CN211185237U - 一种光伏提水灌溉系统 - Google Patents

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卢成
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Abstract

本实用新型公开了一种光伏提水灌溉系统，包括用于产生直流电的太阳能组件、水泵机组、用于将太阳能组件产生的直流电逆变为交流电且用交流电驱动水泵机组工作的转换系统、用于控制水泵机组运行的控制器、用于蓄纳水泵机组所提水的蓄水池、用于测量蓄水池内的水位值且将水位值传递给控制器的水位传感器、用于与蓄水池相连通的输水灌溉用管道。该系统能够解决高山地区供电不便，也可以应用在平原区域节约灌溉电量。

Description

一种光伏提水灌溉系统
技术领域
本实用新型涉及一种水泵提水灌溉技术领域，尤其涉及一种光伏提水灌溉系统。
背景技术
在农业灌溉领域，对作物进行节水、节能、高效的灌溉一直是现代农业向更高层次迈进和发展的一大课题。以柴油机发电和农村低压供电为主的传统提水灌溉方式因其高耗能、低效率、有污染的缺点已无法适应现代农业的发展要求。在现代农业发展的过程中利用新能源、新技术显得尤为重要。太阳能作为一种源源不断的清洁能源，有着低碳、环保、节能等优势，已经在国民经济众多行业中得到了有效的利用。太阳能灌溉技术是在20世纪初国际上发展起来的一门新兴跨学科综合技术，其本质是利用太阳能作为灌溉技术需求的能源，保证灌溉系统能在不同灌溉制度下正常工作。光伏提水灌溉技术在农业灌溉方面具有不受地形限制、无需电网、自动运行、规模灵活、安全可靠、环境友好、维护简单等诸多优点，已成为开拓现代化灌溉的新途径，也是世界银行和联合国共同认定的解决边远地区农田灌溉和人畜引水的首选技术。为了满足地区节水灌溉能源需求，把当地丰富的太阳能资源和有限水资源相结合，可以极大程度上加强区域用水保证率。另外，光伏提水技术和高效节水灌溉技术的配套使用，也有利于提高现代农业园区的用水效率，减少水资源的浪费。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种光伏提水灌溉系统，该系统能够解决高山地区供电不便，也可以应用在平原区域节约灌溉电量。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种光伏提水灌溉系统，其特征在于，包括用于产生直流电的太阳能组件、水泵机组、用于将太阳能组件产生的直流电逆变为交流电且用交流电驱动水泵机组工作的转换系统、用于控制水泵机组运行的控制器、用于蓄纳水泵机组所提水的蓄水池、用于测量蓄水池内的水位值且将水位值传递给控制器的水位传感器、用于与蓄水池相连通的输水灌溉用管道。
进一步的，所述太阳能组件根据现场条件布置，可设置在屋顶、山坡等日照充分的地点；所述的太阳能组件包括太阳能电池板和太阳能电池板相连的汇流箱，所述太阳能电池板是由若干硅太阳能电池单体封装而成。根据需要通过串联或并联方式将若干硅太阳能电池单体组合，获得特定功率的光伏阵列。
进一步的，所述的控制器与转换系统电连接，用于控制太阳能电池板产生的直流电输出频率，使输出功率接近太阳能电池板的最大功率，并可根据日照强度的变化对水泵机组的工作状态实时控制，当日照很充足时，保证水泵机组的转速不超过额定转速；当日照不足时，根据设定最低运行频率确定是否则自动停止运行。
进一步的，所述的水泵机组采用直流水泵机组或交流水泵机组，直流水泵机组采用直流电动机驱动专用直流水泵工作，一般为小功率机组，适用于灌溉面积较小、需水总量不大的条件；交流水泵机组采用三相异步电动机驱动交流水泵工作，功率相对较大，适用于灌溉面积较大、需水总量大的条件。水泵泵型方面，目前主要采用离心式水泵和容积式水泵两种，前者适用于小流量高扬程提水要求的场景，后者适用于大流量低扬程提水要求的场景。
进一步的，所述的蓄水池设置高处或者屋顶，用于存储水量，并能够通过重力自压进行灌溉。
本实用新型的有益效果是：农业灌溉依赖性较强、高效节水灌溉正在快步发展、光伏提水灌溉自然条件和技术基础较好、新技术应用需求较强。在农业灌溉中应用光伏新能源技术，将很大程度上缓解由于提水灌溉期与用电高峰期同步性造成的能源紧张，将很大程度上削减灌溉用电、用油造成的环境污染，有利于降低农业生产成本和保护生态环境。因此，从节水、节能、高效、环保角度应用光伏提水技术和高效节水灌溉技术，为现代特色农业发展、农村新能源灌溉技术推广、农民增收探索和优化出一套易操作、可复制的光伏提水灌溉装置模版是很有意义的。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
结合说明书附图对本实用新型作进一步的说明。
光伏提水技术的基本原理是将太阳能电池板接受太阳辐射将光能转化为电能，直接驱动直流电动机水泵机组(或通过逆变器将直流电逆变为交流电驱动交流电动机水泵机组)工作。在农业提水灌溉领域内利用光伏能源代替传统能源，将有效降低农业灌溉用电、用油总量，有利于现代农业的可持续发展，有利于促进能源结构调整以支持其他产业的良性发展。
如图1所示，本实用新型提供一种光伏提水灌溉系统，包括用于产生直流电的太阳能组件、水泵机组、用于将太阳能组件产生的直流电逆变为交流电且用交流电驱动水泵机组工作的转换系统、用于控制水泵机组运行的控制器、用于蓄纳水泵机组所提水的蓄水池、用于测量蓄水池内的水位值且将水位值传递给控制器的水位传感器、用于与蓄水池相连通的输水灌溉用管道。
太阳能组件根据现场条件布置，可设置在屋顶、山坡等日照充分的地点；蓄水池设置高处或者屋顶，用于存储水量，并能够通过重力自压进行灌溉。太阳能组件包括太阳能电池板和太阳能电池板相连的汇流箱，所述太阳能电池板是由若干硅太阳能电池单体封装而成，根据需要通过串联或并联方式将若干硅太阳能电池单体组合，获得特定功率的光伏阵列。转换系统将太阳能电池板产生的直流电逆变为交流形式，可以采用固德威公司XS系列型号的产品，但不限于此。控制器控制太阳能电池板产生的直流电输出频率，使输出功率接近太阳能电池板的最大功率，并可根据日照强度的变化对水泵机组的工作状态实时控制，当日照很充足时，保证水泵机组的转速不超过额定转速；当日照不足时，根据设定最低运行频率确定是否则自动停止运行，控制器可以采用MPPT控制器。水位传感器测量蓄水池内的水位值且将水位值传递给控制器，如果蓄水池内水蓄水已满，则控制器控制水泵机组停止工作；如果为满，则控制水泵机组向蓄水池内进行蓄水工作。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种光伏提水灌溉系统，其特征在于，包括用于产生直流电的太阳能组件、水泵机组、用于将太阳能组件产生的直流电逆变为交流电且用交流电驱动水泵机组工作的转换系统、用于控制水泵机组运行的控制器、用于蓄纳水泵机组所提水的蓄水池、用于测量蓄水池内的水位值且将水位值传递给控制器的水位传感器、用于与蓄水池相连通的输水灌溉用管道；所述的太阳能组件包括太阳能电池板和太阳能电池板相连的汇流箱，所述太阳能电池板是由若干硅太阳能电池单体通过串联或并联方式连接封装而成；
所述的控制器与转换系统电连接，控制器通过转换系统控制太阳能电池板产生的直流电输出频率，使输出功率接近太阳能电池板的最大功率。
2.根据权利要求1所述的一种光伏提水灌溉系统，其特征在于，所述的转换系统采用固德威公司XS系列型号的产品，控制器采用MPPT控制器。
3.根据权利要求1所述的一种光伏提水灌溉系统，其特征在于，所述的水泵机组采用离心式水泵或容积式水泵。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112039068A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 深圳市尚科新能源有限公司 一种光伏提水系统

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