太阳能光伏水泵

太阳能水泵（Solar Pumping System），是通过光伏扬水逆变器利用光伏阵列发出的电力来驱动水泵工作的

光伏扬水系统，系统主要由光伏阵列、光伏扬水逆变器、水泵组成。

光伏阵列（Solar Array）亦称太阳能电池组件，主要是将太阳的光能转化为电能，

给负载水泵电机提供工作电力。

光伏扬水逆变器（Solar Pumping Inverter）或控制器，

对太阳能水泵的运行实施控制和调节，用太阳能阵列发出的电能驱动水泵，

并根据日照强度的变化，实时地调节输出频率,使输出功率接近太阳电池阵列的最大功率。

水泵（shuǐ bèng，pump），通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力 ,

即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。

1、水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。离心泵按照控制原理可分为交流水泵、有刷直流水泵、无刷直流电机式水泵、无刷直流磁力隔离式水泵、三相交流水泵等。 

2、

太阳能光伏无刷直流磁力驱动泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子，转子中间有直接注塑成型的轴套，通过高性能陶瓷轴固定在壳体中，电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中，定子与转子之间有一层薄壁隔离，无需配以传统的机械轴封，因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片（定子）上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁（转子）工作运转。　对磁体进行n (n为偶数) 级充磁使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当定子线圈产生的磁极与磁铁的磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角Φ=0，此时磁系统的磁能最低；当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角Φ=2π/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转。

有效的提高了泵的使用寿命及性能。

太阳能光伏水泵：利用太阳能板直接驱动水泵工作

（1）节能，比普通直流水泵节能 35%

（2）软启动功能，功率达到 1W 内可正常启动

（3）可方便设定各种保护功能，如过压，过流，温度保护等

太阳能水泵特点：节能，1W内启动，宽电压，可增加过压，过流，温度、防空转等保护功能。

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           太阳能光伏无刷直流水泵（磁力隔离泵）由泵体（隔离件），电机定子，轴，轴承和转子水叶（磁体和叶轮）几部分组成：

由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45－400℃)，矫顽力高，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。

在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为：其中Pe－涡流；K—常数；n—泵的额定转速；T－磁传动力矩；F－隔套内的压力；D－隔套内径； 一材料的电阻率； —材料的抗拉强度。当泵设计好后，n、T是工况给定的，要降低涡流只能从F、D等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。

由于无刷直流磁力隔离泵是通过通电线圈带动转子旋转来工作的，旋转为了保持转子转动的平稳及噪音，采用高性能陶瓷轴与轴套配合，可以达到很高的精度，有效的减少了旋转阻力及噪音。

磁力泵滑动轴承的材料有工程塑料塑钢（POM）或陶瓷。由于塑钢（POM）及陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小，所以轴承间隙不得过小，以免发生抱轴事故。

寿命长，噪音低可达35dB以下，可用于热水循环。电机的定子和电路板部分采用环氧树脂灌封并与转子完全隔离，可以水下安装而且完全防水，水泵的轴心采用高性能陶瓷轴，精度高，抗震性好。

（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。

1、首先确定工作电压，电流，扬程及流量，口径大小，水泵一般标的最大扬程是指把水抽到最大扬程的时候没有水流的静态扬程，如果客户要求在把水抽到一定的高度再保持一定的水流量，则选择水泵的时候所需的扬程必须高于指定的抽水高度。这个具体的由供应商根据实际情况确定。可参照扬程流量曲线图。

2、确定体积寄外形要求（螺纹接口，进出水口方向，口径大小等）

3、确定工作环境（温度，介质）

4、确定功能要求（时间控制，动作控制，压力控制，流量控制，调速等）

由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑，所以应根据不同的介质及使用工况，选用不同的材质制作注意事项

(1)不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副；

(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水，运转1min后排放干净)，以保障滑动轴承的使用寿命；

(3)输送含有固体颗粒的介质时，应在泵流管入口处过滤。

应在规定温度条件下运行，严禁介质温度超标。可在磁力泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升，以便温度超限时报警或停机。

尽量减少空转时间。