太阳能光伏水泵的应用及原理
光伏水泵系统又名太阳能水泵系统,其基本原理是利用太阳能电池组件将太阳能直接转换成电能,通过光伏水泵控制器驱动电机带动水泵从水源处提水。
光伏电池组件:光伏电池组件是由多片太阳能电池组合而成,光伏电池组件的主要功能是将太阳能转换成电能,光伏电池组件可以根据实际的功率需求、电压等级由光伏电池串联实现,电流输出由光伏电池并联实现,光伏阵列是根据电站规模的大小由若干个光伏电池组件构成。
光伏水泵控制器:光伏水泵控制器主要功能是利用MPPT(最大功率跟踪)算法,实时改变水泵的流量来适应光伏电池组件的输出功率,根据光照的强度与温度,自动调节水泵的流量,始终让光伏电池组件工作在实时最大功率点上,充分利用太阳能电池组件的能量。
光伏水泵:
1:离心式水泵
在太阳能提水应用工程中,离心式水泵的特点是适合大流量小扬程,由于阳光能量的全天变化,光伏水泵系统依靠变频驱动来响应能量变化的,由于变频带来的转速影响,通常系统在低于25Hz时,离心式水泵就不出水了,其出水的工作段30Hz~50Hz的加权平均效率仅是其额定工况条件下效率的30%~40%,因此,一台光伏驱动的离心式水泵,其加权效率通常是额定工况点效率的30%~40%之间;而提水时间明显少于平均日照时间。
2:活塞式水泵
在太阳能水应用中,活塞式水泵的特点是适合小流量高扬程,其工作效率曲线平缓,在低频率5Hz时水泵就能平缓启动,8Hz就能长时间运行,同时在额定工况点时,机组的效率可高达80%,没有离心式水泵在低频时不出水现象,所以,活塞式水泵的能量利用率通常达90%,加权效率至少是离心式水泵的2倍,在同等扬程与流量相同的情况下,配备离心式水泵的光伏提水系统,其光伏电池组件的数量是活塞式水泵的2至3倍,系统造价是活塞式水泵的1倍以上,而日均提水量则明显少于活塞式水泵。

