Anwendung des Frequenzumrichters im Bereich der Solarwasserpumpe
Globale Umweltverschmutzung und Energieknappheit zwingen die Menschen, verstärkt nach neuen Energiequellen zu suchen und diese zu erschließen. Bei dieser Suche und Entwicklung richten die Menschen ihr Augenmerk natürlich auf verschiedene erneuerbare alternative Energiequellen, darunter Windkraft, Kernkraft, Wasserkraft, Solarenergie und Photovoltaik. Obwohl die praktische Anwendung der Photovoltaik-Stromerzeugung mit verschiedenen Einschränkungen behaftet ist, erreicht die Photovoltaik-Stromerzeugung mit der Senkung der Kosten für die Photovoltaik-Stromerzeugung, den Anstieg der Kosten für die Mineralstromerzeugung und der Reduzierung der Mineralenergie allmählich die kommerzielle Phase.
1. Die Grundprinzipien der Stromerzeugung durch Photovoltaik: Solarzellen bestehen hauptsächlich aus einkristallinem Silizium. Dieses einkristalline Silizium wird verwendet, um einen pn-Übergang ähnlich dem einer Diode zu erzeugen, und sein Funktionsprinzip ist dem einer Diode ähnlich. Bei einer Diode wird die Bewegung der Löcher und Elektronen am pn-Übergang jedoch durch ein externes elektrisches Feld angetrieben, während bei einer Solarzelle die Bewegung der Löcher und Elektronen am pn-Übergang durch Sonnenphotonen und Strahlungswärme angetrieben und beeinflusst wird (*). Dies ist allgemein als photovoltaischer Effekt bekannt. Derzeit liegt der Wirkungsgrad der photoelektrischen Umwandlung oder von Photovoltaikzellen bei etwa 13–15 % für einkristallines Silizium und 11–13 % für polykristallines Silizium. Die neueste Technologie umfasst auch Dünnschicht-Photovoltaikzellen.
2. Klassifizierung von Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen: Derzeit lassen sich Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme grob in drei Kategorien unterteilen: netzunabhängige Photovoltaik-Stromspeichersysteme, netzgekoppelte Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme und Hybridsysteme aus den ersten beiden. Netzunabhängige Photovoltaik-Stromspeichersysteme sind eine gängige Solarenergieanwendung und werden seit mehreren Jahren national und international eingesetzt. Sie sind relativ einfach und vielseitig anpassbar. Ihre Nutzung wird jedoch durch die Größe und den Wartungsaufwand der verschiedenen Speicherbatterietypen eingeschränkt.
3. Komponenten einer Photovoltaikanlage
● Solarphotovoltaikzellen (Solarsubstrate): führen eine photoelektrische Umwandlung durch.
● Batterie: Batterien sind Schlüsselkomponenten in Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen. Sie speichern den von Photovoltaikzellen umgewandelten Strom. Derzeit gibt es in meinem Land keine speziellen Batterien für Photovoltaiksysteme. Stattdessen werden herkömmliche Blei-Säure-Batterien verwendet.
● Gleichstrom-Wechselrichter: Seine Funktion besteht darin, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Daher sind Zuverlässigkeit und Umwandlungseffizienz die wichtigsten Leistungsindikatoren für diese Komponente. Der vom Wechselrichter umgewandelte Wechselstrom maximiert die von den Photovoltaikzellen umgewandelte Energiemenge und speist sie in das Netz oder direkt in stromverbrauchende Geräte ein.
4. Ein Photovoltaik-Wasserpumpensystem ist ein typisches integriertes optisches, mechanisches und elektrisches System. Es nutzt Solarzellen, um Sonnenenergie direkt in Strom umzuwandeln, der dann über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird. Dieser Strom treibt einen Wechselstrom-Asynchronmotor an, der Wasser aus Tiefbrunnen, Flüssen, Seen, Teichen und anderen Wasserquellen pumpt. Dieses System wird häufig in der Wüstenbekämpfung, im Wohnbereich, in der landwirtschaftlichen Bewässerung, in der Landschaftsbewässerung, in der Grünlandtierhaltung, bei malerischen Springbrunnen und in der Wasseraufbereitung eingesetzt. Das Photovoltaik-Wasserpumpensystem bietet folgende Funktionen:
● Das Photovoltaik-Wasserpumpensystem arbeitet vollautomatisch und erfordert kein menschliches Eingreifen. Das System besteht aus Photovoltaikzellen (Solarsubstraten), Batterien (kundenspezifisch), einem speziellen Photovoltaik-Wechselrichter, einer Wasserpumpe und einem Wasserspeicher.
● Ein spezieller Wechselrichter für Photovoltaik-Wasserpumpen passt die Pumpendrehzahl an die Sonnenintensität an und stellt sicher, dass die Ausgangsleistung der maximalen Leistung der Solaranlage entspricht. Bei ausreichender Sonneneinstrahlung bleibt die Pumpendrehzahl innerhalb der Nenndrehzahl. Bei unzureichender Sonneneinstrahlung stoppt die Pumpe automatisch, sobald die eingestellte Mindestbetriebsfrequenz erreicht ist.
● Die von einem Drehstrommotor angetriebene Pumpe fördert Wasser aus einem Tiefbrunnen und pumpt es in einen Wasserspeicher/Teich oder wird direkt an das Bewässerungssystem angeschlossen. Je nach Systemanforderungen und Installationsbedingungen können unterschiedliche Pumpentypen eingesetzt werden.
● Wir können kostengünstige Lösungen anbieten, die auf die spezifischen regionalen und kundenspezifischen Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Photovoltaik-Wasserpumpensysteme nutzen die anhaltende Energie der Sonne und sind von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang in Betrieb. Sie benötigen keine menschliche Überwachung, keine fossilen Brennstoffe, arbeiten autark und können bei Bedarf in das Stromnetz integriert werden. Sie sind sicher und zuverlässig. Da sie keine externe Energie benötigen, können sie flexibel zur Bewässerung von Ackerland, zur Trinkwasserversorgung von Mensch und Tier, zur Gartengestaltung, Parkverschönerung, zum Bau farbenfroher Springbrunnen, zur Belüftung von Aquakulturanlagen sowie zur Wasserversorgung und -entwässerung von küstennahen Salzpfannen eingesetzt werden. Sie lösen effektiv Probleme bei der Bewässerung von Ackerland, steigern die Erträge, sparen Wasser und Energie und reduzieren den herkömmlichen Energie- und Stromverbrauch erheblich. Sie bieten Vorteile wie lange Lebensdauer, geringen Stromverbrauch, geringe Geräuschentwicklung, ausgewogene Drehzahlregelung, stabilen und störungsfreien Betrieb. Photovoltaik-Wasserpumpensysteme sind daher der effektivste Weg, fossile Brennstoffe durch saubere Energie zu ersetzen, und ein wichtiges neues Energie- und Technologieprodukt für umfassende Lösungen zur Bewältigung der globalen Nahrungsmittel- und Energieprobleme.
