1. はじめに
の組み合わせ 自吸式遠心水上ソーラーポンプ そして 自動ソーラースイッチングAC/DCポンプコントローラー で 2000W～3600Wの電力範囲 農業用、農村用、軽工業用水の供給用途向けの中出力から高出力の地上ポンプ ソリューションを表します。水面下ポンプは、水面下に設置される水中ポンプと異なり、地上に設置され、吸込管を通じて水を上方に吸引するため、設置や保守・点検が容易な構造です。自吸特性により、ポンプは吸入ラインから空気を排出し、始動のたびに手動で呼び水をしなくても流れを確立できます。
Deye Group は、1990 年以来、水中ポンプ、水上ポンプ、およびポンプ コントローラーのエンジニアリングを行っています。自吸式水上ソーラー ポンプ製品ラインは、油圧設計と電子制御システムの両方にわたる Deye の製造規律を反映しており、あらゆる生産段階で品質検証が統合されています。
2. 中心となる概念
2.1 自吸式遠心水上ポンプ
A 遠心ポンプ インペラの回転運動を通じてエネルギーを水に伝達し、機械エネルギーを水圧と流れに変換します。で 自吸式 設計により、ポンプケーシングには保水チャンバーが組み込まれており、停止後に残留水を保存します。次回の起動時には、この保持された水が回転羽根車を介して吸引ライン内の空気と混合し、空気が徐々に排出され、水源から水を汲み上げるのに必要な吸引真空が生成されます。毎回の起動前に吸引パイプに手動で水を充填する必要はありません。
このタイプのポンプの主な構造上の特徴は次のとおりです。
- 地上乾式モーター： モーターは水没していないため、点検や整備のためのアクセスが簡単です。
- プライミングチャンバー付きボリュートケーシング: 運転サイクルの間に水を保持して自吸機能を有効にします。
- メカニカルシール： 回転軸とポンプケーシング間の界面をシールし、モーターへの水の浸入を防ぎます。
- 三相誘導電動機： この電力クラスの VFD ベースのソーラー コントローラーと互換性のある標準モーター タイプ。
2.2 自動ソーラースイッチングAC/DCコントローラー
の 自動ソーラースイッチングAC/DCコントローラー 太陽光発電アレイからの DC と電力網または発電機からの AC という 2 つの入力ソースからポンプ モーターへの電力供給を管理します。コントローラーに組み込まれているのは、 MPPT (最大電力点追跡) 太陽光発電のエネルギー抽出を最適化し、 可変周波数ドライブ (VFD) 利用可能な太陽光発電量に比例してモーター速度を調整します。自動切り替え機能は、設定可能な電圧しきい値に基づいて、オペレーターの操作なしで DC 電源と AC 電源の間で切り替えを行い、太陽の状態に関係なくポンプの継続的な動作を保証します。
3. 代表的な技術仕様
| パラメータ | コントローラー | 水上ポンプ |
| 定格電力 | 2000W / 2200W / 3000W / 3600W | コントローラの定格に適合 |
| DC入力電圧 | 150V – 500V DC (標準) | 該当なし |
| AC入力電圧 | 三相AC220V/380V | 該当なし |
| モーターへの出力 | 三相AC0～380V、0～50/60Hz | 該当なし |
| MPPT効率 | 99%以上 | 該当なし |
| 最大流量 | 該当なし | 最大 30 m3/h (モデルによって異なります) |
| マックスヘッド | 該当なし | 最大 45 メートル (モデルによって異なります) |
| 最大吸引ヘッド | 該当なし | 最長8m（自吸限界） |
| コントローラー Protection Rating | IP65 | IP55 (モーター筐体、標準) |
| モーターの種類 | 三相非同期誘導 | 三相誘導、空冷 |
| 周囲温度 | -10℃～50℃ | 0℃～50℃ |
| 通信インターフェース | RS485 / オプションの GPRS | 該当なし |
4. 自吸式水上ポンプと非自吸式水上ポンプ
| 基準 | 自吸式水上ポンプ | 非自吸式水上ポンプ |
| 起動要件 | 最初の充填後に手動プライミングは不要 | ラインが排水される場合は、開始するたびに吸引パイプに手動で水を充填する必要があります |
| ソーラーリスタートの適合性 | 高 - 頻繁な自動再起動 (クラウド サイクル) は介入を必要としません | 低 - 吸引ラインが空になると、再起動のたびに手動でプライミングが必要になる場合があります |
| 設置場所 | 水面上最大8m | 通常は 4m 未満、または水位近くに設置 |
| 運用の自動化 | ソーラーコントローラーによる完全自動化が可能 | 限定的 - フットバルブと慎重なパイプ管理が必要 |
| 単価 | やや高め | 下位 |
5. 太陽光発電用途の水上ポンプと水中ポンプ
| 基準 | 自吸式水上ポンプ | 水中ボアホールポンプ |
| 設置深さ | 地上;地下8メートルまでのオープンソースからの吸引 | ボーリング孔または深井戸に水没 |
| 水源の種類 | 池、川、開放タンク、浅井戸 | 深いボーリング孔と限定された帯水層 |
| メンテナンスアクセス | 簡単 — ポンプとモーターは地上からアクセス可能 | ボーリング孔からの抜き取りが必要 |
| 最大リフト能力 | 中程度 (典型的な総揚程は 45m まで) | 高（多段の場合は最大200m以上） |
| 適切なソーラー再起動周波数 | 高 (自吸により頻繁な自動再起動がサポートされます) | 高（常に水没、呼び水不要） |
| モーターの冷却 | モーターに空冷ファンを搭載 | 周囲の流体により水冷 |
6. 応用分野
- オープンウォーターソースからの灌漑: 中規模から大規模な農地の点滴、スプリンクラー、または洪水灌漑のために、池、川、運河、または開放貯水池から水を汲み上げます。
- 貯蔵タンク間の水の移動: 一次収集タンクから高架二次タンクまたは配水池に水を移動する。
- 増圧システム: 重力タンクまたは低圧源によって給水される地方の配水ネットワークにおける供給圧力を維持します。
- 家畜用水の供給: 地表水域からトラフまでポンプで汲み上げ、放牧地全体に貯留タンクを設置します。
- 軽工業用プロセス水: オフグリッドまたはセミグリッドの軽工業施設における冷却水、洗浄水、またはプロセス給水の供給。
- 治水と排水: ポータブル水上ポンプセットアップを使用した、低地農地または建設現場の一時的な脱水。
- 養殖用水の管理: 隣接する水源から魚のいる池やエビの養殖場に水を循環および補充します。
7. コントローラの保護および安全機能
| 保護機能 | 説明 |
| ドライラン保護 | 不十分な負荷電流を検出してシャットダウンし、水のない状態でメカニカルシールとモーター巻線の損傷を防ぎます |
| 過電圧保護 (DC および AC) | DC PV 入力または AC 主電源電圧が定格最大入力を超えるとシャットダウン |
| 不足電圧保護 | 入力電力が最小安定動作しきい値を下回る場合、モーターの動作を防止します。 |
| 過電流保護 | モーター巻線を保護する高速故障分離機能を備えた出力側電流制限 |
| 過熱保護 | 内部ヒートシンク温度監視。しきい値を超えるとディレーティングまたはシャットダウン |
| ソフトスタート機能 | 起動時の出力周波数の緩やかなランプにより、メカニカル シール、インペラ、モーター ベアリングの機械的ストレスを軽減します。 |
| 欠相保護 | 出力欠相を検出し運転を停止し、単相モータの損傷を防止します。 |
| 自動AC/DCソース切り替え | 構成可能な電圧しきい値に基づいた、PV 入力ソースと AC 入力ソース間のシームレスな自動転送 |
| タンク満杯オートストップ | フロートスイッチまたは圧力スイッチ入力により、目的のタンクの水位に基づいて自動停止および再始動します |
8. インストールに関する考慮事項
- サクションパイプのサイズ: 吸込管径はポンプ入口径以上にしてください。吸込配管のサイズが小さすぎると、摩擦損失が増加し、有効な吸込揚力が減少し、自吸が妨げられる可能性があります。
- フットバルブの取り付け: 吸込パイプの底部にあるストレーナ付きフートバルブは、動作サイクル間の吸込ラインに水を保持し、再起動時の呼び水時間を短縮し、ポンプを破片の吸い込みから保護します。
- 吸引リフト限界: の pump installation height above the water surface must not exceed the rated maximum suction head (typically 7–8m at sea level). Performance reduces at higher altitudes due to lower atmospheric pressure.
- コントローラーの取り付け: コントローラは、換気の良い日陰の筐体に取り付けてください。空気の流れを確保するために、すべての側面に少なくとも 150 mm の隙間を維持してください。直接水がかかる場所や結露する場所は避けてください。
- PV DC配線: DC ケーブルは、屋外の UV 暴露および最大 PV ストリング短絡電流に対して定格が定められている必要があります。アレイ出力のプラス導体に DC 定格のヒューズを取り付けるのが標準的な方法です。
- モーターケーブル長さ： コントローラーからポンプモーターまで長いケーブルが延びると、抵抗による電圧降下が発生します。定格モーター端子電圧を維持するには、距離が 30 メートルを超える場合はケーブル断面積を増やしてください。
- ポンプ基礎: の surface pump unit should be mounted on a rigid concrete or steel base to minimize vibration and prevent pipe stress at the inlet and outlet connections.
9. よくある質問
Q1: 自吸式水上ポンプの始動時の呼び水にはどれくらいの時間がかかりますか?
プライミング時間は、サクションパイプの長さ、直径、および押しのけられる空気の量によって異なります。適切なサイズの吸引パイプと機能的なフットバルブを備えた一般的な条件下では、 自吸式 pump in this power class primes within 1 to 3 minutes 。吸込みパイプが長くなり、吸込みリフトが大きくなると呼び水時間が長くなります。
Q2: 現場に人員がいなくてもシステムは全自動で動作しますか?
はい。の組み合わせ 自動AC/DC電源切り替え、自吸ポンプ機能、空運転保護、タンク満杯自動停止 完全な無人操作が可能になります。コントローラは、太陽光発電が利用可能であるか AC バックアップがアクティブな場合にポンプを起動し、ソースを自動的に切り替え、目的のタンクが満杯になるか空運転状態が検出されると停止します。その後、状態が正常化すると再起動します。
Q3: 3000W コントローラーにはどのくらいの PV アレイ容量が必要ですか?
標準のオーバーサイジング係数 1.2 ～ 1.5 を適用すると、 3000Wコントローラー 設置された PV 容量は約 3600Wp ～ 4500Wp 必要です。 400Wパネルを使用すると9～12枚に相当します。ストリング電圧構成は、コントローラーの MPPT 入力電圧ウィンドウに対して検証する必要があります。
Q4: 水面ポンプは砂質または濁った水源に適していますか?
自吸式遠心水上ポンプは通常、次のように設計されています。 きれいな水から軽く濁った水 。浮遊物質、砂含有量、または研磨粒子を多く含む水は、インペラとメカニカルシールの摩耗を促進します。堆積物負荷が高い水源の場合は、入口ストレーナの使用とポンプのウェットエンドコンポーネントの定期検査が推奨されます。重度に汚染された水源を対象としたポンプには、専門的なインペラ材料と、標準的な遠心水上ポンプにはない設計構成が必要です。
Q5: Deye Group は、この出力範囲で適合する水上ポンプおよびコントローラー システムを供給していますか?
はい。 Deyeグループのメーカー 自吸式 centrifugal surface pumps and compatible AC/DC solar pump controllers 2000 ～ 3600W の範囲にわたって。 1990 年以来確立されている Deye の社内エンジニアリングおよび品質管理プロセスによってサポートされている、電気的および油圧的互換性が検証された、適合するポンプ コントローラー パッケージが利用可能です。
