ソーラー深井戸水ポンプは、太陽光発電パネルを動力源とする水中ポンプで、送電網の電力が信頼できない、または利用できない深井戸から水を汲み上げるように設計されています。適切なシステムを選択する最も簡単な方法は、最初に 3 つの数値 (総動水頭、流量、およびその場所で利用できる毎日の太陽エネルギー) を計算することです。これらが一致すると、ソーラー井戸ポンプは家庭、家畜、または小規模農場に 15 年以上水を供給できます。
太陽熱深井戸給水ポンプとは何ですか?
ソーラー深井戸ポンプは、DC または AC/DC ハイブリッド モーターによって駆動される多段水中ポンプで、電力はコントローラーを介して太陽電池アレイから供給されます。これは水線より下に位置し、水を上に押し上げるため、吸引制限を回避し、30 ～ 150 メートル以上の深さから水を汲み上げることができます。
典型的なシステムコンポーネント:
- ソーラーパネル: ポンプモーターに適合する DC 電力を供給します。
- ソーラーポンプコントローラー: 電圧と電流を調整し、空運転や過負荷に対する保護を提供します。
- 水中ポンプ: インペラ、モーター、ステンレスまたはプラスチックのポンプ ケーシングで構成されます。
- 水タンクまたは圧力スイッチ: 太陽の時間帯のみポンプが動作できるように水を蓄えます。
最新のシステムの多くは、太陽光発電が不十分な場合に自動的に AC 主電源または発電機に切り替える AC/DC ハイブリッド コントローラーも使用しています。このハイブリッド設計は、曇りの日でも水の供給を保証するため、深井戸で特に役立ちます。
太陽井戸ポンプはどのくらいの深さで動作できますか?
最大深さはソーラーパネルのみではなくポンプヘッドの定格によって決まり、ほとんどのソーラー水中ポンプは9mから150m（30から500フィート）の井戸に対応できます。最大揚程が計算された総動的揚程より 10 ～ 20% 高いポンプを選択してください。この安全マージンにより、インペラの摩耗の加速や過電流動作が回避されます。
以下の表は、Deye ソーラー水中ポンプの一般的な深さの範囲を示しています。
| 井戸の深さ | 代表的な全揚程 | 推奨ポンプ |
|---|---|---|
| 9 ～ 18 メートル (30 ～ 60 フィート) | 10～20メートル | 3 インチ AC/DC ポンプ、400 ～ 1500 W |
| 18 ～ 45 m (60 ～ 150 フィート) | 25～50メートル | 4 インチ AC/DC ポンプ、600 ～ 3000 W |
| 45 ～ 90 m (150 ～ 300 フィート) | 50～100m | 4 インチのステンレス鋼インペラ、800 ～ 3000 W |
| 90 ～ 150 m (300 ～ 500 フィート) | 100～150m | 6 インチのステンレス鋼または高速 5500 ～ 13000 W |
実際には、800 ～ 3000 W AC/DC コントローラーを備えた 4 インチのポンプが家庭用の深井戸に適していますが、高流量の農業用水システムや地域の水システムには 6 インチのユニットの方が適しています。
高流量システム用 6 インチ ステンレススチール製ソーラー水中ポンプ この 6 インチのステンレススチール製 AC/DC ソーラー ポンプは、農地の灌漑や地域の水道システムなどの大容量水プロジェクトに適しており、シルトや腐食に耐えながら、高流量または深いボーリング孔のニーズに適合します。 製品を見る→ 太陽光発電深井戸ポンプの選び方
まず総動的落差を計算し、次に毎日の水需要を推定し、それから太陽電池アレイのサイズを決定します。ポンプの価格や最大出力から始めないでください。これらの二次要素は水力計算に従います。
全動ヘッド (TDH) の計算
TDH は、ポンプ設定深さから最高吐出点までの垂直揚力、パイプ内の摩擦損失、および必要な吐出圧力の合計です。
- 垂直揚力: 水面から地面までの距離に、水面下のポンプの深さを加えたもの。
- 摩擦損失: パイプの直径と流量に応じて、パイプ 30 m あたり約 1 ～ 2 m。
- 吐出圧力: 1 bar で約 10 m の揚程が追加されます。ホームシステムに圧力をかける場合に便利です。
必要な流量の決定
ポンプの流量は、1 日の水の消費量を太陽のピーク時間で割って計算されます。日照時間のピーク時間が 5 時間ある地域で 1 日あたり 1 m3 を使用する 4 人家族は、ポンプから約 200 L/h (0.2 m3/h) を必要とします。
- 家庭用: タンクのサイズに応じて 200 ～ 500 L/h。
- 家畜: 小規模農場では 300 ～ 1000 L/h。
- 灌漑: 地域に応じて、畑に 1000 ～ 8000 L/h。
灌漑が盛んな場所については、ガイドを参照してください。 太陽光発電の灌漑システム 。ポンプの出力を作物用水の需要に合わせる方法について説明します。
ソーラーパネルアレイとバッテリーのサイズを決定する
ほこり、熱、モジュールの経年劣化を補うために、ソーラー パネルの電力はポンプ モーターの電力の 1.3 ～ 1.5 倍にする必要があります。タンクに水を貯めておけば電池は必要ありません。コントローラー専用の小さなバッテリーで十分です。
ポンプのサイズを井戸のケーシングに合わせる
井戸ケーシングの直径によってポンプ直径が制限されます。3 インチ ポンプは 3 インチ以上のケーシングに適合し、4 インチ ポンプは一般的な家庭用井戸に適合し、6 インチ ポンプは高流量または極端な深さのボーリング孔用です。
深井戸用4インチステンレススチールソーラー水中ポンプ この 4 インチ ポンプは、防錆、抗シルトのステンレス鋼製インペラを使用して構築されており、わずかな砂質の水に耐え、連続的な過酷な運転をサポートするため、標準的な国内の深井戸用の耐久性のあるオプションとなっています。 製品を見る→ AC/DC ハイブリッド ソーラー ポンプと純粋な DC ポンプの比較
深井戸の場合、純粋な DC ポンプは太陽光または蓄電池のみに依存するのに対し、曇りの天候や日射量が少ない場合には自動的に AC 電源に切り替わるため、AC/DC ハイブリッド ポンプが通常より良い投資となります。ハイブリッド コントローラーを使用すると、初期費用が若干かかりますが、太陽熱温水器の最大の信頼性リスクが排除されます。
| 特徴 | ピュアDCポンプ | AC/DCハイブリッドポンプ |
|---|---|---|
| 電源 | 太陽光発電のみ | 太陽光発電第一、ACバックアップ |
| 夜間運行 | バッテリーが必要です | ACへの自動切り替え |
| システムコスト | 前下がり | わずかに高く、稼働率が向上 |
| 最適な用途 | 遠隔灌漑 | 家庭用、家畜用および重要な水の供給 |
Deye のソーラー オートスイッチ AC/DC コントローラーは、DC 入力を監視し、ソーラー出力がポンプの動作しきい値を下回った場合にスムーズに切り替えるように設計されています。これにより、モーターを低電圧摩耗から保護し、水タンクを満水に保ちます。
ソーラーファーストオートスイッチAC/DCポンプコントローラー このコントローラーは自動的に太陽光発電を優先し、暗いときや夜間は交流に切り替わり、途切れのない給水を確保します。密閉型 IP65 設計により、設置ガイドに記載されている湿気関連の障害を防ぐことができます。 製品を見る→ 取り付けのヒントとメンテナンスのチェックリスト
設置品質はポンプのモデル自体よりもポンプの寿命に大きく影響し、最も一般的な 3 つの故障は、ケーブル シールの損傷、コントローラの湿気の侵入、入口スクリーンの詰まりです。簡単な手順でこれらを防ぎます。
インストールのヒント
- ポンプを支えるには、電源ケーブルではなくスチール製の安全ロープを使用してください。
- 砂の吸い込みを避けるため、ポンプは井戸底から少なくとも 1 m 上に設置してください。
- すべてのケーブル接続部を坑口の上に置き、防水熱収縮コネクタを使用してください。
- コントローラは屋内または通気性のある耐候性ボックスに取り付けてください。
水質と羽根車の材質
井戸水に砂や研磨粒子が含まれている場合は、ステンレス鋼のインペラを選択してください。プラスチック製のインペラは、浄水では安価で効率的ですが、摩耗性の高い条件ではより早く摩耗します。砂の多い井戸の場合は、4 インチのステンレス鋼製インペラ ポンプがより安全な選択です。
メンテナンスチェックリスト
- 毎月、ソーラーパネルの出力を確認し、パネルのほこりを掃除してください。
- ケーブルとコネクタの絶縁を 6 か月ごとに検査します。
- 空運転保護設定は、設置後および水位の変化後にテストする必要があります。
- 摩耗を早期に検出するために、ポンプ電流とヘッド圧力を定期的に記録します。
太陽光発電深井戸ポンプに関するよくある質問
深井戸ユーザーからよく寄せられる質問を以下に示します。
太陽電池式井戸ポンプは曇りの日でも作動できますか?
はい、ただし出力は低くなります。純粋な DC システムは、パネル電圧が低下すると速度が低下したり停止したりします。 AC/DC ハイブリッド ポンプは自動的に AC 電源に切り替わり、給水を継続します。
ソーラー深井戸ポンプにはバッテリーが必要ですか?
タンクに水を貯めている場合はそうではありません。バッテリーは、低流量ポンプまたは夜間に水を利用できる必要がある場合にのみ意味を持ちます。それ以外の場合は、より大きな水タンクの方が安価で信頼性が高くなります。
4 インチのソーラーポンプはどのくらいの深さまで到達できますか?
800 ～ 3000 W コントローラーを備えた 4 インチのソーラー AC/DC ポンプは、ステンレス鋼のインペラを使用する場合、全揚程 90 ～ 150 m の井戸に供給できます。正確な制限は、流量とパイプの摩擦によって異なります。
プラスチック製インペラとステンレス製インペラ：どちらを使用すべきですか?
きれいな水と低コストのためにプラスチック製の羽根車を使用します。砂質の井戸水、高温の水、または深井戸でのより長い耐用年数には、ステンレス鋼のインペラを使用してください。
太陽電池式深井戸水ポンプは、サイズが適切であれば、信頼性が高く、ランニングコストが低いソリューションです。油圧計算から始めて、十分な揚程余裕のあるポンプを選択し、AC/DC ハイブリッド コントローラーが悪天候に対処できるようにします。この組み合わせにより、一晩中機能し、何十年も機能し続ける給水が得られます。
遠隔地の家や農場向けのシステムを計画している場合は、当社の製品を検討してください。 オフグリッド生活アプリケーション Deye ソーラー ポンプが実際のプロジェクトにどのように設置されているかをご覧ください。
