太陽(yáng)能水泵

　　概述

　　太陽(yáng)能水泵是通過(guò)光伏揚(yáng)水逆變器工作的。光伏揚(yáng)水逆變器就是利用光伏陣列發(fā)出的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)水泵工作的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要由光伏陣列、光伏揚(yáng)水逆變器、水泵組成。

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

　　光伏揚(yáng)水逆變器（Solar Pumping Inverter）或控制器，對(duì)太陽(yáng)能水泵的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)，用太陽(yáng)能陣列發(fā)出的電能驅(qū)動(dòng)水泵，并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化，實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)輸出頻率,使輸出功率接近太陽(yáng)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(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目的的機(jī)器統(tǒng)稱為泵。

　　太陽(yáng)能水泵亦稱太陽(yáng)能光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，尤其是缺電無(wú)電的邊遠(yuǎn)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(yáng)能實(shí)現(xiàn)高經(jīng)濟(jì)性和高可靠性的供水。水泵全自動(dòng)地日出而作，日落而歇，無(wú)需人員看管，維護(hù)工作量可降至最低，是理想的集經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)保效益為一體的綠色能源高技術(shù)產(chǎn)品。

　　太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)是近若干年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)，它利用太陽(yáng)電池發(fā)出的電力，通過(guò)最大功率點(diǎn)跟蹤以及變換、控制等裝置驅(qū)動(dòng)直流、永磁、無(wú)刷、無(wú)位置傳感器、定轉(zhuǎn)子雙塑封電機(jī)或高效異步電機(jī)或高速開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)帶動(dòng)高效水泵，將水從地表深處提至地面供農(nóng)田灌溉或人畜飲用。從設(shè)計(jì)到制造涉及電氣、機(jī)械、電力電子、計(jì)算機(jī)、控制等多個(gè)學(xué)科的近代技術(shù)，為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)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(zhǎng)效經(jīng)濟(jì)性，特別是和常見(jiàn)的柴油機(jī)抽水相比較，具有壓倒的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。發(fā)展這種新型環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品無(wú)疑將會(huì)對(duì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)，特別是發(fā)展干旱地區(qū)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，帶來(lái)巨大良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，它特別符合建設(shè)“資源節(jié)約型”及“環(huán)境友好型”社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略。此外大量國(guó)際訂貨意向表明，這種高技術(shù)產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)前景令人十分鼓舞。光伏水泵系統(tǒng)作為一個(gè)剛剛嶄露頭角的產(chǎn)業(yè)，十分符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

　　太陽(yáng)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(jī)驅(qū)動(dòng)方式分為直流無(wú)刷電機(jī)與永磁同步電機(jī)兩大類。

　　自身優(yōu)勢(shì)

　?。?） 可靠：光伏電源很少用到運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠。

　?。?） 安全，無(wú)噪聲，無(wú)其他公害。不產(chǎn)生任何的固體，液體和氣體有害物質(zhì)，絕對(duì)的 環(huán)保。

　　（3） 安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，適合無(wú)人值守等優(yōu)點(diǎn)。尤其以其可靠性高而備受關(guān) 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。

　?。?） 標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)。

　?。?） 太陽(yáng)能隨處都有，應(yīng)用范圍廣。

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

　　產(chǎn)品特點(diǎn)：壽命長(zhǎng)、功耗低、噪音小、調(diào)速平衡、運(yùn)行可靠、無(wú)干擾等。

　　自身特點(diǎn)

　　1.壽命長(zhǎng)，無(wú)需保養(yǎng)，體積小效率高，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行平穩(wěn)

　　2.無(wú)碳刷，無(wú)污染，電子換向，壽命長(zhǎng)。

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

　　4.可根據(jù)客戶要求調(diào)制水泵參數(shù)，24V水泵可調(diào)制2米揚(yáng)程，也可7米揚(yáng)程，體積不變，可寬電壓運(yùn)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(diǎn)的噪音甚至可以達(dá)到30分貝以下。

　　6.水泵系列中的三相無(wú)霍爾程序驅(qū)動(dòng)直流水泵可以實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)速，模擬信號(hào)（0~5V）調(diào)速，電位器VR手動(dòng)調(diào)速，這樣就可以調(diào)節(jié)流量及揚(yáng)程，可以訂做音樂(lè)噴泉。

　　7.水泵中的三相直流水泵為軟啟動(dòng)，無(wú)沖擊，啟動(dòng)功耗小，電路板與泵體完全分離，泵體里面沒(méi)有任何電子元器件，泵體采用耐高溫材料，水泵可以長(zhǎng)期在100度水溫中使用。具有葉輪轉(zhuǎn)子卡死保護(hù)，反接保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，過(guò)流保護(hù)。

　　8.水泵接口豐富，4分螺紋，2分螺紋，進(jìn)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(yáng)程還可將水泵串聯(lián)，則揚(yáng)程可加倍。

　　10.水陸兩用（外用時(shí)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(guān)聯(lián)控制系統(tǒng)。[1]

　　12、 有刷直流太陽(yáng)能水泵 ：

　　水泵工作時(shí)，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器和電刷來(lái)完成，只要電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)碳刷就會(huì)產(chǎn)生磨損，電腦水泵運(yùn)行到一定的時(shí)候，碳刷磨損間隙變大，聲音也會(huì)隨之增大，連續(xù)運(yùn)行幾百小時(shí)之后碳刷就不能起到換向的作用了。

　　優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉。

　　13、 無(wú)刷直流太陽(yáng)能水泵（電機(jī)式） ：

　　電機(jī)式無(wú)刷直流水泵是采用無(wú)刷直流電機(jī)加上葉輪之后組成的。電機(jī)的軸與葉輪連在一起，水泵的定子和轉(zhuǎn)子之間是有間隙的，使用時(shí)間長(zhǎng)了水會(huì)滲透進(jìn)入電機(jī)里增加了電機(jī)燒壞的可能。

　　優(yōu)點(diǎn)：無(wú)刷直流電機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化，有專門的廠家大批生產(chǎn)，成本比較低，效率高。

　　14、 無(wú)刷直流磁力隔離式太陽(yáng)能水泵：

　　無(wú)刷直流水泵采用了電子組件換向，無(wú)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(guò)注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損，因此無(wú)刷直流磁力式水泵的壽命大大增強(qiáng)了。磁力隔離式水泵的定子部分和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子部分采用永磁磁鐵，水泵機(jī)身采用環(huán)保材料，噪音低，體積小，性能穩(wěn)定?？梢酝ㄟ^(guò)定子的繞線調(diào)節(jié)各種所需的參數(shù)，可以寬電壓運(yùn)行。

　　優(yōu)點(diǎn)：壽命長(zhǎng)，噪音低可達(dá)35dB以下，可用于熱水循環(huán)。電機(jī)的定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封并與轉(zhuǎn)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(jī)驅(qū)動(dòng)水泵。與直流系統(tǒng)不同，太陽(yáng)能交流水泵由太陽(yáng)能陣列（提供電源）、太陽(yáng)能揚(yáng)水逆變器（將直流轉(zhuǎn)化為交流，同時(shí)控制電機(jī)頻率）和三相交流電機(jī)水泵組成。

　　系統(tǒng)中三相交流電機(jī)水泵可與市面上市電或柴油機(jī)帶動(dòng)交流水泵進(jìn)行替換，兼容性非常好。與此同時(shí)，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(yīng)用，適合大面積農(nóng)田、沙漠治理和灌溉的需求。

　　工作原理

　　無(wú)刷直流磁力驅(qū)動(dòng)泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機(jī)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中間有直接注塑成型的軸套，通過(guò)高性能陶瓷軸固定在殼體中，電機(jī)的定子與電路板部分采用環(huán)氧樹脂膠灌封于泵體中，定子與轉(zhuǎn)子之間有一層薄壁隔離，無(wú)需配以傳統(tǒng)的機(jī)械軸封，因而是完全密封。電機(jī)的扭力是通過(guò)矽鋼片（定子）上的線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)帶動(dòng)永磁磁鐵（轉(zhuǎn)子）工作運(yùn)轉(zhuǎn)?！?duì)磁體進(jìn)行n (n為偶數(shù)) 級(jí)充磁使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當(dāng)定子線圈產(chǎn)生的磁極與磁鐵的磁極處于異極相對(duì)，即兩個(gè)磁極間的位移角Φ=0，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最低；當(dāng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)到同極相對(duì)，即兩個(gè)磁極間的位移角Φ=2π/n，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復(fù)到磁能最低的狀態(tài)。于是磁體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

　　無(wú)刷直流水泵通過(guò)電子換向，無(wú)需使用碳刷，磁體轉(zhuǎn)子和定子矽鋼片都有多級(jí)磁場(chǎng)，當(dāng)磁體轉(zhuǎn)子相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后會(huì)自動(dòng)改變磁極方向，使轉(zhuǎn)子始終保持同級(jí)排斥，從而使無(wú)刷直流磁力隔離泵有較高的轉(zhuǎn)速和效率。

　　磁力隔離泵的定子與轉(zhuǎn)子完全隔離，完全避免了傳統(tǒng)的電機(jī)式無(wú)刷直流水泵存在的液體泄漏問(wèn)題。而且可以完全潛水使用并且完全防水，有效的提高了泵的使用壽命及性能。