太陽池噴水ポンプは、パネル、コントローラー、ポンプが測定できる 1 つの数値、つまり実際に得られる全揚程で必要な流量を中心にサイズ設定されている場合にのみ機能します。それを正しく理解すれば、15 W キットで午後中パティオのバレルを泡立たせることができます。誤解を招くと、400 W のアレイが夕方 6 時にもドリブルしています。
パネルではなくポンプ曲線から開始します。最大揚程 8 m で販売されているポンプは、8 m ではほとんど何も供給しません。 1 ～ 2 m で定格流量を供給します。水面から 0.4 m のノズルとホースの摩擦により、フィルターがカウントされる前にすでに 1.2 ～ 1.6 m の位置に到達します。
頭: 静的揚力摩擦ノズル圧力
フロー: そのヘッドでの 1 時間あたりのガロンまたはリットル
配列: 定格 DC 電力の 1.3 ～ 1.5 倍、MPPT
ストレージ: 夕方の流れが必要な場合のみ
ソーラー池噴水ポンプとは何か、そして何ではないのか
ソーラー池噴水ポンプは、太陽光発電パネルによって駆動される低電圧 DC ポンプで、MPPT コントローラーを介してアレイから直接、または太陽光が弱い場合は小型バッテリーまたは主電源から駆動されます。ノズル、フロート、タイマーはそのコアの付属品です。
2 つのファミリーがほぼすべての池をカバーします。
- 装飾およびエアレーションポンプ、5 ～ 40 W: 通常、フローティングパネルまたはバンクに取り付けられた小さなパネルを使用して、水頭 0.3 ～ 1 m で 40 ～ 300 GPH で、夏期には 1 日あたり 5 ～ 8 時間稼働します。
- 循環およびウォーターフォールポンプ、60 W ～ 数 kW: 別個のアレイと DC 入力と AC 入力を自動的に切り替えるコントローラーを使用すると、水頭 1 ～ 5 m で 500 ～ 5,000 GPH を実現します。
そうではないもの: 24 時間稼動する機械、濾過の代替品、またはメンテナンスフリー。落ち葉と糸状藻が茂る池では、購入する価値があるかどうかを吸気スクリーンが判断します。
サイズ設定: 最初にヘッド、次に流量、次にパネルのワット数
サイズ設定は、実際のヘッド、必要な流量、アレイのワット数という 1 つの順序でのみ機能します。この注文に従うのには 20 分かかりますが、パネルが起動できるより大きなポンプを購入するという最もよくある間違いを防ぐことができます。
総揚程
総揚程 equals static lift plus friction plus nozzle pressure:
- 静的揚力: 水面から最高点まで、水はパイプから出ます。深さ 1.2 m の池にノズルを表面から 0.4 m 上に設置すると、1.6 m になります。
- 摩擦: 低流量ではストレート ホース 10 m あたり約 0.1 m、エルボが 90 度になるごとに 2 倍になり、小さめの 13 mm ホースではさらに悪くなります。 2 つのエルボを備えた 25 mm ホースを 10 m 延長すると、およそ 0.3 m 長くなります。
- ノズル圧力: 細かいミストの場合は 0.2 ～ 0.4 m、普通のバブラーの場合はほとんどありません。
この例では、全揚程 2.1 m 近くで着地します。これはポンプが動作する数値であり、箱に記載されている最大揚程ではありません。
フローとパネル
装飾的な池には循環で十分です。鯉の場合は、1 ～ 2 時間ごとに全量がフィルターを通過する必要があります。電気的には、地域のピーク日照時間を使用し、熱、ほこり、不完全な傾きに対してパネルの定格を 15 ～ 25% 下げ、通過する雲によってモーターが停止しないように、ポンプの定格 DC 電力よりも 20 ～ 50% 高いヘッドルームを維持します。
| 池とボリューム | ポンプの仕事 | 総揚程 | ポンプクラス | MPPT を使用したアレイ |
|---|---|---|---|---|
| パティオバレル、30 ガロン (110 L) | 装飾スプレー | 0.3～0.6m | 5～15W DC噴水ポンプ | 5～15Wパネル |
| 庭の池、500 ガロン (1,900 L) | 噴水と表面の動き | 0.8～1.5m | DC60～120W水中対応 | 100～200W |
| 鯉の池、2,000 ガロン (7,600 L) | フィルターの回転率は 1 ～ 1.5 時間ごと | 1.5～3m | 150～400W DCまたはハイブリッド | 300 ～ 600 W とバックアップ |
| 敷地内の池、10,000 ガロン (38,000 L) | ターンオーバー、ウォーターフォール、エアレーション | 3～6m | 1 ～ 3 kW ハイブリッド AC/DC | 2～5kW、自動切替 |
直接 DC、バッテリー、または AC/DC ハイブリッド?
太陽が昇っている間だけ水を動かす必要がある場合は、直接 DC が最も安価で信頼性の高いオプションです。夕方 8 時や曇りの週を通して流量が必要なときは、ストレージか AC/DC 自動切り替えコントローラーが購入の決め手になりますが、通常はポンプよりも高価です。
| 建築 | 雲の下 | 暗くなってから | 最適な用途 |
|---|---|---|---|
| 直流直流、バッテリー不要 | 流れは太陽に従う | 停留所 | 装飾池、昼間曝気 |
| バッテリーバッファ付きDC | 定常流 | 蓄えたエネルギーで動作 | リモートプロパティと オフグリッド生活のセットアップ |
| AC/DCハイブリッドオートスイッチ | ACに切り替える | 主電源または発電機から動作 | 鯉の池、濾過水の滝、信頼性の低い本管 |
水上ポンプか水中ポンプか?
噴水や小さな池では水中ポンプがデフォルトですが、滝やスキマー水の池など、水中に入ることなくポンプのメンテナンスが必要な場所では自吸式水上ポンプが最適です。
水中ユニットは静かで吸引ラインは必要ありませんが、その吸気口は 3 ～ 5 mm の粗いスクリーンの後ろで底から 150 ～ 200 mm 離れたところに設置する必要があります。そうしないと、シルトとブランケット雑草によって数週間以内に流れが遮断されてしまいます。自吸式水上ポンプは、ストレーナー バスケットとフット バルブにより堤防上で乾いた状態を保ち、より汚れた水を処理し、数分で防寒し、目詰まりしたスクリーンからの回復を大幅に改善します。吸入ラインのサイズを吐出ラインより 1 段階大きくします。
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魚のいる池におけるポンプの本当の仕事は、装飾ではなく、濾過の回転とガス交換です。
鯉の場合は 1 ～ 2 時間ごとに、少量の金魚の池の場合は 3 ～ 4 時間ごとに、フィルターに全量を通します。売上高の計算は、プールや池の循環用のソーラー ポンプに使用されるものと同じです。そのため、両方の業務で同一のハイブリッド ハードウェアが使用されます。夜明け前の時間帯は溶存酸素が最も少ない時間帯であるため、夜間はエアレーション ノズルまたは別のエア ポンプを稼働させてください。
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残念なソーラー池ポンプのほとんどは、パネルではなく、コントローラー、ケーブル、または吸気口の詰まりでワット数を失います。
- コントローラー: MPPT ユニットは、同じアレイから基本的な PWM スイッチングよりも 10 ～ 25% 多くの電力を抽出し、放射照度が低下してもモーターの回転を維持します。ハイブリッド モデルでは、DC 入力と AC 入力間の自動切り替えが追加されます。
- ケーブル: 2 x 長さ x 電流 x 0.0175 を断面積 (mm²) で割った値を使用して、電圧降下を 2 パーセント未満に抑えます。 24 V システムで 15 メートルにわたって 3 A が流れる場合、1.5 mm² の銅は約 1.05 V、つまり 4.4 パーセント損失します。 2.5 mm² では 2.6 パーセント、4 mm² では 1.6 パーセントになります。ポンプが定格流量に達しない原因は、ケーブルのサイズが小さすぎることにあります。
- パネルの配置: 部分的な日陰では出力の半分以上のコストがかかる可能性があり、直列ストリングでは最も弱いパネルがループ全体の電流を設定します。
高出力ブラシレス DC ポンプの場合、400 ～ 1500 W クラスの専用コントローラーが、MPPT トラッキングと空運転保護を 1 つのボックスでカバーします。
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最初の 1 時間で下される決定によって、システムが夏に何回耐えられるかが決まります。パネルを緯度に近い角度で赤道に向け、コネクタを喫水線より上に保ち、ポンプにケーブルのサービス ループを残します。
- 吸気スクリーンの四方に少なくとも 200 mm の隙間を設けてください。
- すべてのケーブル入口にステンレス製のクランプとドリップ ループを使用します。
- バケットとストップウォッチを使用して、試運転時のフローを記録します。それはその後のすべての診断のベースラインになります。
- 夏期の毎週: インテークスクリーンとスキマーバスケットを洗い流します。
- 毎月: パネルを拭き、ケーブルグランドをチェックし、インペラに藻が付着していないか検査します。
- 季節ごとに: バッテリーまたはハイブリッドの切り替えをテストし、流量をベースラインと比較します。
- 霜が降りる前： 池が凍結する可能性がある場合は、ポンプを持ち上げて水を抜き、屋内に保管してください。
よくある質問
ソーラー池噴水ポンプにはバッテリーが必要ですか?
いいえ、噴水が太陽が輝いている間だけ稼働すればよいのであれば。直接 DC システムはよりシンプルで安価であり、3 ～ 5 年ごとに交換するバッテリーがないため寿命が長くなります。夕方または曇りの日のフローにのみストレージを追加します。
ソーラーパネルから 120 V AC 噴水ポンプを動作させることはできますか?
はい、ただし、インバーターとバッテリーは通常、DC ポンプよりも高価です。 11 W のポンプを 24 時間稼働させると、1 日あたり 264 Wh を消費します。 25% のシステム損失が発生すると、およそ 330 Wh になり、太陽のピーク時間 4 時間で 85 ～ 100 W のパネルと、約 35 Ah の 12 V リチウム ストレージが必要になります。
噴水は1日に何時間稼働しますか？
夏には 5 ～ 8 時間、冬には 2 ～ 4 時間、または曇りが続く場合は 2 ～ 4 時間です。 20 ～ 30% 大きいアレイは、より大きいポンプよりも多くの時間を費やします。
なぜ私の太陽噴水は2度目の夏に止まったのですか?
通常は、吸気口またはインペラの詰まり、コネクタの腐食、またはバッテリーの劣化が考えられます。試運転フロー図と照らし合わせて、この順序で確認してください。
ソーラーポンプは鯉の池をきれいに保つことができるでしょうか?
いいえ、きれいな水は機械的および生物学的濾過と管理された栄養素によって得られます。ポンプの仕事は、フィルターを通して水を押し出し、表面を動かし続けることです。
揚程曲線に基づいてポンプを購入し、20 ～ 50 パーセントのヘッドルームを備えたアレイのサイズを設定し、電圧降下を 2 パーセント未満に保ち、吸気スクリーンを清潔に保ちます。そうすれば、ソーラー池の噴水ポンプは何年にもわたって庭に設置されるでしょう。これら 4 つのうちのどれかをスキップすると、シーズンが終了する前に池が教えてくれます。
