปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ในแอฟริกาตอนใต้ทะเลทรายซาฮารา เอเชียใต้ และละตินอเมริกา โดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการเข้าถึงน้ำสะอาด
- น้ำประปาอุตสาหกรรม: แปรรูปน้ำสำหรับการผลิต การแยกน้ำออกจากสถานที่ก่อสร้าง และการจัดการน้ำจากเหมืองโดยใช้ระบบบ่อลึกความจุสูง
6. ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ กับ ปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์แบบพื้นผิว
| เกณฑ์ | ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ | ปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์พื้นผิว |
| สถานที่ติดตั้ง | จมอยู่ในบ่อน้ำ หลุมเจาะ หรือถัง | ติดตั้งเหนือพื้นดินใกล้แหล่งน้ำ |
| หัวปฏิบัติสูงสุด | 200 ม. ขึ้นไป (หลายสเตจ) | โดยทั่วไปแล้ว หัวดูดจะต่ำกว่า 25 ม |
| ความต้องการรองพื้น | ไม่มี (ทำการรองพื้นด้วยการออกแบบ) | จำเป็นก่อนที่จะเริ่มต้น |
| ระดับเสียงรบกวน | ต่ำ (มอเตอร์จมอยู่ในน้ำ) | สูงกว่า (มอเตอร์สัมผัสเหนือพื้นดิน) |
| การเข้าถึงการบำรุงรักษา | จำเป็นต้องสกัดจากบ่อ | เข้าถึงได้โดยตรงที่พื้นผิว |
| แหล่งน้ำที่เหมาะสม | หลุมเจาะ บ่อน้ำลึก ถังเก็บน้ำ | แม่น้ำ สระน้ำ อ่างเก็บน้ำเปิด |
7. มาตรฐานวัสดุและการก่อสร้าง
วัสดุที่ใช้ในปั๊มจุ่มส่งผลโดยตรงต่อความต้านทานการกัดกร่อน อายุการใช้งาน และความเหมาะสมสำหรับเคมีน้ำต่างๆ วัสดุทั่วไป ได้แก่ :
- สแตนเลส 304 หรือ 316: ใช้สำหรับตัวปั๊ม ใบพัด และโครงมอเตอร์ที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อน เกรด 316 มีความต้านทานที่เหนือกว่าในสภาวะน้ำเค็มหรือน้ำกร่อย
- นอริลหรือพลาสติกวิศวกรรม: ใช้สำหรับใบพัดในงานเบาหรืองานที่ต้องคำนึงถึงต้นทุน ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมี แต่มีข้อจำกัดในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
- แบริ่งคาร์บอนเซรามิก: แบริ่งหล่อลื่นด้วยน้ำที่มาแทนที่การออกแบบหล่อลื่นด้วยน้ำมัน ช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนของน้ำมันในการใช้งานน้ำดื่ม
- ฉนวนขดลวดมอเตอร์: ขดลวดมอเตอร์ใต้น้ำใช้วัสดุฉนวนคลาส F หรือคลาส H ที่ได้รับการจัดอันดับให้ทนทานต่อการสัมผัสความชื้นและอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน
ดีเย กรุ๊ป ใช้ การเลือกใช้วัสดุอย่างเข้มงวดและการตรวจสอบคุณภาพ ในแต่ละขั้นตอนการผลิตเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพในระยะยาวในสภาวะภาคสนามที่มีความต้องการสูง
8. คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานได้โดยไม่มีตัวควบคุมหรือไม่
ไม่ การเชื่อมต่อโดยตรงของปั๊มจุ่มกับอาร์เรย์ PV โดยไม่มีตัวควบคุมจะทำให้มอเตอร์ต้องเผชิญกับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้รับการควบคุมและความผันผวนของกระแสไฟฟ้า ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ความเสียหายจากขดลวด และความล้มเหลวในการทำงานแบบแห้ง ก ตัวควบคุมปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ จำเป็นต้องมีฟังก์ชัน MPPT และการป้องกันมอเตอร์เพื่อการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
คำถามที่ 2: ทรายและตะกอนมีผลกระทบต่อปั๊มจุ่มอย่างไร
ปริมาณทรายที่มากเกินไปจะเร่งการสึกหรอของใบพัดและซีลปั๊ม ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง เมื่อทำการสูบน้ำจากหลุมเจาะทรายให้เลือกปั๊มที่มี ใบพัดสแตนเลส และ a sand tolerance rating appropriate for the water source is important. A sand separator or settling tank can also reduce ingested particle load.
คำถามที่ 3: สามารถติดตั้งปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ได้ลึกแค่ไหน?
ความลึกในการติดตั้งสูงสุดถูกกำหนดโดยข้อกำหนดเฉพาะด้านความลึกใต้น้ำที่กำหนดของปั๊มและความยาวของสายเคเบิลใต้น้ำ หน่วยมาตรฐานส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับสำหรับความลึกใต้น้ำระหว่าง 50 ม. ถึง 200 ม. ที่ หัวแบบไดนามิกทั้งหมด (ความลึกในการติดตั้งบวกกับการสูญเสียท่อ) จะต้องอยู่ภายในช่วงส่วนหัวที่กำหนดของปั๊มเพื่อการทำงานที่เหมาะสม
คำถามที่ 4: จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่สำหรับระบบปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์หรือไม่
ไม่จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่ในการติดตั้งส่วนใหญ่ แนวทางมาตรฐานคือการสูบน้ำในช่วงเวลากลางวันขึ้นสู่ที่สูง ถังเก็บ ซึ่งจะจ่ายน้ำตามแรงโน้มถ่วงได้ตลอดเวลา สำหรับการใช้งานที่ต้องการการสูบน้ำในเวลากลางคืน สามารถใช้ที่เก็บแบตเตอรี่หรือตัวควบคุมไฮบริดกริดได้
คำถามที่ 5: ปั๊มจุ่มพลังงานแสงอาทิตย์ถูกสกัดเพื่อการบำรุงรักษาอย่างไร
ปั๊มจะถูกดึงออกมาโดยการดึง เชือกนิรภัย หรือท่อระบายที่รองรับอยู่ในหลุมเจาะ สายเคเบิลใต้น้ำถูกขดและจัดการแยกกันระหว่างการสกัด การติดตั้งอย่างเหมาะสมด้วยเชือกนิรภัยที่กำหนดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันไม่ให้ปั๊มไม่สามารถกู้คืนได้ที่ด้านล่างของหลุมเจาะ
กลุ่มดีเย | ก่อตั้งเมื่อ พ.ศ. 2533 | ปั๊มจุ่ม ปั๊มสระน้ำ และอุปกรณ์ควบคุมปั๊ม