1. บทนำ
ที่ ตัวควบคุมปั๊ม AC/DC พลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด ใน ช่วง 1100W ถึง 3000W ให้บริการการใช้งานด้านการไหลเวียนของน้ำที่หลากหลาย ตั้งแต่น้ำประปาเพื่อการเกษตรและในครัวเรือน ไปจนถึงการกรองสระว่ายน้ำและระบบสุขาภิบาล เมื่อจับคู่กับก ปั๊มสระว่ายน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ หมวดหมู่ตัวควบคุมนี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสระว่ายน้ำสามารถลดการใช้ไฟฟ้าได้อย่างมากโดยเรียกใช้รอบการกรองในช่วงเวลาสร้างพลังงานแสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน เสริมด้วยกริด AC หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่ออินพุตพลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ
Deye Group ผลิตปั๊มจุ่ม ปั๊มสระว่ายน้ำ และตัวควบคุมปั๊มมาตั้งแต่ปี 1990 การใช้งานปั๊มสระว่ายน้ำแสดงถึงโดเมนการออกแบบที่แตกต่างภายในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Deye ซึ่งต้องการตัวควบคุมที่ตอบสนองทั้งความต้องการไฮดรอลิกของการไหลเวียนของสระน้ำและลักษณะที่แปรผันของพลังงานไฟฟ้าเข้าจากแสงอาทิตย์
2. แนวคิดหลัก
2.1 ตัวควบคุมปั๊ม AC/DC พลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด
A ตัวควบคุมปั๊ม AC/DC แบบไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์ ยอมรับทั้งอินพุต DC จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์และอินพุต AC จากโครงข่ายไฟฟ้าหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กลไกการสลับภายในจะจัดลำดับความสำคัญของพลังงานแสงอาทิตย์เมื่อมี และจะเปลี่ยนไปใช้ไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อรังสีจากแสงอาทิตย์ต่ำกว่าเกณฑ์การทำงานขั้นต่ำ ระบบย่อยภายในที่สำคัญ ได้แก่ :
- MPPT (การติดตามจุดพลังงานสูงสุด): ติดตามและล็อคจุดเอาท์พุตกำลังสูงสุดของอาร์เรย์ PV ที่เชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง โดยปรับตามเวลาจริงตามการเปลี่ยนแปลงของรังสีและอุณหภูมิ
- ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD): ควบคุมความเร็วของมอเตอร์ด้วยความถี่เอาท์พุตที่แตกต่างกัน ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลตามสัดส่วนและความสามารถในการสตาร์ทแบบนุ่มนวล
- ลอจิกการสลับแหล่ง AC/DC: ตรวจสอบสภาพบัส DC และถ่ายโอนไปยังอินพุต AC โดยอัตโนมัติโดยไม่มีการแทรกแซงของผู้ปฏิบัติงาน
- วงจรป้องกันหลายชั้น: ครอบคลุมถึงมอเตอร์ เซมิคอนดักเตอร์กำลัง และแหล่งอินพุตทั้งสอง
2.2 ปั๊มสระว่ายน้ำพลังงานแสงอาทิตย์
A ปั๊มสระว่ายน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นปั๊มพื้นผิวแบบแรงเหวี่ยงที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการไหลเวียนของน้ำในสระ การกรอง และการรวมระบบทำความร้อน ซึ่งขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ผ่านตัวควบคุมที่เข้ากันได้ ต่างจากปั๊มจุ่มหลุมเจาะปั๊มสระน้ำคือ ปั๊มหอยโข่ง self-priming เหนือพื้นดิน ด้วยปลายเปียก (หัวปั๊ม) และมอเตอร์แห้ง เชื่อมต่อกันผ่านเพลาที่ปิดสนิท ข้อกำหนดการออกแบบที่สำคัญ ได้แก่ ความเข้ากันได้กับสภาพแวดล้อมทางเคมีในสระน้ำ การทำงานที่มีเสียงรบกวนต่ำ และความสามารถในการทำงานในช่วงความเร็วตัวแปรที่กำหนดโดยตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์
3. ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคทั่วไป
| พารามิเตอร์ | ข้อมูลจำเพาะของคอนโทรลเลอร์ | ข้อมูลจำเพาะของปั๊มสระว่ายน้ำ |
| กำลังไฟพิกัด | 1100W / 1500W / 2200W / 3000W | จับคู่กับอัตราเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์ |
| แรงดันไฟฟ้าอินพุตกระแสตรง | 100V – 500V DC (ทั่วไป) | ไม่มี |
| แรงดันไฟฟ้าขาเข้า AC | เฟสเดียว 220V หรือ 3 เฟส 380V AC | ไม่มี |
| ความถี่เอาท์พุต | 0 – 50Hz / 0 – 60Hz (ตัวแปร) | ไม่มี |
| ประสิทธิภาพ MPPT | มากกว่า 99% | ไม่มี |
| อัตราการไหลสูงสุด | ไม่มี | สูงสุด 25 ลบ.ม./ชม. (ขึ้นอยู่กับรุ่น) |
| แม็กซ์เฮด | ไม่มี | สูงถึง 25 ม. (ขึ้นอยู่กับรุ่น) |
| ประเภทมอเตอร์ปั๊ม | การเหนี่ยวนำแบบอะซิงโครนัส 3 เฟส | มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส |
| ระดับการป้องกันคอนโทรลเลอร์ | IP65 | IP55 (ตัวปั๊ม ทั่วไป) |
| อุณหภูมิแวดล้อม | -10 องศาเซลเซียส ถึง 50 องศาเซลเซียส | 0 องศาเซลเซียส ถึง 50 องศาเซลเซียส |
| การสื่อสาร | RS485 / GPRS เสริม | ไม่มี |
4. การเปรียบเทียบประเภทคอนโทรลเลอร์สำหรับการใช้งานพูล
| ประเภทคอนโทรลเลอร์ | อินพุต | ปฏิบัติการกลางคืน | เหมาะสำหรับ |
| ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ DC เท่านั้น | พีวีเท่านั้น | เป็นไปไม่ได้ | พูลนอกกริด การกรองในเวลากลางวันเพียงพอ |
| คอนโทรลเลอร์ AC/DC แบบไฮบริด | กริด/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV AC | ใช่ (ผ่าน AC) | พูลที่เชื่อมต่อกับกริดต้องการการกรองแบบขยาย |
| คอนโทรลเลอร์ AC VFD มาตรฐาน | กริด AC เท่านั้น | ใช่ | สระน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยกริดที่มีอยู่เดิมที่ไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์ |
5. ปั๊มสระว่ายน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ กับ ปั๊มสระว่ายน้ำความเร็วคงที่มาตรฐาน
| เกณฑ์ | ระบบปั๊มสระว่ายน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ | ปั๊มสระว่ายน้ำความเร็วคงที่มาตรฐาน |
| แหล่งพลังงาน | แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (หลัก) AC (สำรอง) | กริด AC เท่านั้น |
| ความเร็วในการทำงาน | ตัวแปร (สัดส่วนกับอินพุตแสงอาทิตย์) | คงที่ (ความเร็วเต็ม) |
| ต้นทุนการใช้ไฟฟ้า | ลดลงในช่วงเวลาสุริยะ | อัตราค่าไฟฟ้าเต็มตาราง |
| การสึกหรอของมอเตอร์ที่โหลดต่ำ | ลดลง (ซอฟต์สตาร์ทและความเร็วตัวแปร) | สูงกว่า (สตาร์ทเต็มแรงดันไฟฟ้า) |
| ต้นทุนระบบเริ่มต้น | สูงกว่า (รวมแผง PV และตัวควบคุม) | ส่วนล่าง (เฉพาะชุดปั๊ม) |
| ระดับเสียงรบกวน | ลดลงเมื่อทำงานด้วยความเร็วลดลง | แก้ไขระดับเสียงที่ความเร็วเต็ม |
6. สาขาการสมัคร
- การกรองสระว่ายน้ำที่อยู่อาศัย: การหมุนเวียนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ผ่านตัวกรองทรายหรือตัวกรองตลับในช่วงเวลากลางวัน เสริมด้วยไฟฟ้ากระแสสลับในตอนเช้าหรือตอนเย็นตามที่กำหนดในตารางการกรอง
- ระบบสระว่ายน้ำเชิงพาณิชย์และโรงแรม: การกรองอย่างต่อเนื่องพร้อมไฟสำรอง AC ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการรักษามาตรฐานด้านสุขอนามัยโดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศ
- การไหลเวียนของความร้อนในสระพลังงานแสงอาทิตย์: ขับน้ำผ่านตัวสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคาเพื่อให้ความร้อนในสระน้ำแบบพาสซีฟ ซึ่งสอดคล้องกับช่วงการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด
- การไหลเวียนของน้ำ: น้ำพุ สระน้ำประดับ และลักษณะเด่นของน้ำในสวนสาธารณะหรืออาคารพาณิชย์ที่ต้องการการทำงานแบบปรับความเร็วได้โดยมีเสียงรบกวนต่ำ
- ชลประทานการเกษตร (ช่วง 1100–3000W): การขับปั๊มหอยโข่งบนพื้นผิวเพื่อการชลประทานแบบหยดหรือแบบสปริงเกอร์จากแหล่งน้ำเปิด เช่น สระน้ำ คลอง หรือแม่น้ำ
- การไหลเวียนของน้ำในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ: การเติมอากาศและการหมุนเวียนในบ่อปลาและสถานเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในระหว่างรอบการทำงานในเวลากลางวัน
7. ฟังก์ชั่นการป้องกันและการควบคุม
| ฟังก์ชั่น | คำอธิบาย |
| การป้องกันน้ำแห้ง | ตรวจจับสภาพมอเตอร์ที่ไม่มีโหลดและปิดเครื่องเพื่อป้องกันซีลปั๊มและความเสียหายของมอเตอร์ |
| การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน (DC และ AC) | ปิดเครื่องเมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุต DC PV หรือแรงดันไฟฟ้าหลัก AC เกินพิกัดสูงสุดของตัวควบคุม |
| การป้องกันแรงดันต่ำ | ป้องกันการสตาร์ทมอเตอร์เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตไม่เพียงพอสำหรับการทำงานของมอเตอร์ที่เสถียร |
| การป้องกันกระแสเกิน | การจำกัดกระแสเอาต์พุตและการแยกข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็วที่ฝั่งมอเตอร์ไดรฟ์ |
| การป้องกันอุณหภูมิเกิน | เซ็นเซอร์ความร้อนภายในจะสั่งการลดพิกัดหรือปิดเครื่องที่สูงกว่าเกณฑ์อุณหภูมิฮีทซิงค์ |
| สตาร์ทแบบนุ่มนวล | การเร่งความเร็วของมอเตอร์ทีละน้อยเมื่อสตาร์ทช่วยลดแรงกระแทกทางกลไกบนใบพัดและซีลของปั๊ม |
| อินพุตจับเวลา / กำหนดการ | ตัวจับเวลาภายนอกหรือตัวตั้งเวลาภายในตัวควบคุมสำหรับกรอบการทำงานรายวันที่กำหนดไว้ |
| การสลับ AC/DC อัตโนมัติ | การถ่ายโอนแหล่งที่มาอัตโนมัติระหว่าง PV และ AC โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง |
8. ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับขนาดระบบสระว่ายน้ำ
- ปริมาณพูลและอัตราการหมุนเวียน: ที่ pump must circulate the entire pool volume at least once per day (residential) or more frequently for commercial pools. Turnover rate determines minimum required flow rate in m3/h.
- การคำนวณหัวหน้าระบบ: ความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมดรวมถึงแรงดันตกของตัวกรอง แรงเสียดทานของท่อ และการสูญเสียข้อต่อจะเป็นตัวกำหนดหัวปั๊มที่ต้องการตามอัตราการไหลของการออกแบบ
- การกำหนดขนาดอาร์เรย์ PV: กำลังไฟฟ้าสูงสุดของอาร์เรย์ PV ควรอยู่ที่ประมาณ 1.2 ถึง 1.5 เท่าของกำลังพิกัดของตัวควบคุมปั๊ม สำหรับตัวควบคุม 2200W ที่ขับเคลื่อนปั๊มสระว่ายน้ำ จะเท่ากับประมาณ 2640Wp ถึง 3300Wp ของความจุ PV ที่ติดตั้งไว้
- ชั่วโมงการกรองต่อวัน: ในโหมดพลังงานแสงอาทิตย์เท่านั้นหรือโหมดเน้นแสงอาทิตย์ ชั่วโมงการกรองที่มีประสิทธิภาพจะถูกจำกัดไว้ที่ช่วงเวลาการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด (โดยทั่วไปคือ 5–8 ชั่วโมง) การสำรองข้อมูล AC จะขยายระยะเวลาการกรองรายวันตามที่กำหนด
- ความเข้ากันได้ทางเคมี: วัสดุปลายเปียกของปั๊มสระว่ายน้ำ (ใบพัด ตัวกระจาย ปลอก) จะต้องได้รับการจัดอันดับเพื่อให้สามารถสัมผัสกับน้ำในสระที่มีคลอรีนหรือน้ำเกลือได้อย่างต่อเนื่อง วัสดุมาตรฐานประกอบด้วยโพลีโพรพีลีนที่เติมแก้วและคอมโพสิตโนริล
9. คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: ตัวควบคุม AC/DC แบบไฮบริดสามารถใช้งานปั๊มสระว่ายน้ำในเวลากลางคืนได้หรือไม่
ใช่. ที่ ฟังก์ชั่นอินพุต AC ของตัวควบคุมไฮบริดช่วยให้ปั๊มสระน้ำทำงานจากกริดหรือพลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในช่วงเวลากลางคืนหรือช่วงที่มีการฉายรังสีต่ำ ตัวควบคุมจะเปลี่ยนจากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอินพุต AC โดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้า PV ต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ โดยคงการกรองอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องสลับด้วยตนเอง
คำถามที่ 2: ความเร็วปั๊มที่ลดลงในช่วงที่มีรังสีต่ำจะส่งผลต่อคุณภาพน้ำในสระน้ำหรือไม่
คุณภาพน้ำในสระขึ้นอยู่กับ ปริมาณการกรองรวมรายวัน ไม่ใช่อัตราการไหลทันที ความเร็วที่ลดลงระหว่างการฉายรังสีบางส่วนยังคงส่งผลต่อการหมุนเวียนรายวันสะสม เมื่อเปิดใช้งานการสำรองข้อมูล AC ตัวควบคุมจะชดเชยโดยการทำงานที่ความเร็วสูงสุดระหว่างช่วงการทำงานของ AC เพื่อให้มั่นใจว่าได้ปริมาณการกรองที่ต้องการทั้งหมดภายในวันนั้น
คำถามที่ 3: จำนวนแผง PV ที่แนะนำสำหรับตัวควบคุมปั๊มสระว่ายน้ำขนาด 1500W คือเท่าใด
การใช้ปัจจัยการขยายขนาด 1.2 ถึง 1.5, a คอนโทรลเลอร์ 1500W ต้องใช้ความจุ PV ประมาณ 1800Wp ถึง 2250Wp การใช้แผงโมโนคริสตัลไลน์ 400W จะแปลเป็น 5 ถึง 6 แผง ต้องตรวจสอบการกำหนดค่าสตริงกับหน้าต่างแรงดันไฟฟ้า MPPT ของตัวควบคุมและแรงดันไฟฟ้าอินพุต DC สูงสุด
คำถามที่ 4: คอนโทรลเลอร์ตัวเดียวกันสามารถขับเคลื่อนทั้งปั๊มสระน้ำและปั๊มชลประทานได้หรือไม่?
เอาต์พุตคอนโทรลเลอร์ตัวเดียวได้รับการออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อน ครั้งละหนึ่งมอเตอร์ . การสลับระหว่างปั๊มสระน้ำและปั๊มชลประทานต้องใช้ตัวควบคุมแยกกันต่อปั๊ม หรือการจัดเรียงคอนแทคเตอร์ภายนอกที่มีการประสานที่เหมาะสม การเชื่อมต่อมอเตอร์สองตัวพร้อมกันกับเอาต์พุตตัวควบคุมตัวเดียวไม่รองรับการกำหนดค่า
คำถามที่ 5: Deye Group ผลิตทั้งปั๊มสระว่ายน้ำและตัวควบคุมที่เข้ากันได้หรือไม่
ใช่. ผู้ผลิตกลุ่ม Deye ปั๊มสระว่ายน้ำ ปั๊มจุ่ม และอุปกรณ์ควบคุมปั๊ม ผ่านการให้คะแนนพลังงานหลายระดับ มีปั๊มสระว่ายน้ำที่จับคู่กันและชุดควบคุม AC/DC แบบไฮบริด โดยมีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของมอเตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบกับข้อกำหนดเอาต์พุตของตัวควบคุมในระหว่างกระบวนการผลิต
