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太陽能水泵（Solar PUmping System）,是通過光伏揚水逆變器利用光伏陣列發(fā)出的電力來驅(qū)動水泵工作的光伏揚水系統(tǒng),系統(tǒng)主要由光伏陣列、光伏揚水逆變器、水泵組成。

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

光伏揚水逆變器（Solar Pumping Inverter）或控制器,對太陽能水泵的運行實施控制和調(diào)節(jié),用太陽能陣列發(fā)出的電能驅(qū)動水泵,并根據(jù)日照強度的變化,實時地調(diào)節(jié)輸出頻率,使輸出功率接近太陽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 , 即把原動機的機械能變?yōu)橐后w能量從而達到抽送液體目的的機器統(tǒng)稱為泵。

水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他部能量傳送給液體,使液體能量增加,主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等,也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。離心泵按照控制原理可分為交流水泵、有刷直流水泵、無刷直流電機式水泵、無刷直流磁力隔離式水泵（成-都-諾-成）、三相交流水泵等。

太陽能水泵亦稱太陽能光伏揚水系統(tǒng),近年來它愈來愈被人們確認是當今世界上陽光豐富地區(qū),尤其是缺電無電的邊遠地區(qū)最具吸引力的供水手段,利用隨處可取、取之不竭的太陽能實現(xiàn)高經(jīng)濟性和高可靠性的供水。水泵全自動地日出而作,日落而歇,無需人員看管,維護工作量可降至最低,是理想的集經(jīng)濟性、可靠性和環(huán)保效益為一體的綠色能源高技術(shù)產(chǎn)品。太陽能水泵系統(tǒng)是近若干年來迅速發(fā)展起來的光機電一體化系統(tǒng),它利用太陽電池發(fā)出的電力,通過最大功率點跟蹤以及變換、控制等裝置驅(qū)動直流、永磁、無刷、無位置傳感器、定轉(zhuǎn)子雙塑封電機或高效異步電機或高速開關(guān)磁阻電機帶動高效水泵,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)計到制造涉及電氣、機械、電力電子、計算機、控制等多個學科的近代技術(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)具有良好的長效經(jīng)濟性,特別是和常見的柴油機抽水相比較,具有壓倒的經(jīng)濟性優(yōu)勢。發(fā)展這種新型環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品無疑將會對發(fā)展產(chǎn)業(yè)、發(fā)展經(jīng)濟,特別是發(fā)展干旱地區(qū)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè),帶來巨大良好的經(jīng)濟效益和社會效益,它特別符合建設(shè)“資源節(jié)約型”及“環(huán)境友好型”社會的發(fā)展戰(zhàn)略。光伏水泵利用太陽能,在無需任何外來能源的情況下可以機動靈活地用于農(nóng)田灌溉、提供潔凈人畜飲水、發(fā)展庭院經(jīng)濟、美化園區(qū)、構(gòu)造彩色噴泉、為養(yǎng)魚、養(yǎng)蝦池增氧、海濱鹽場供排水等。此外大量國際訂貨意向表明,這種高技術(shù)產(chǎn)品的國際市場前景令人十分鼓舞。光伏水泵系統(tǒng)作為一個剛剛嶄露頭角的產(chǎn)業(yè),十分符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

太陽能水泵分為兩大系列：直流水泵和交流水泵。其中直流水泵電機驅(qū)動方式分為直流無刷電機與永磁同步電機兩大類。

1、 可靠：光伏電源很少用到運動部件,工作可靠。

2、安全,無噪聲,無其他公害。不產(chǎn)生任何的固體,液體和氣體有害物質(zhì),絕對的 環(huán)保。

3、安裝維護簡單,運行成本低,適合無人值守等優(yōu)點。尤其以其可靠性高而備受關(guān) 注。

4、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。

5、標準化程度高,可由組件串并聯(lián)滿足不同用電的需要,通用性強。

6、太陽能隨處都有,應(yīng)用范圍廣。

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

太陽能水泵利用太陽能,在無需任何外來能源的情況下可以機動靈活地用于農(nóng)田灌溉、提供潔凈人畜飲水、發(fā)展庭院經(jīng)濟、美化園區(qū)、構(gòu)造彩色噴泉、為養(yǎng)魚、養(yǎng)蝦池增氧、海濱鹽場供排水等。

產(chǎn)品特點：壽命長、功耗低、噪音小、調(diào)速平衡、運行可靠、無干擾等。

有刷直流太陽能水泵

無刷直流太陽能水泵（電機式）

無刷直流太陽能水泵（磁力驅(qū)動隔離式）-（成-都-諾-成）

三相交流水泵（交流電機）

有刷直流太陽能水泵

水泵工作時,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轉(zhuǎn)動的換向器和電刷來完成,只要電機轉(zhuǎn)動碳刷就會產(chǎn)生磨損,電腦水泵運行到一定的時候,碳刷磨損間隙變大,聲音也會隨之增大,連續(xù)運行幾百小時之后碳刷就不能起到換向的作用了。

優(yōu)點：價格低廉。

無刷直流太陽能水泵

（電機式） ：

電機式無刷直流水泵是采用無刷直流電機加上葉輪之后組成的。電機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,使用時間長了水會滲透進入電機里增加了電機燒壞的可能。

優(yōu)點：無刷直流電機已標準化,有專門的廠家大批生產(chǎn),成本比較低,效率高。

無刷直流磁力隔離式太陽能水泵

無刷直流水泵采用了電子組件換向,無需使用碳刷換向,采用高性能耐磨陶瓷軸及陶瓷軸套,軸套通過注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損,因此無刷直流磁力式水泵的壽命大大增強了。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,水泵機身采用環(huán)保材料,噪音低,體積小,性能穩(wěn)定�？梢酝ㄟ^定子的繞線調(diào)節(jié)各種所需的參數(shù),可以寬電壓運行。

優(yōu)點：壽命長,噪音低可達35dB以下,可用于熱水循環(huán)。電機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。

太陽能水泵參數(shù)

型號 電壓(v) 最大負載電流（A) 最大靜態(tài)揚程（M) 最大靜態(tài)流量（L/min) 最大輸出功率（W)

NC50A-1250 12 1.9 5 13.5 22.8

NC50A-1280 12 3.3 8 16 39.6

NC50A-1290 12 3.5 9 17 42

NC50A-2450 24 1.5 5 13.3 36

NC50A-2480 24 1.8 8 16 43.2

NC50A-24130 24 3.2 13 18.3 76.8

NC50A-24150 24 3.5 15 20 84

NC50A-24160 24 3.6 16 22.5 86.4

三相交流水泵

三相交流水泵由三相交流電機驅(qū)動水泵。與直流系統(tǒng)不同,太陽能交流水泵由太陽能陣列（提供電源）、太陽能揚水逆變器（將直流轉(zhuǎn)化為交流,同時控制電機頻率）和三相交流電機水泵組成。

系統(tǒng)中三相交流電機水泵可與市面上市電或柴油機帶動交流水泵進行替換,兼容性非常好。與此同時,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。

無刷直流磁力驅(qū)動泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子中間有直接注塑成型的軸套,通過高性能陶瓷軸固定在殼體中,電機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,無需配以傳統(tǒng)的機械軸封,因而是完全密封。電機的扭力是通過矽鋼片（定子）上的線圈通電后產(chǎn)生磁場帶動永磁磁鐵（轉(zhuǎn)子）工作運轉(zhuǎn)�！�對磁體進行n (n為偶數(shù)) 級充磁使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當定子線圈產(chǎn)生的磁極與磁鐵的磁極處于異極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=0,此時磁系統(tǒng)的磁能最低；當磁極轉(zhuǎn)動到同極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n,此時磁系統(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)生運動,帶動磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

無刷直流水泵通過電子換向,無需使用碳刷,磁體轉(zhuǎn)子和定子矽鋼片都有多級磁場,當磁體轉(zhuǎn)子相對定子旋轉(zhuǎn)一個角度后會自動改變磁極方向,使轉(zhuǎn)子始終保持同級排斥,從而使無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)的電機式無刷直流水泵存在的液體泄漏問題。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。

交流太陽能水泵

在有陽光的時候,太陽能板會產(chǎn)生直流電能,這是通過專用的逆變器將太陽能產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)變成可供交流電機使用的交流電。同時逆變器承擔對交流電機的控制器作用。

直流太陽能水泵

直接可以利用太陽能板產(chǎn)生的直流電,由于水泵本身是一個感性負載,需要一個稍大的啟動電流,而且有要保證在陽光變?nèi)醯那闆r下也可以運行就必須加一個太陽能控制器,就可以在陽光稍弱的情況下提供大的瞬間啟動電流。直流水泵效率高,轉(zhuǎn)速高,揚程高,體積小而且更加安全。

無刷直流水泵（磁力隔離泵）由泵體（隔離件）,電機定子,軸,軸承和轉(zhuǎn)子水葉（磁體和葉輪）幾部分組成：

磁體

（釹鐵硼永磁體）

由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45－400℃),矯頑力高,磁場方向具有很好的各向異性,在同極相接近時也不會發(fā)生退磁現(xiàn)象,是一種很好的磁場源。

隔離件

在采用金屬隔離套時,隔離套處于一個正弦交變的磁場中,在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出渦電流并轉(zhuǎn)化成熱量。渦流的表達式為：其中Pe－渦流；K—常數(shù)；n—泵的額定轉(zhuǎn)速；T－磁傳動力矩；F－隔套內(nèi)的壓力；D－隔套內(nèi)徑； 一材料的電阻率； —材料的抗拉強度。當泵設(shè)計好后,n、T是工況給定的,要降低渦流只能從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強度的非金屬材料制作隔離套,在降低渦流方面效果十分明顯。

軸

由于無刷直流磁力隔離泵是通過通電線圈帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)來工作的,旋轉(zhuǎn)為了保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)及噪音,采用高性能陶瓷軸與軸套配合,可以達到很高的精度,有效的減少了旋轉(zhuǎn)阻力及噪音。

滑動軸承

磁力泵滑動軸承的材料有工程塑料塑鋼（POM）或陶瓷。由于塑鋼（POM）及陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑動軸承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數(shù)小,所以軸承間隙不得過小,以免發(fā)生抱軸事故。

由于磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質(zhì)進行潤滑,所以應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)及使用工況,選用不同的材質(zhì)制作軸承。

防止顆粒進入

1、不允許有鐵磁雜質(zhì)、顆粒進入磁力傳動器和軸承摩擦副；

2、輸送易結(jié)晶或沉淀的介質(zhì)后要及時沖洗(停泵后向泵腔內(nèi)灌注清水,運轉(zhuǎn)1min后排放干凈),以保障滑動軸承的使用壽命；

3、輸送含有固體顆粒的介質(zhì)時,應(yīng)在泵流管入口處過濾。

防止退磁

（直流水泵）

應(yīng)在規(guī)定溫度條件下運行,嚴禁介質(zhì)溫度超標。可在磁力泵隔離套外表面裝設(shè)鉑電阻溫度傳感器檢測環(huán)隙區(qū)域的溫升,以便溫度超限時報警或停機。

防止干摩擦

盡量減少空轉(zhuǎn)時間。