هل يمكن لمضخة المياه الشمسية AC/DC الهجينة 3 بوصة الحفاظ على تشغيل مستقر في ظروف الإضاءة المنخفضة

الأسس الفنية لوضع مزود الطاقة الهجين
ال 3 "مضخة المياه الشمسية الهجينة AC/DC هو نوع من معدات الضخ التي تجمع بين الطاقة الشمسية DC مع طاقة التيار المتردد. جوهر تصميم المضخة هذا هو التبديل التلقائي بين مدخلات الطاقة الشمسية DC وإدخال طاقة التيار المتردد عبر وحدة تحكم ذكية داخلية أو خارجية. في ظروف الإضاءة المنخفضة ، عندما يكون إخراج اللوحة الشمسية غير كافية ، تعتمد التشغيل المستقر المستمر للمضخة على وظيفة تتبع نقطة الطاقة (MPPT) الفعالة لنظام التحكم واستجابة تعويض طاقة التيار المتردد.

الخصائص التشغيلية في وضع Solar DC
في وضع إمدادات الطاقة DC ، يتم تشغيل المضخة بواسطة ناتج الطاقة للألواح الكهروضوئية. في ظل الظروف المشمسة العادية ، يكون الجهد والتيار الذي توفره الألواح الكهروضوئية مستقرة ، مما يضمن تشغيل المضخة بمعلمات مصنفة. ومع ذلك ، في الأيام الغائمة أو الممطرة ، أو خلال فترات من الإضاءة المنخفضة أثناء شروق الشمس وغروبها ، ستنخفض طاقة الإخراج الكهروضوئية.
عادة ما يتم تصميم مضخات المياه الشمسية الهجينة AC/DC مع نطاق إدخال واسع الجهد ، مثل 60 فولت إلى 380 فولت DC ، لالتقاط الطاقة المحدودة لدفع المضخة حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة. ومع ذلك ، فإن التشغيل سوف تنخفض ، وقد يكون أداء التدفق والرأس أقل من القيم الاسمية. للتطبيقات ذات الطلب المنخفض ، يمكن للمضخة أن تدير إمدادات المياه المستمرة.

الدور الرئيسي لتكنولوجيا التحكم في MPPT
يعتمد استقرار تشغيل الإضاءة المنخفضة بشكل كبير على تقنية MPPT. تتتبع وحدة تحكم MPPT نقطة التشغيل المثلى للوحة الكهروضوئية في الوقت الفعلي ، مما يضمن استخراج الحد الأقصى للطاقة المتاحة من الوحدات الشمسية حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة.
بدون دعم MPPT ، يمكن أن ينخفض الجهد الكهروضوئي في ظروف الإضاءة المنخفضة بسهولة عن المستوى المطلوب لبدء المضخة ، مما يتسبب في توقف المضخة بشكل متكرر وبدء ، أو حتى الفشل في البدء. 3 "مضخة مياه شمسية AC/DC الهجينة مع خوارزمية MPPT المتقدمة ، يمتد التصميم الهجين تشغيل المضخة في الصباح والمساء ، مما يقلل من التقلبات التشغيلية في الطقس الممطر.

استقرار إمدادات الطاقة AC
تكمن أكبر ميزة في التصميم الهجين في تعويض طاقة التيار المتردد. عندما تكون الطاقة الكهروضوئية غير كافية للحفاظ على تشغيل المضخة العادية ، ينتقل النظام تلقائيًا إلى إدخال التيار المتردد. يمكن أن تأتي طاقة التيار المتردد من التيار الكهربائي أو مولد الديزل ، وعادة ما تستغرق عملية التبديل مئات المللي ثانية إلى بضع ثوان ، دون التأثير بشكل كبير على استمرارية إمدادات المياه.
يضمن هذا التصميم الضخ المستقر حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة لعدة أيام ، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للزراعة ، وزراعة الماشية ، وتطبيقات استخدام المياه المنزلية حيث تكون إمدادات المياه الموثوقة أمرًا بالغ الأهمية. تعوض إضافة طاقة التيار المتردد بشكل فعال عن قيود المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية بحتة في ظروف الإضاءة المنخفضة.

التوازن بين استهلاك الطاقة والكفاءة
عند العمل فقط على الطاقة الشمسية في ظروف الإضاءة المنخفضة ، قد تنخفض كفاءة ضخ المضخة ، ولكن لا يزال استهلاك الطاقة الإجمالي أقل من المضخات التقليدية التي تعمل فقط بواسطة طاقة التيار المتردد. مضخات. إذا تم تجهيزها بنظام تخزين البطارية ، فإن الطاقة المخزنة بواسطة الطاقة الشمسية خلال ساعات النهار المشرقة يمكن أن تساعد في تشغيل المضخة خلال ساعات الإضاءة المنخفضة ، مما يحقق نمط ضخ أكثر استقرارًا.

في وضع AC/DC الهجين ، تعطي المضخة أولوية للطاقة الشمسية ، فقط الرسم في طاقة التيار المتردد عندما يكون الإخراج الشمسي غير كافٍ. هذا المنطق يقلل من تكاليف الطاقة مع ضمان الاستقرار التشغيلي.

تحليل سيناريو التطبيق
في الري الزراعي ، قد لا يزال هناك حاجة إلى إمدادات المياه خلال فترات الضوء المنخفض. على سبيل المثال ، أثناء الري في الصباح الباكر ، حتى قبل أن ترتفع الشمس بالكامل ، لا تزال مضخة هجينة تعمل باستخدام ضوء الشمس المتبقي أو تعويض طاقة التيار المتردد. في المناطق الرعوية أو تطبيقات المياه المنزلية النائية ، تؤثر عملية الإضاءة المنخفضة المستقرة بشكل مباشر على إمدادات المياه اليومية للمقيمين والماشية.
بالنسبة للتطبيقات الصناعية التي تتطلب إمدادات المياه على مدار 24 ساعة ، فإن الوضع المختلط ذي قيمة خاصة. الطاقة الشمسية هي المصدر الأساسي للطاقة خلال النهار ، في حين تتولى طاقة التيار المتردد في الليل وخلال فترات من الإضاءة المنخفضة ، مما يضمن إمدادات المياه المستقرة على مدار السنة.