Sản phẩm bán chạy
Tin tức nổi bật
Giải pháp

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SOLAR PUMP

Mục lục

    Xin chào các bạn, Phúc Nguyễn Solar trong bài viết này chia sẻ cho bạn 12 bước để thiết kế hệ thống solar pump cho bản thân bạn, hay xa hơn là người thân và khách hàng của bạn.

     

    sơ đồ hệ thống solar pump

    sơ đồ hệ thống solar pump

    B1. Xác định lượng nước sử dụng Solar pump

    Để thực hiện quá trình này, chúng ta sử dụng bảng phía dưới để xác định một cách tương đối. Bên cạnh đó bạn ước lượng theo nhu cầu thực tế để có được con số chuẩn xác nhất có thể.

    Nhu cầu sử dụng               Khối lượng nước ước lượng sử dụng ( m3 / ngày )
    Bò sữa                                  0.08 – 0.1
    Bò thịt                                    0.06 – 0.08
    Dê                                          0.02 – 0.03
    Ngựa                                      0.08 – 0.1
    Heo                                        0.03
    100 con gà                             0.04
    Cây trồng                               Lấy dữ liệu thực tế
    Cây mới trồng                        0.06


    B2. Xác định nguồn nước

    Bạn xác định loại nước và vị trí nguồn nước sử dụng ( ao, hồ, giếng, sông, suối … )

    - Nếu sử dụng giếng bạn xác định thêm các thông số sau :

    • Mực nước tĩnh
    • Công suất bơm và chiều cao mực nước tĩnh so với đáy bơm
    • Chất lượng nguồn nước.

    Việc xác định chiều cao mực nước tĩnh so với đáy bơm để đảm bảo bơm sẽ cung cấp đủ lượng nước yêu cầu. Đồng thời chiều cao này giúp bạn xác định chiều cao cột áp của hệ thống.

    - Đối với các nguồn nước từ sông suối, ao hồ có một số điều bạn muốn kiểm tra như sau :

    • Mật độ nước hiện tại
    • Công suất bơm
    • Chất lượng nước và các vật thể lạ như rong rêu…

    Nguồn nước tại các khu vực sông suối thường biến đổi theo mùa. Trên thực tế, lưu lượng nước thấp nhất lại vào mùa khô, thời điểm bạn đang cần nước để tưới tiêu cho cây trồng và sinh hoạt

    >> Tham khảo: Bơm nước năng lượng mặt trời 1hp

    B3 – Lên sơ đồ cho hệ thống Solar Pump

     

    Bản đồ phác thảo thông số hệ thống

    Bản đồ phác thảo thông số hệ thống

    Sô đồ của Solar pump bao gồm các vị trí của thiết bị và cao độ bao gồm :

    1. Nguồn nước
    2. Bơm nước
    3. Giàn pin mặt trời
    4. Bể chứa nước
    5. Điểm sử dụng nước ( van, máng dẫn )
    6. Đường đi của ống dẫn nước

    Bạn xem xét khả năng bị trộm cắp và động vật phá hoại khi chọn nơi đặt bơm và giàn pin mặt trời.

    Thông thường giàn pin đặt tại các khu vực trống trải để đón năng tốt, điều này kèm theo hiểm họa mất trộm. Do đó nếu có thể, bạn sẽ đặt các tấm pin, bể chứa, inverter, cách xa khu vực có đường di chuyển và người ngoài dễ tiếp cận.

    Đặt hàng rào xung quanh khu vực lắp đặt tấm pin để phòng trộm cũng như các loại vật nuôi tiếp cận phá hỏng hệ thống.

     

    B4 – Tính toán bể chứa nước

    Về mặt lý tưởng bể nước nên chứ được lượng nước sử dụng cho 3 ngày. Bạn sẽ trang bị nhiều bể nếu cần khối lượng lớn để sử dụng. Bạn trang bị cho bể nước chất liệu chống tia UV để bền bỉ theo thời gian.

     

    B5 – Xác định bức xạ và khu vực lắp đặt tấm pin

    Sử dụng các công cụ PVsyst để xác định giờ nắng đỉnh tại khu vực. Để giàn pin thu được nhiều nắng nhất tại Việt Nam, bạn biết mình sẽ đặt giàn pin xoay về hướng Nam về nghiêng khoảng 11-16 độ. Đồng thời tránh để bóng đổ lên trên giàn pin vào thời điểm nắng tốt như buổi trưa.

    Bên cạnh đó bạn sẽ tính toán cây cối xung quanh có khả năng đổ bóng lên giàn pin trong tương lai. Giàn pin nên đặt càng gần bơm càng tốt giúp bạn giảm chiều dài dây dẫn ( giảm tổn hao ) cũng như chi phí thi công lắp đặt.

     

    B6 – Chọn loại bơm theo lưu lượng nước

    Lưu lượng của bơm được tính bằng cách chia tổng khối lượng nước cần sử dụng hằng ngày cho số giờ nắng đĩnh tại khu vực.

    VD : Một ngày bạn cần 20 khối / ngày để sử dụng và tại khu vực có số giờ nắng đỉnh = 4 giờ /ngày . Suy ra lưu lượng cần là 5 khối / giờ hay sắp xỉ 0.08 khối / phút.

     

    B7. Tính toán tổng cột áp ( TDH – Total Dynamic Head ) cho bơm

    Tổng cột áp là tổng các giá trị : khoảng cách theo chiều đứng, áp lực đầu và ma sát trong đường ống. Ma sát chỉ tính cho đường ống và tại các điểm nước vào và ra khỏi đường ống, các phụ kiện và co cút lắp trên ống.

    Lượng nước chảy từ bể chứa đến vị trí sử dụng di chuyển nhờ trọng lực. do đó bạn có thể bỏ qua tính toán ma sát cho đoạn ống này.

     

    B8. Chọn bơm và các thiết bị kèm theo.

    Bạn chọn bơm dựa trên đường đặc tuyến cùa bơm. Đảm bảo bơm có thể duy trì được lưu lượng nước với cột áp đã tính toán. Công suất đỉnh của bơm xác định qua đồ thị để giúp lựa chọn bơm và từ đó lựa chọn giàn pin cho hệ thống của bạn.

     

    B9. Lựa chọn giàn pin và sơ đồ kết nối giàn pin

    Giàn pin được lựa chọn theo giá trị công suất đỉnh của bơm.

    Các tấm pin được kết nối song song hoặc nối tiếp hoặc kết hộp cả hai để đảm bảo đạt được giá trị điện áp và dòng điện cần thiết cung cấp cho inverter.
    Sau đó bạn lựa chọn inverter phù hợp với hệ thống. Để chọn inverter phù hợp, chúng tôi xin gợi ý bạn: Inverter hòa lưới loại nào tốt

     

    B10. Lắp đặt tấm giàn pin

    Chú ý đến hệ thống khung giàn thiết kế cần chắc chắn và bền bỉ theo thời gian.

     

    B11. Lưu lượng nước và áp lực nước tại điểm sử dụng

    Toàn bô hệ thống cần được phân tích để đảm bảo đạt được lưu lượng và áp suất theo yêu cầu.

     

    B12 – Thuyết minh kỹ thuật hệ thống

    Người thiết kế sẽ tạo ra bản tổng hợp các thông tin quan trọng bao gồm :

    • Tất cả thiết bị trong hệ thống và thông số kỹ thuật của chúng.
    • Các đặc tính của hệ thống như điện áp, dòng điện, công suất…
    • Những khuyến cáo đặc biệt trong thiết kế hệ thống bao gồm các hệ số liên quan đến thời tiết và mội trường ( giảm thải CO2… )

     

    Ví dụ - Thiết kế hệ thống Solar Pump lấy nước từ sông hồ.

    Yêu cầu : thiết kế toàn bộ hệ thống bao gồm chọn bơm, tấm pin mặt trời, cấu trúc giàn khung giữ tấm pin, ống nước, diện tích bể chứa…

    Dữ liệu khách hàng cung cấp :

    • Trang trại nuôi 100.000 con gà trên diện tích đất 10 Hécta
    • Chủ trang trại dự định lấy nước từ dòng suối trong thời gian mùa khô từ tháng 1-4 ở dòng suối.
    • Chủ trang trại có quyền lấy nước từ suối tự do
    • Trên dòng sông có nhiều cá
    • Dòng sông thấp hơn so với bể chứa 50m
    • Chủ trang trại muốn trữ nước sử dụng cho ít nhất 3 ngày liên tiếp
    • Từ bể chứa có 2 đường ống cấp nước tưới tiêu cho trang trại dài lần lượt 100m và 70m cần lượng nước 10m3

    >> Tham khảo: Pin năng lượng mặt trời loại nào tốt

    PHÂN TÍCH

    B1. Xác định nhu cầu sử dụng nước

    Dựa theo bảng phía trên bạn tính toán được như sau :

    0.04*100 = 40 m3 / ngày

     

    B2. Nguồn lấy nước

    Từ suối gần trang trại.

     

    B3. Sơ đồ hệ thống

    Bạn xác định khoảng cách và cao độ cho điểm lấy nước, bơm, giàn pin, bể chứa và ống dẫn nước. Trong ví dụ này bạn bố trí các tấm pin xoay về hướng Nam để đón nắng tốt nhất. Dòng nước từ bể chứa đến các điểm tưới tiêu sử dụng trọng lực.

    sơ đồ hệ thống solar pump

    Sơ đồ thiết kế hệ thống solar pump

     

    Nếu có thể bạn đặt bể chứa, tấm pin, bể chứa, bơm gần nhau để giảm tổn thất điện và ma sát trong đường ống.

    B4. Bể chứa nước

    Tổng lượng nước chứa trong bồn đủ dùng cho trang trại torng 3 ngày liên tiếp: 40 x 3 = 120m3

    Mỗi ống nước tưới cần lượng nước là 10m3 để tưới tiêu -> 2 ống 20m3 . Do đó bể chứa cần chứa được ít nhất 100m3 ( 120-20 ). Hiện tại chủ trang trại đã có bể nước dung tích 300m3 với cao độ là 4 mét.

     

    B5. Bức xạ khu vực và nơi dự kiến lắp đặt giàn pin mặt trời

    Vị trí khách hàng nằm ở khu vực Kontum. Chúng ta sẽ để giàn pin xoay về hướng nam và nghiên một góc khoảng 15 độ.

    Tại Kontum số giờ nắng đỉnh từ T1-T4 như bảng sau :

    KonTum                              Tháng 1    Tháng 2    Tháng 3    Tháng 4
    Giàn pin nghiêng 1 độ         6.4            6.59           6.3           5.57
    Bạn tính được giá trị trung bình : 
    ( 6.4+6.59+6.3+5.57 ) = 6.215 ( giờ )

     

    B6. Tính toán lưu lượng cho bơm

    Bạn sẽ tính đực lưu lượng của bơm được tính như sau : (40 / (6.215)) = 6.4 m3/ giờ

     

    B7. Tính toán tổng cột áp cho bơm

    Tổng cột áp ( TDH )

    TDH = Độ đẩy theo chiều dọc + Áp lực đầu + Ma sát trên đường ống

    • Độ đẩy theo chiều dọc là khoảng cách giữa điểm lấy nước và điểm nước vào bồn chứa. trong ví dụ này

                              Độ đẩy theo chiều dọc = 10+4-5 = 9 ( mét )

    • Áp lực đầu là áp lực tại điểm nước ra khỏi đường ống cấp. trong ví dụ này áp lước chảy vào bể chứa tử trên đỉnh và không có vật cản nên

                              Áp lực đầu = 0 ( mét )

    Ma sát trên đường ống là áp lực gây ra khi có dòng nước chảy trong ống. áp lực được xác định bởi 4 chỉ số: kích thước ống, lưu lượng nước, chiều dài đường ống, và độ nhám của đường ống.
    Theo bản bố trí hệ thống vi vị trí nguốn và bể chứa gần nhau nên tổn hao do mat sát đường ống là không đáng kể.

    Do đó tổng cột áp : TDH = 50 + 0 + 0 = 50 ( mét )

     

    B8. Chọn bơm và công suất phù hợp

    Dựa vào lưu lượng và tổng cột áp và đặc tính bơm như hình bên dưới, chúng ta chọn bơm 23 kW cho cột áp 60m tương ứng với lưu lượng và 6.4 m3/ giờ. Giá máy bơm nước năng lượng mặt trời cũng là điều đáng phải chú ý nhé.

    Download Catalogue của bơm tại đây

     

    B9. Lựa chọn giàn pin và kết nối tấm pin

    Theo B8 chúng ta có công suất của bơm là 23kW. Do đó công suất giàn pin tối thiểu bằng 23kW. Tuy nhiên các tấm pin thường hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao ở môi trường bên ngoài, chịu ảnh hưởng của bụi bẩn, xuống cấp theo thời gian. Do đó bạn sẽ tăng công suất giàn pin lên 25%

    Vậy công suất giàn pin là : 23x1.25 = 28.75 (kW)

    Chúng ta sẽ chọn tấm pin 360w của Jinko, tổng số lượng tấm pin lắp đặt là 80 tấm

    Download Catalogue của tấm pin tại đây

    Mỗi tấm có điện áp hoạt động là 39.5 V và dòng điện hoạt động là 9.12A

    Lựa chọn Inverter Solar Pump

    Ở ví dụ này này chúng ta sử dụng inverter Solarpump của hãng INVT - GD100-030G-4-PV 

    Inverter cho phép điện áp đầu vào DC 300~750VDC ( điện áp MPPT là 550VDC ), dòng điện ngõ vào tối đa là 70A.

    Vây bạn sẽ kết nối giàn pin và inverter như sau :

    •  5 x 16 ( 5 string, mỗi string 16 tấm pin mắc nối tiếp ) trong đó 5 string mắc song song với nhau và kết nối với ngõ vào của inverter. 
    • Sau đó bạn dựa theo hướng dẫn sử dụng của inverter để nhập các thông số của bơm khi tiến hành lắp đặt.

     

    B10. Thiết kế khung giàn cho các tấm pin

    Giàn pin sẽ được thiết kế đặt trên giàn khung sắt.

     

    B11. Tính toán lưu lượng nước tại điểm ra

    Ớ đây khách không có yêu cầu đặc biệt nên không cần tinh toán chi tiết

     

    B12. Thuyết minh kỹ thuật

    Hệ thống lấy nước từ suối, lắp đặt tại khu vực Kontum

    Hệ thống sử dụng :

    • Bơm 23KW
    • Tấm pin : 360W – 39.5V – 9.12 A
    • Số lượng tấm pin : 80 tấm
    • Kích thước tấm pin : 1956mm x 992mm
    • Inverter : GD100-030G-4-PV

    Bạn từng nghĩ thiết kế Solarpump rất khó khăn. Đúng vậy, bạn làm quen với các khái niệm mới, thiết bị mới và cả phương pháp mới. Nhưng đó không phải là bạn, bởi vì bạn đã có bài viết này, bạn đã có một ví dụ để làm nền cho bản thân. Và bạn sẵn sàng thiết kế dự án Solar pump đầu tiên cho khách hàng của mình.

    Xem thêm:

    ♦ Sơ đồ đầu nối điện mặt trời hòa lưới

    ♦ Bơm nước năng lượng mặt trời 1hp

     

    Thông tin liên hệ:

    CÔNG TY TNHH PHÚC NGUYỄN SOLAR 

    Địa chỉ: 289 Nguyễn Đức Thuận, Tổ 85 khu 6, Phường Hiệp Thành, TP. Thủ Dầu Một, Tỉnh Bình Dương

    Điện thoại: 0906 811 933 

    Hotline: 0868 748 833 

    Email: longnguyen@pnsolar.vn  - sale@phucnguyensolar.com 

    Website: https://phucnguyensolar.com/

     

    Link bài viết gốc

    Nguồn: diennangluongtaitao.com

    Bài viết khác
    Hệ thống tưới năng lượng mặt trời - Giải pháp nông nghiệp hiệu quả mới

    Hệ thống tưới năng lượng mặt trời - Giải pháp nông nghiệp hiệu quả mới

    Hệ thống tưới năng lượng mặt trời là một giải pháp tưới tiêu phục vụ cho nông nghiệp hiệu quả và tiết kiệm chi...
    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời 2HP| Báo giá trọn bộ hệ thống- Phúc Nguyễn Solar

    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời 2HP| Báo giá trọn bộ hệ thống- Phúc Nguyễn Solar

    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời 2HP sẽ là giải pháp cung cấp nước tưới tiêu, sinh hoạt hiện đại và tiên tiến...
    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời 1HP| Báo giá trọn bộ

    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời 1HP| Báo giá trọn bộ

    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời 1HP chính là giải pháp thay thế máy bơm nước truyền thống hiệu quả và tiết...
    Biến tần bơm nước năng lượng mặt trời | Uy tín, chất lượng, Bảo hành dài lâu

    Biến tần bơm nước năng lượng mặt trời | Uy tín, chất lượng, Bảo hành dài lâu

    Biến tần bơm nước năng lượng mặt trời là một trong những dụng cụ không thể thiếu hệ thống bơm nước dùng năng lượng...
    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời| Bảng giá full hệ thống 2022

    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời| Bảng giá full hệ thống 2022

    Hệ thống bơm nước năng lượng mặt trời chính là giải pháp giúp người nông dân xóa tan được nỗi lo lắng thiếu điện...
    Facebook
    zalo
    hotline
    0