太阳能光伏水泵.doc

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1、太阳能水泵系统系统的可行性报告光伏水泵　　光伏水泵亦称太阳能水泵，主要由光伏扬水逆变器和水泵组成。具体应用时，再根据不同扬程和日用水量的需求配以相应功率的太阳能电池阵列，统称为光伏扬水系统。近年来，随着全球“粮食问题”“能源问题”的严重性不断提升，逐步被誉为解决有效耕地提高产量和用清洁能源替代化石能源的最为有效的产业整合产品。成为把光伏产业与农业水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等传统产业综合发展的新兴经济模式。光伏水泵利用来自太阳的持久能源，日出而作，日落而歇，无需人员看管，不需要柴油、不需要电网，可与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用，节水节能，可大幅降低使用化石能源电力的

2、投入成本。是全球“粮食问题”“能源问题”综合系统解决方案的新能源、新技术应用产品。光伏水泵的种类　　1、太阳能光伏热水循环泵　　光伏水泵的特点：　　光伏水泵系统全自动运行，无需人工值守，系统主要由光伏扬水逆变器、光伏阵列、水泵组成。系统省却掉蓄电池之类的储能装置，以蓄水替代蓄电，直接驱动水泵扬水。光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节，实现最大功率点跟踪。当日照充足时保证系统额定运行，当日照不足时，设定最低运行频率满足，确保太阳能电池电力的充分应用。太阳电池阵列由多块太阳电池组件串并联而成，吸收日照辐射能量，将其转换为电能，为整个系统提供动力电源。太阳能光伏电源具有的优势　　

3、（1）可靠：光伏电源很少用到运动部件，工作可靠。（2）安全，无噪声，无其他公害。不产生任何的固体，液体和气体有害物质，绝对的环保。　　（3）安装维护简单，运行成本低，适合无人值守等优点。尤其以其可靠性高而备受关注。（4）兼容性好，光伏发电可以与其他能源配合使用，也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。（5）标准化程度高，可由组件串并联满足不同用电的需要，通用性强。（6）太阳能随处都有，应用范围广。　　但是，光伏系统也有其缺点，比如：能量分散，间歇性大，地域性强。前期成本较高。交流水泵利用太阳能，在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、提供洁净人畜饮水、发展庭院经济、

4、美化园区、构造彩色喷泉、为养鱼、养虾池增氧、海滨盐场供排水等。此外大量国际订货意向表明，这种高技术产品的国际市场前景令人十分鼓舞。交流水泵系统的应用不需要蓄电池，节省了电池更换的费用，减少了电池对环境造成的污染，作为一个刚刚崭露头角的产业，十分符合我国可持续发展的战略。产品特点：寿命长、功耗低、噪音小、调速平衡、运行可靠、无干扰等。太阳能水泵系统系统的设计思路1、设计流量对于太阳热水系统，集热循环管路为闭合回路，则管道计算流量为循环流量，按下列公式计算：式中：q—循环流量，L/h;QS—集热循环流量,由于太阳辐照量的不确定性，联集管热水系统的集热循环流量无法准确计算，一般采用每

5、平方米集热器的流量为0.01～0.02L/s，即3672L/(h·㎡)。A—太阳能集热器的总集热面积。根据各地太阳辐照量的不同以及四季沐歌多年的工程设计经验，集热循环流量通常按下表选取。2、集热循环所需水压集热循环泵的扬程计算公式为：H=H1+H2+H3式中，H——建筑内给水系统所需水压，kPa；H1——水泵吸水管起点至最不利配水点（集热循环系统中如若某一配水点的水压被满足则系统中其他任何用水点的压力也均能被满足，则该点称为系统中的最不利配水点。）位置高度所要求的静水压，kPa；H2——水泵吸水管起点至最不利配水点的给水管路既计算管路的沿程与局部水头损失之和，kPa；H3——最

6、不利配水点所需要的流出水头kPa.。其中H3根据经验可取23m。光伏水泵系统组成及工作原理系统组成及工作原理1．1光伏水泵系统的结构图   由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。．2变频器主电路及硬件构成   本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASI

7、PM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便