太陽能水泵 又名：太陽能光伏揚水系統(tǒng)

概述

　　太陽能水泵是通過光伏揚水逆變器工作的。光伏揚水逆變器就是利用光伏陣列發(fā)出的電力來驅動水泵工作的光伏揚水系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要由光伏陣列、光伏揚水逆變器、水泵組成。

　　光伏陣列（Solar Array）亦稱太陽能電池組件，主要是將太陽的光能轉化為電能，給負載水泵電機提供工作電力。

　　光伏揚水逆變器（Solar Pumping Inverter）或控制器，對太陽能水泵的運行實施控制和調節(jié)，用太陽能陣列發(fā)出的電能驅動水泵，并根據(jù)日照強度的變化，實時地調節(jié)輸出頻率,使輸出功率接近太陽電池陣列的最大功率。

　　水泵（shuǐ bèng，pump），通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動機的機械能變?yōu)橐后w能量從而達到抽送液體目的的機器統(tǒng)稱為泵。

　　太陽能水泵亦稱太陽能光伏揚水系統(tǒng)，尤其是缺電無電的邊遠地區(qū)最具吸引力的供水手段，利用隨處可取、取之不竭的太陽能實現(xiàn)高經濟性和高可靠性的供水。水泵全自動地日出而作，日落而歇，無需人員看管，維護工作量可降至最低，是理想的集經濟性、可靠性和環(huán)保效益為一體的綠色能源高技術產品。

　　太陽能水泵系統(tǒng)是近若干年來迅速發(fā)展起來的光機電一體化系統(tǒng)，它利用太陽電池發(fā)出的電力，通過最大功率點跟蹤以及變換、控制等裝置驅動直流、永磁、無刷、無位置傳感器、定轉子雙塑封電機或高效異步電機或高速開關磁阻電機帶動高效水泵，將水從地表深處提至地面供農田灌溉或人畜飲用。從設計到制造涉及電氣、機械、電力電子、計算機、控制等多個學科的近代技術，為發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)、節(jié)能、環(huán)保等提供了極其良好的手段。本系統(tǒng)具有良好的長效經濟性，特別是和常見的柴油機抽水相比較，具有壓倒的經濟性優(yōu)勢。發(fā)展這種新型環(huán)保節(jié)能產品無疑將會對發(fā)展產業(yè)、發(fā)展經濟，特別是發(fā)展干旱地區(qū)的現(xiàn)代農業(yè)，帶來巨大良好的經濟效益和社會效益，它特別符合建設“資源節(jié)約型”及“環(huán)境友好型”社會的發(fā)展戰(zhàn)略。此外大量國際訂貨意向表明，這種高技術產品的國際市場前景令人十分鼓舞。光伏水泵系統(tǒng)作為一個剛剛嶄露頭角的產業(yè)，十分符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

　　太陽能水泵分為兩大系列：直流水泵和交流水泵。其中直流水泵電機驅動方式分為直流無刷電機與永磁同步電機兩大類。

自身優(yōu)勢

　　（1） 可靠：光伏電源很少用到運動部件，工作可靠。

　?。?） 安全，無噪聲，無其他公害。不產生任何的固體，液體和氣體有害物質，絕對的 環(huán)保。

　　（3） 安裝維護簡單，運行成本低，適合無人值守等優(yōu)點。尤其以其可靠性高而備受關 注。

　?。?） 兼容性好，光伏發(fā)電可以與其他能源配合使用，也可以根據(jù)需要使光伏系統(tǒng)很方便的增容。

　　（5） 標準化程度高，可由組件串并聯(lián)滿足不同用電的需要，通用性強。

　?。?） 太陽能隨處都有，應用范圍廣。

　　但是，太陽能系統(tǒng)也有其缺點，比如：能量分散，間歇性大，地域性強。前期成本較高。

　　產品特點：壽命長、功耗低、噪音小、調速平衡、運行可靠、無干擾等。

自身特點

　　1.壽命長，無需保養(yǎng)，體積小效率高，功耗低，抗干擾能力強，運行平穩(wěn)

　　2.無碳刷，無污染，電子換向，壽命長。

　　3.電機的定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封并與轉子完全隔離，解決了電機式直流水泵長期潛水產生的滲漏問題，可以水下安裝而完全防水

　　4.可根據(jù)客戶要求調制水泵參數(shù)，24V水泵可調制2米揚程，也可7米揚程，體積不變，可寬電壓運行。

　　5.水泵軸心采用高性能陶瓷軸（降低成本可選不銹鋼軸），精度高，耐磨性好，由于水泵采用高精密軸套與陶瓷軸（降低成本可換其他材料）的精密配合，噪音低，功率小一點的噪音甚至可以達到30分貝以下。

　　6.水泵系列中的三相無霍爾程序驅動直流水泵可以實現(xiàn)PWM調速，模擬信號（0~5V）調速，電位器VR手動調速，這樣就可以調節(jié)流量及揚程，可以訂做音樂噴泉。

　　7.水泵中的三相直流水泵為軟啟動，無沖擊，啟動功耗小，電路板與泵體完全分離，泵體里面沒有任何電子元器件，泵體采用耐高溫材料，水泵可以長期在100度水溫中使用。具有葉輪轉子卡死保護，反接保護，過載保護，過流保護。

　　8.水泵接口豐富，4分螺紋，2分螺紋，進出8mm，10mm，22mm，27mm等，還可根據(jù)客戶要求定做

　　9.如需加大水泵揚程還可將水泵串聯(lián)，則揚程可加倍。

　　10.水陸兩用（外用時安裝位置低于液面）

　　11.可根據(jù)用戶要求定制水泵及其相關聯(lián)控制系統(tǒng)。

　　12、 有刷直流太陽能水泵 ：

　　水泵工作時，線圈和換向器旋轉，磁鋼和碳刷不轉，線圈電流方向的交替變化是隨著電機轉動的換向器和電刷來完成，只要電機轉動碳刷就會產生磨損，電腦水泵運行到一定的時候，碳刷磨損間隙變大，聲音也會隨之增大，連續(xù)運行幾百小時之后碳刷就不能起到換向的作用了。

　　優(yōu)點：價格低廉。

　　13、 無刷直流太陽能水泵（電機式） ：

　　電機式無刷直流水泵是采用無刷直流電機加上葉輪之后組成的。電機的軸與葉輪連在一起，水泵的定子和轉子之間是有間隙的，使用時間長了水會滲透進入電機里增加了電機燒壞的可能。

　　優(yōu)點：無刷直流電機已標準化，有專門的廠家大批生產，成本比較低，效率高。

　　14、 無刷直流磁力隔離式太陽能水泵：

　　無刷直流水泵采用了電子組件換向，無需使用碳刷換向，采用高性能耐磨陶瓷軸及陶瓷軸套，軸套通過注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損，因此無刷直流磁力式水泵的壽命大大增強了。磁力隔離式水泵的定子部分和轉子部分完全隔離，定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封，100%防水，轉子部分采用永磁磁鐵，水泵機身采用環(huán)保材料，噪音低，體積小，性能穩(wěn)定。可以通過定子的繞線調節(jié)各種所需的參數(shù)，可以寬電壓運行。

　　優(yōu)點：壽命長，噪音低可達35dB以下，可用于熱水循環(huán)。電機的定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封并與轉子完全隔離，可以水下安裝而且完全防水，水泵的軸心采用高性能陶瓷軸，精度高，抗震性好。

　　15、三相交流水泵

　　三相交流水泵由三相交流電機驅動水泵。與直流系統(tǒng)不同，太陽能交流水泵由太陽能陣列（提供電源）、太陽能揚水逆變器（將直流轉化為交流，同時控制電機頻率）和三相交流電機水泵組成。

　　系統(tǒng)中三相交流電機水泵可與市面上市電或柴油機帶動交流水泵進行替換，兼容性非常好。與此同時，交流水泵突破直流水泵功率限制，功率從150瓦至105千瓦均可應用，適合大面積農田、沙漠治理和灌溉的需求。

工作原理

無刷直流太陽能水泵（電機式）

　　電機式無刷直流水泵是采用無刷直流電機加上葉輪之后組成的。電機的軸與葉輪連在一起。水泵的定子和轉子之間是有間隙的，使用時間長了水會滲透進入電機里增加了電機燒壞的可能。

無刷直流磁力隔離式太陽能水泵

　　無刷直流水泵采用了電子組件換向，無需使用碳刷換向，采用高性能耐磨陶瓷軸及陶瓷軸套，軸套通過注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損，因此無刷直流磁力式水泵的壽命大大增強了。磁力隔離式水泵的定子部分和轉子部分完全隔離，定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封，100%防水，轉子部分采用永磁磁鐵，水泵機身采用環(huán)保材料，噪音低，體積小，性能穩(wěn)定。可以通過定子的繞線調節(jié)各種所需的參數(shù)，可以寬電壓運行。

用途

　　太陽能水泵作為一種經濟實用的解決方案，其用途廣泛，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一、農業(yè)灌溉

　　大型灌溉系統(tǒng)：在農場或大型灌溉系統(tǒng)中，太陽能水泵常被用于將水從湖泊、河流等水源地移動至田地，實現(xiàn)自動化灌溉，減少人力成本，提高灌溉效率。

　　小農場與果園：對于小農場、果園、葡萄園等，太陽能水泵同樣適用，能夠滿足這些場所的灌溉需求，促進農作物生長。

二、家庭生活與商業(yè)應用

　　偏遠地區(qū)供水：在偏遠鄉(xiāng)村、山區(qū)等電力不便的地方，太陽能水泵能夠提供穩(wěn)定的水源，滿足當?shù)鼐用竦纳钣盟枨蟆?/p>

　　飲用水處理：通過配備凈水設備，太陽能水泵還可以用于提供安全的飲用水，改善居民的生活條件。

　　商業(yè)運營：在商業(yè)運營中，如餐廳、酒店等場所，太陽能水泵可用于加熱水、供暖等，降低運營成本，提高能源利用效率。

三、環(huán)境保護與生態(tài)修復

　　池塘與溪流保護：太陽能水泵可用于池塘、溪流等水體的循環(huán)與凈化，改善水質，保護生態(tài)環(huán)境。

　　野生動物飲水：在自然保護區(qū)等地，太陽能水泵可為野生動物提供清潔的飲水源，促進生態(tài)平衡。

四、其他特殊用途

　　緊急救援：在自然災害等緊急情況下，太陽能水泵可作為臨時供水設備，為災區(qū)提供必要的水源支持。

　　工業(yè)應用：在某些工業(yè)領域，如采礦、石油勘探等，太陽能水泵可用于抽取地下水或其他液體資源，滿足生產需求。

　　綜上所述，太陽能水泵以其環(huán)保、節(jié)能、經濟實用等優(yōu)點，在農業(yè)、家庭、商業(yè)、環(huán)境保護等多個領域發(fā)揮著重要作用。隨著技術的不斷進步和成本的進一步降低，太陽能水泵的應用前景將更加廣闊。