सौर जल पंपों के लिए आवेदन गाइड: दक्षता में सुधार के लिए मुख्य विकल्प

सौर फोटोवोल्टिक जल पंप प्रणाली का मुख्य सिद्धांत, जिसे संक्षेप में सौर जल पंप प्रणाली कहा जाता है, सौर सेल मॉड्यूल द्वारा परिवर्तित विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित करना और जल स्रोत से पानी निकालने और परिवहन करने के लिए जल पंप को चलाने के लिए फोटोवोल्टिक जल पंप नियंत्रक के माध्यम से इसे सटीक रूप से नियंत्रित करना है।
सौर जल पंप प्रणाली फोटोवोल्टिक मॉड्यूल और नियंत्रकों के माध्यम से सौर ऊर्जा को कुशलतापूर्वक विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जिससे जल पंप काम करता है। उनमें से, ऊर्जा रूपांतरण की कुंजी के रूप में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, सौर ऊर्जा को कुशलतापूर्वक विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए कई सौर कोशिकाओं के साथ मिलकर काम करते हैं। फोटोवोल्टिक जल पंप नियंत्रक वास्तविक समय में जल पंप की प्रवाह दर की निगरानी और समायोजन करने के लिए एमपीपीटी (अधिकतम पावर ट्रैकिंग) एल्गोरिदम का उपयोग करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह फोटोवोल्टिक सेल मॉड्यूल की आउटपुट पावर से मेल खाता है। इस तरह, सिस्टम प्रकाश की तीव्रता और तापमान में परिवर्तन के आधार पर पानी पंप की प्रवाह दर को बुद्धिमानी से समायोजित कर सकता है, जिससे फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की इष्टतम कार्यशील स्थिति हमेशा बनी रहती है और सौर ऊर्जा संसाधनों का उपयोग अधिकतम होता है।
फोटोवोल्टिक जल निष्कर्षण में केन्द्रापसारक जल पंप का अनुप्रयोग
केन्द्रापसारक जल पंपों की विशेषताएँ और सीमाएँ
उच्च प्रवाह दर और कम दबाव के लिए उपयुक्तता के कारण सौर ऊर्जा संचालित जल उठाने वाली परियोजनाओं में केन्द्रापसारक जल पंपों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, सूरज की रोशनी की ऊर्जा की सभी मौसम भिन्नताओं के कारण, फोटोवोल्टिक जल पंप प्रणालियों को इस परिवर्तन के अनुकूल होने के लिए परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव पर निर्भर रहना होगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव पानी पंप की गति को प्रभावित करेगी। केन्द्रापसारक जल पंप आमतौर पर 25 हर्ट्ज से कम आवृत्तियों पर पानी का उत्पादन नहीं कर सकते हैं। इसके अलावा, इसके प्रवाह की 30 हर्ट्ज ~ 50 हर्ट्ज की कार्यशील आवृत्ति सीमा के भीतर, भारित औसत दक्षता रेटेड परिचालन स्थितियों के तहत दक्षता का केवल 30% ~ 40% है। इसलिए, फोटोवोल्टिक द्वारा संचालित एक केन्द्रापसारक जल पंप के लिए, इसकी वास्तविक भारित दक्षता आमतौर पर रेटेड ऑपरेटिंग बिंदु दक्षता के 30% से 40% तक सीमित होती है। इस बीच, पानी उठाने का समय भी औसत धूप की अवधि से काफी कम होगा।
फोटोवोल्टिक जल उठाने में पिस्टन जल पंप का अनुप्रयोग
पिस्टन जल पंप के लाभ
पिस्टन वॉटर पंप सौर ऊर्जा से पानी उठाने के क्षेत्र में अच्छा प्रदर्शन करते हैं, जो कम प्रवाह दर और उच्च हेड वाले कामकाजी वातावरण के लिए उनकी अनुकूलनशीलता की विशेषता है। इस प्रकार के जल पंप की दक्षता वक्र चिकनी और स्थिर है, जो 5 हर्ट्ज जैसी कम आवृत्तियों पर सुचारू रूप से शुरू करने और 8 हर्ट्ज पर दीर्घकालिक संचालन प्राप्त करने में सक्षम है।
पिस्टन प्रकार के पानी पंप कम प्रवाह उच्च सिर, उच्च दक्षता के साथ कम आवृत्ति संचालन और केन्द्रापसारक पंपों की तुलना में अधिक समग्र ऊर्जा उपयोग दर के लिए उपयुक्त हैं। रेटेड परिचालन स्थितियों के तहत, पिस्टन पंपों की दक्षता 80% तक पहुंच सकती है, बिना केन्द्रापसारक पंपों के कम आवृत्तियों पर पानी का उत्पादन करने में असमर्थ होने की समस्या के बिना। इसलिए, पिस्टन पंपों की ऊर्जा उपयोग दर आमतौर पर 90% तक होती है, और उनकी भारित दक्षता केन्द्रापसारक पंपों की तुलना में कम से कम दोगुनी होती है। इसके अलावा, समान हेड और प्रवाह स्थितियों के तहत, पिस्टन प्रकार के पानी पंप से सुसज्जित फोटोवोल्टिक जल उठाने वाली प्रणाली एक केन्द्रापसारक जल पंप की तुलना में फोटोवोल्टिक सेल मॉड्यूल की संख्या को 2 से 3 गुना कम कर देती है, और सिस्टम लागत को 1 गुना से अधिक कम कर देती है। साथ ही, दैनिक जल उठाने की क्षमता केन्द्रापसारक जल पंप की तुलना में काफी बेहतर है।