Giải Pháp Cho Tưới Tiêu Dùng Biến Tần Năng Lượng Mặt Trời

Giải pháp cho tưới tiêu dùng biến tần năng lượng mặt trời
Trong những năm gần đây, do sự biến động của thời tiết, khí hậu, tình trạng hạn hán đã xảy ra thường xuyên và khá nghiêm trọng trên phạm vi cả nước, đặc biệt là ở các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên, ảnh hưởng lớn đến sản xuất và đời sống của nhân dân. Trước đây, chúng ta chủ yếu tập trung vào việc tìm kiếm nguồn nước, đầu tư, xây dựng công trình để quản lý, khai thác nguồn nước, còn việc sử dụng nước như thế nào cho hiệu quả chưa được coi trọng. Trong thực tế, do tập quán canh tác, sự hiểu biết còn hạn chế về kỹ thuật nông nghiệp, kỹ thuật tưới, tiêu theo yêu cầu của cây trồng trong từng thời đoạn sinh trưởng đã dẫn đến việc sử dụng nước rất lãng phí.

Đối với các vùng quy hoạch phát triển nông nghiệp không tập trung hoặc những đồi núi , nương rẫy việc tiếp cận với nguồn điện lưới quốc gia thường rất khó khăn . Thế nên đối với vùng này như trước người làm nông nghiệp thường áp dụng các đầu máy nổ diezen kéo theo máy công tác , Nếu tính ra lượng chi phí đầu tư duy trì xăng dầu là rất lớn hơn nữa hệ thống máy , khung gá bệ đỡ cồng kềnh , di chuyển khó khăn .

Giải pháp tưới tiêu dùng biến tần năng lượng mặt trời
Đối với các mô hình nông nghiệp thì hệ thống tưới tiêu đóng vai trò vô cùng quan trọng. Tuy nhiên hiện nay không phải mô hình nào cũng tạo được cho mình hệ thống tưới tiêu tốt. Vì các mô hình nông nghiệp thường nằm ở các vùng xa dân cư , một số nơi nguồn nước dẫn thấp và thường rất xa . Nguồn điện lưới chưa được kéo đến hoặc nguồn điện không ổn định, bị cắt thường xuyên. Việc này dẫn đến hệ thống tưới tiêu hoạt động không năng suất. Cây trồng bị thiếu nước và kém chất lượng hơn.

Để giải quyết triệt để vấn đề đó giải pháp được đưa ra là ứng dụng điện mặt trời cho hệ thống tưới tiêu dùng biến tần chuyên dụng kết nối trực tiếp vào dàn pin năng lượng mặt trời . Hệ thống bơm năng lượng mặt trời điển hình chủ yếu bao gồm bốn phần : bao gồm tấm pin mặt trời , khung gá đỡ, biến tần bơm năng lượng mặt trời và máy bơm nước.

Mô hình hệ thống biến tần bơm năng lượng mặt trời
Hệ thống điều khiển máy bơm để bơm nước bằng năng lượng mặt trời trực tiếp, nó thay thế việc lưu trữ điện bằng lưu trữ nước và không cần thêm các thiết bị lưu trữ năng lượng. Nó sẽ làm giảm đáng kể chi phí xây dựng hệ thống và chi phí vận hành, bảo trì. Hệ thống này được mọi người sử dụng rộng rãi vì thân thiện với môi trường, tiết kiệm năng lượng, lắp đặt và bảo trì dễ dàng và hiệu quả kinh tế.

Hệ thống hoạt động dựa trên năng lượng được tạo ra bằng hệ thống pin mặt trời (quang điện). Tấm pin mặt trời chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng, được sử dụng để chạy bộ bơm động cơ. Hệ thống bơm hút nước từ giếng mở, giếng khoan, suối, ao, kênh v.v …

Hệ thống bơm năng lượng mặt trời có thể được áp dụng cho tất cả các hình thức sử dụng hàng ngày, bơm nước để cung cấp nước uống cho các làng và trang trại xa nguồn nước, sử dụng cho nông nghiệp như tưới nước chăn nuôi, tưới tiêu nông nghiệp, tưới tiêu lâm nghiệp, quản lý ao,hồ và sử dụng trong công nghiệp như xử lý nước thải v.v...

Nguyên lý vận hành biến tần bơm năng lượng mặt trời
Biến tần năng lượng mặt trời chuyển đổi điện áp DC đầu vào từ tấm pin mặt trời  thành điện áp AC để điều khiển máy bơm và điều chỉnh tần số đầu ra theo thời gian thực theo sự thay đổi của cường độ ánh sáng mặt trời dựa trên theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT ).

Máy công tác ( bơm ) được truyền lực bởi động cơ xoay chiều 1pha hoặc 3 pha, có thể hút nước từ giếng sâu, sông hồ và đổ vào bể chứa hoặc hồ chứa, hoặc được kết nối trực tiếp với hệ thống tưới tiêu, hệ thống đài phun nước, vv Theo nhu cầu thực tế của hệ thống và điều kiện lắp đặt, có thể sử dụng các loại máy bơm khác nhau như bơm ly tâm, bơm hướng trục, bơm dòng hỗn hợp hoặc bơm hỏa tiễn giếng sâu.

Dải công suất biến tần bơm năng lượng mặt trời trong dải từ 0,55kW – 75kW. Đối với các mô hình dải công suất nhỏ, biến tần bơm năng lượng mặt trời có mạch tăng áp bên trong để nó có dải điện áp đầu vào DC rộng hơn và phương pháp cấu hình thành phần linh hoạt hơn.

Thành phần cấu thành biến tần bơm năng lượng mặt trời
Tất cả các thành phần chính của biến tần bơm năng lượng mặt trời là từ các thương hiệu nổi tiếng quốc tế như Infineon, NCC, VAC, TI và BUSSMAN, vv Nó có chất lượng đáng tin cậy và tuổi thọ dài. Đồng thời, nó có một cơ chế bảo vệ hoàn hảo và chế độ khởi động áp dụng khởi động mềm. Các bảo vệ ngắn mạch đầu ra, bảo vệ quá áp và quá dòng, bảo vệ quá tải động cơ, bảo vệ mất pha đầu ra, và bảo vệ bơm chống khô, v.v.

Chế độ động cơ điều khiển biến tần bơm năng lượng mặt trời là điều khiển chuyển đổi tần số. Khi cường độ ánh sáng tăng, tần số đầu ra cũng tăng dần và tốc độ động cơ bơm tương ứng sẽ trở nên nhanh hơn và mạnh hơn. Với sự phát triển của công nghệ biến tần PV và sự xem xét toàn diện của mọi người về bảo vệ môi trường, hệ thống bơm năng lượng mặt trời sẽ trở thành giải pháp ưa thích để giải quyết các vấn đề về nước ở vùng sâu vùng xa bằng cách lắp đặt dễ dàng, không cần điều khiển thủ công, chi phí thấp và không có khí thải carbon.

Năng lượng mặt trời, là bộ điều khiển và điều chỉnh của toàn hệ thống, vì vậy đây là phần quan trọng nhất trong hệ thống. Nó luôn thực hiện theo dõi điểm công suất tối đa và điều chỉnh tần số đầu ra theo bức xạ mặt trời, sau đó điều khiển và điều chỉnh công việc của bơm.

Tính chọn hệ thống biến tần bơm năng lượng mặt trời
Công suất của biến tần bơm năng lượng mặt trời chủ yếu được xác định bởi động cơ bơm. Đối với hoạt động đáng tin cậy của hệ thống, thường nên chọn công suất của biến tần không thấp hơn công suất của động cơ bơm, đồng thời, xem xét điện áp đầu vào và chế độ đấu dây của bơm (một pha hoặc ba pha), và cuối cùng xác định mô hình của biến tần bơm năng lượng mặt trời.

Ở những vùng núi xa xôi, không có lưới điện hoặc máy phát điện diesel làm nguồn điện bổ sung. Sức mạnh của hệ thống bơm năng lượng mặt trời là tất cả từ điện được tạo ra bởi các tấm PV. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước của khách hàng, chúng tôi cần xem xét các yếu tố ảnh hưởng của hệ thống, chẳng hạn như góc nghiêng của bảng điều khiển PV, nhiệt độ cục bộ, che khuất bóng, bụi và khả năng phân phối quá mức của biến tần bơm. Nói chung, chúng tôi khuyên rằng công suất của mô đun PV nằm trong khoảng từ 1,1 đến 1,5 lần công suất định mức của biến tần, thông thường là 1,2 lần.