給水と換気のための太陽光発電システム。スキーム、説明

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給水と換気のための太陽光発電システム。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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太陽光発電システムを使用して、水の汲み上げと換気を実行できます。太陽光発電モジュールは、晴れた日に最も多くのエネルギーを生成します。シンプルな太陽光発電システムは、生成された DC 電流をすぐに使用してポンプまたはファンを動作させます。このようなシステムは、単純な問題を解決するのに利点があります。エネルギーは必要なときに必要な場所で生成されるため、配線、貯蔵、制御システムは必要ありません。小型 (最大 500 ワット) システムの重量は 70 kg 未満なので、持ち運びや設置が簡単です。インストールには数時間しかかかりません。また、ポンプとファンにはメンテナンスが必要ですが、PV モジュール自体は時折の検査と清掃のみで済みます。

太陽光発電ポンプユニットは、ディーゼル発電機やハンドポンプに代わる歓迎すべき代替品です。晴れた日など、最も必要なときに正確に水を汲み上げます。ソーラーポンプは設置と操作が簡単です。小型ポンプは XNUMX 人でも数時間で設置でき、経験も特別な設備も必要ありません。

ソーラーポンプの利点:

最小限のメンテナンスと修理。
インストールの容易さ;
信頼性;
システムのモジュラー拡張の可能性。

太陽エネルギーの利用は、従来の電気や燃料システムとは根本的に異なります。このため、ソーラーポンプも従来のものとは異なります。これらは直流で動作します。エネルギーの量は太陽の放射の強さに依存します。エネルギー（バッテリー）よりも水（タンク）を保管する方が安価であるため、ソーラーポンプは効率が低く、水を一日中ゆっくりと汲み上げます。

太陽を利用して水を持ち上げるには、シンプルで効率的なシステムを使用することが鍵となります。この目的のために、バッテリーや電流コンバータを使用しない特別な低電力 DC ポンプが使用されます。最新の DC モーターは、さまざまな出力と速度で適切に動作します。設置後 5 年以内に軽度の修理 (摩耗部品の交換) が必要です。小規模用途（住宅、小規模灌漑、家畜）に使用されるソーラーポンプのほとんどはピストンポンプです。これらは、より高速な遠心ポンプ (ジェットポンプや水中ポンプを含む) とは異なります。

ポンプはピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ、ロータリーポンプ、レバーポンプに分けられます。これらは、小規模なジョブ、特に可変の動作速度が必要な場合に最適です。より大容量のシステムでは、遠心ポンプ、ジェットポンプ、ターボポンプが使用されます。電子整合装置により、ソーラーポンプが低照度条件下でもオンになり、動作することが可能になります。これにより、電池を使わずに太陽エネルギーを直接利用できるようになります。太陽追跡装置を使用すると、日の出から日没まで一日中パネルを太陽に向けておくことができ、使用可能な日照時間を長くすることができます。バッテリータンクには通常、曇りの場合に備えて 3 ～ 10 日分の水を蓄えます。ソーラーポンプは少量の電力を消費します。生成される水の量を増やすには、電力を増やしたり速度を上げるのではなく、より効率的なポンプとより長い日照時間を使用します。

太陽光発電ポンプがディーゼルポンプとの競争に参入している場合、比較的高い初期コストは燃料の節約とメンテナンスコストの削減によって相殺されます。太陽光発電ポンプシステムの費用対効果の研究では、特定の条件によっては、多くの場合、ディーゼルポンプよりも費用対効果が高いことが確認されています。

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