دليل مشتري المضخة الشمسية ذات الآبار العميقة: نصائح حول الحجم والاختيار والتركيب

المضخة الشمسية للآبار العميقة هي مضخة غاطسة مدعومة بالألواح الشمسية وحجمها حسب عمق البئر والطلب على المياه وأشعة الشمس المتاحة. بالنسبة لمعظم التركيبات الجديدة، تعد مضخة التيار المتردد/المستمر الهجين هي الخيار الأكثر عملية: فهي تضخ من الطاقة الشمسية أثناء النهار وتتحول تلقائيًا إلى الشبكة أو طاقة المولد ليلاً أو في الطقس الغائم. يشرح هذا الدليل كيفية اختيار أحد الأجهزة وحجمه وتثبيته دون الحاجة إلى التجربة والخطأ الذي يؤدي عادةً إلى عملية شراء ثانية.

ما هي المضخة الشمسية العميقة؟

المضخة الشمسية للآبار العميقة عبارة عن مضخة غاطسة متعددة المراحل يتم تشغيلها بواسطة محرك DC أو AC أو محرك AC / DC مختلط يعمل بالطاقة الشمسية وتم تصميمها لتناسب داخل الغلاف الضيق لبئر البئر. تستخدم عدة مراحل دافعة لرفع المياه من الأعماق حيث لا تستطيع المضخة السطحية العادية توليد ما يكفي من الشفط.

المكونات الرئيسية واضحة ومباشرة:

• الألواح الشمسية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء DC.
• وحدة تحكم في المضخة تدير وظائف الجهد والتيار والحماية.
• مضخة غاطسة تدفع الماء للأعلى عبر أنبوب التنقيط.
• خزان تخزين وأسلاك وأنابيب لتوصيل المياه إلى حيث تكون هناك حاجة إليها.

يتم تجميع مضخات الآبار العميقة حسب القطر الخارجي: 3 بوصة، 4 بوصة، و6 بوصة. يغطي الحجم 4 بوصات معظم آبار المزارع المنزلية والصغيرة؛ تظهر النماذج مقاس 6 بوصات عادةً في آبار التجميع ذات الحجم الكبير أو الأعمق. نظرًا لأن المضخة مثبتة تحت الماء، يجب التعامل مع تبريد المحرك، وإدخال الكابل، ووزن أنبوب السقوط بشكل مختلف عن المضخة السطحية.

الأرقام الستة التي تحدد المضخة الصحيحة

يمكنك تضييق نطاق كل مرشح لمضخة شمسية بئر عميقة إلى قائمة مختصرة من خلال جمع ستة أرقام أولاً: إجمالي الرأس، والتدفق المطلوب، وقطر البئر، وجودة المياه، ومورد الطاقة الشمسية، والنسخ الاحتياطي المتوفر للتيار المتردد. لن تخبرك القوة الكهربائية وحدها ما إذا كانت المضخة قادرة على رفع الماء.

تؤثر جودة المياه على مادة المكره أكثر من أي عامل آخر. تعتبر الدفاعات البلاستيكية فعالة واقتصادية بالنسبة للمياه النظيفة؛ تقاوم الدفاعات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ التآكل وتدوم لفترة أطول في الآبار الرملية أو الرملية. إذا كان سجل البئر الخاص بك يذكر الرمال أو الرواسب، فاختر نموذجًا غير قابل للصدأ بدلاً من الأمل في أن يلتقط المرشح كل شيء.

مضخة غاطسة تعمل بالطاقة الشمسية تعمل بتيار متردد/تيار مستمر مقاس 4 بوصة من الفولاذ المقاوم للصدأ (800-3000 واط) تناسب هذه المضخة المكره المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 4 بوصات الآبار المنزلية العميقة والري الصغير حيث توجد المياه الرملية. إن بنيتها المقاومة للتآكل تتعامل مع الظروف القاسية بشكل أفضل من الدفاعات البلاستيكية، مما يجعلها خيارًا موثوقًا به للتطبيقات عالية الطلب الموضحة في مكان قريب. عرض المنتج →

تعد مضخة التيار المتردد/المستمر غير القابل للصدأ مقاس 4 بوصات في نطاق 800-3000 واط نقطة بداية شائعة للآبار المنزلية العميقة وأنظمة الري الصغيرة. فهو يجمع بين مقاومة التآكل مع سعة رأس كافية لمعظم التطبيقات السكنية والزراعية.

كيفية تحديد حجم المصفوفة الشمسية وخزان التخزين

خطط لما يقرب من 1.5 إلى 2 كيلو واط من سعة الألواح الشمسية لكل 1 كيلو واط من طاقة إدخال المضخة، ثم استخدم خزان المياه لتغطية فترات الليل والسحب بدلاً من شراء بنك بطاريات كبير. الرقم الدقيق يأتي من الطاقة اليومية، وليس من القوة الكهربائية للمضخة وحدها.

مثال: مضخة بقدرة 1200 واط تعمل لمدة 6 ساعات تقريبًا يوميًا تستخدم 7.2 كيلووات ساعة/يوم. مع 5 ساعات ذروة للشمس وكفاءة النظام بنسبة 75 بالمائة، يحتاج المصفوفة إلى 7.2 ÷ (5 × 0.75) = 1.92 كيلووات. أضف هوامش الغبار ودرجة الحرارة، وستكون مجموعة 2-2.2 كيلو واط معقولة.

• تأكد من أن نطاق جهد المصفوفة يطابق نافذة MPPT الخاصة بوحدة التحكم.
• قم بتوسيع حجم المصفوفة بنسبة 10-20 بالمائة للتخلص من الغبار والحرارة وتقادم اللوحة.
• استخدم خزان تخزين بدلًا من البطاريات لمعظم مصادر المياه البعيدة.
• قم بتركيب مفتاح تعويم حتى تتوقف المضخة عند امتلاء الخزان.

بالنسبة للطلب على مياه المحاصيل والذروات الموسمية، استخدم نفس الحساب والمدخلات من جدول الري الخاص بك؛ لدينا دليل الري بالمضخة الشمسية يغطي التفاصيل.

DC أو AC أو هجين تيار متردد/تيار مستمر: ما هو التكوين الأفضل؟

يعد نظام AC/DC الهجين أفضل توازن بين المرونة والتكلفة لمعظم تطبيقات الآبار العميقة لأنه يستخدم الطاقة الشمسية عندما تكون متاحة ويتحول إلى التيار المتردد تلقائيًا عندما لا يكون كذلك. تعتبر الأنظمة التي تعمل بالتيار المستمر فقط أرخص في المواقع النائية جدًا، في حين أن مضخات التيار المتردد فقط تفوت الفائدة الرئيسية للطاقة الشمسية.

تجمع وحدات التحكم الهجينة بين MPPT، والتبديل التلقائي، وحماية المضخة في حاوية واحدة. يقومون بمراقبة الجهد الشمسي، وتشغيل المضخة عندما يكون هناك ما يكفي من الشمس، ونقلها إلى التيار المتردد دون تغيير يدوي. وحدة التحكم في فئة 1100-3000 واط تناسب المضخات الشائعة مقاس 4 بوصات؛ تنتقل الأنظمة ذات الرأس العالي أو التدفق العالي إلى وحدات تحكم أكبر.

جهاز التحكم بمضخة التيار المتردد/التيار المستمر بالطاقة الشمسية لمضخات 1100-3000 واط تعطي وحدة التحكم هذه الأولوية للطاقة الشمسية، وتتحول تلقائيًا إلى التيار المتردد في الإضاءة المنخفضة أو في الليل لتوفير المياه دون انقطاع. بفضل الحماية من التشغيل الجاف والحمل الزائد بالإضافة إلى سلوك MPPT، فإنه يتطابق مع نطاق 1100-3000 واط ويناسب الإعداد المختلط الذي تمت مناقشته في النص المحيط. عرض المنتج →

إذا كان بئرك عميقًا وكانت المهمة ثقيلة، فتأكد أيضًا من أن مرحلة التيار المتردد والجهد لوحدة التحكم يتطابقان مع الإمداد المحلي لديك. يجب أن تتمتع وحدة التحكم الجيدة بحماية التشغيل الجاف وحماية التحميل الزائد وسلوك MPPT المستقر.

فحوصات التثبيت التي تمنع الفشل المبكر

معظم حالات الفشل المبكرة في مضخات الآبار العميقة التي تعمل بالطاقة الشمسية هي فشل في التركيب، وليس فشل المضخة. الأسباب الأربعة الأكثر شيوعًا هي صغر حجم الكابل، ونقص الحماية من التشغيل الجاف، وضعف تبريد المحرك، واستخدام كابل الطاقة لدعم المضخة.

• استخدم جدول حجم الكابل الخاص بالشركة المصنعة وحافظ على انخفاض جهد التيار المستمر إلى أقل من 3 بالمائة. يقلل الكابل الصغير الحجم من سرعة المضخة ويمكن أن يسبب ارتفاع درجة الحرارة.
• قم بتأمين كابل الطاقة في أنبوب الإسقاط. يجب ألا يحمل الكابل أبدًا وزن المضخة.
• اضبط المضخة تحت مستوى الماء الديناميكي ولكن فوق قاع البئر. يمكن أن يسخن المحرك المكشوف جزئيًا حتى عندما يكون المدخل رطبًا.
• قم بتركيب مسبار قطع المياه المنخفضة أو التشغيل الجاف. يعد الجري بدون ماء أسرع طريقة لتدمير المضخة الغاطسة.
• أضف الحماية من زيادة التيار في المناطق المعرضة للصواعق، واجعل جميع الوصلات مقاومة للماء.

بالنسبة للآبار ذات الطلب اليومي المرتفع، فإن جسم المضخة الأكبر حجمًا يقلل من ساعات التشغيل والضغط الميكانيكي. يعد الطراز المقاوم للصدأ مقاس 6 بوصات هو الخطوة المنطقية عندما يتعين على المضخة مقاس 4 بوصات أن تعمل لفترة طويلة جدًا لملء خزان التخزين.

مضخة غاطسة تعمل بالطاقة الشمسية تعمل بتيار متردد/تيار مستمر مقاس 6 بوصات من الفولاذ المقاوم للصدأ (800-3000 واط) تتعامل هذه المضخة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 6 بوصات مع الطلب اليومي الكبير ومياه الآبار التي تحتوي على الرمال، مما يقلل ساعات التشغيل مقارنة بالنماذج الأصغر. وقد تم بناؤه لمشاريع المياه المركزية، وري المزارع، وإمدادات القرى، كما تمت الإشارة إليه في المناقشة حول مضخات أكبر للآبار ذات الطلب العالي. عرض المنتج →

الصيانة ومدة الخدمة المتوقعة

يمكن أن تعمل مضخة الآبار العميقة التي تم اختيارها وتركيبها بشكل صحيح لمدة تتراوح من 8 إلى 12 عامًا، مع تركيز الفحوصات الروتينية على المصفوفة الشمسية ووحدة التحكم وجودة المياه بدلاً من المضخة نفسها. يعد تآكل المكره وفشل الختم من أوضاع الفشل العادية.

• تحقق من التدفق والقراءات الحالية مرة واحدة على الأقل في الشهر.
• تنظيف الغبار وفضلات الطيور والتراكمات العضوية من أسطح الألواح.
• فحص اتصالات الكابلات ورموز خطأ وحدة التحكم.
• اختبار الرمال أو الرواسب في الماء؛ إذا انخفض الإخراج، افحص شاشة المدخل والدفاعات.

يساعدك تسجيل ساعات المضخة ومستوى الماء الثابت والإخراج اليومي على اكتشاف فقدان الأداء قبل أن يصبح معطلاً.

الأسئلة المتداولة

هل يمكن تشغيل المضخة الشمسية العميقة في الليل؟

مع النظام الشمسي المباشر القياسي، لا. تعمل المضخة فقط عندما تولد المصفوفة طاقة كافية. تقوم مضخة AC/DC الهجينة بالتبديل إلى طاقة الشبكة أو المولد تلقائيًا؛ يمكن أيضًا تشغيل النظام المدعوم بالبطارية طوال الليل، لكن خزان المياه عادة ما يكون وسيلة أرخص لتخزين الطاقة.

ما هو العمق الذي يمكن لمضخة البئر الشمسية العميقة أن ترفع المياه؟

المواصفات الصحيحة هي الحد الأقصى للرأس الإجمالي، وليس عمق البئر. يمكن للمضخة المقدرة برأس 100 متر أن تخدم بئرًا بطول 70 مترًا مع 30 مترًا أخرى من احتكاك الأنابيب وضغط التفريغ. يتم تصنيف العديد من المضخات الشمسية متعددة المراحل بين 50 و 200 متر مربع أو أكثر.

هل أحتاج إلى بطاريات؟

ليس لمعظم أنظمة الري أو الماشية أو إمدادات المياه المنزلية خارج الشبكة. قم بتخزين المياه في خزان وضخها خلال الساعات المشمسة. تكون البطاريات منطقية فقط عندما تحتاج إلى ماء مضغوط في أي ساعة ولا يمكنك الاعتماد على اتصال تيار متردد احتياطي.

ما حجم الألواح الشمسية التي أحتاجها؟

ابدأ بـ 1.5 إلى 2 ضعف الطاقة المقدرة للمضخة، ثم قم بتحسينها باستخدام ساعات الذروة للشمس وكفاءة النظام. بالنسبة لمضخة بقدرة 1000 واط، تعد مجموعة 1500-2000 واط رقمًا أوليًا معقولًا.

المكره البلاستيك أو الفولاذ المقاوم للصدأ؟

استخدم الدفاعات البلاستيكية للحصول على مياه نظيفة وغير كاشطة وتكلفة أولية أقل. استخدم الدفاعات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ للآبار الرملية أو المياه العدوانية أو عندما تريد فترات زمنية أطول بين عمليات الإصلاح.

الخط السفلي للمشترين

أقصر طريق لنظام موثوق به هو تحديد إجمالي الرأس والتدفق اليومي أولاً، ثم اختيار المضخة ووحدة التحكم كمجموعة متطابقة، ثم تحديد حجم المصفوفة والخزان. تتجنب مضخة AC / DC الهجينة مشكلة التبديل اليدوي التي تجعل العديد من مشاريع الطاقة الشمسية محبطة. إذا لم تكن متأكدًا من الحساب، فشارك سجل البئر الخاص بك والطلب اليومي على المياه وموقع الموقع مع الشركة المصنعة قبل الطلب؛ انظر لدينا صفحة الاتصال .