Насос на солнечной батарее | Каталог самоделок

Солнце является главным источником энергии на Земле, оно согревает планету, под его лучами вырастает до квадриллиона тонн растений каждый год, частично его энергия переходит в силу ветра.

Включая электрический насос в розетку, мы уже большей частью использует солнечную энергию. Только благодаря Солнцу накоплены запасы углеводородов на Земле, которые люди сейчас активно сжигают, перерабатывая в электричество.

Наземные растения и морские водоросли перерабатывают всего 3–4 % энергии, поступающей от Солнца. Остальная часть теряется впустую, прогревая дно океана, высушивая огромные территории, отражаясь обратно в космос.

Фермеры по всему миру уже лет как сто пользуются простым в постройке и ремонте ветряным насосом, но солнечные панели — это более передовая технология, а не прошлый век. Фотоэлектрические панели не имеют движущихся частей, они реже нуждаются в обслуживании. Как только гелиоустановка будет собрана, потребуется всего лишь вытирать панели по мере их загрязнения.

Поиск солнечных панелей

Цены на солнечные панели сегодня падают стремительно. В 1956 году передовые фотоэлектрические элементы могли себе позволить только очень богатые люди, цена на них была 300 долларов в расчете на 1 ватт. До 2012 года солнечные системы стоили 3–5 долларов за ватт. Сегодня можно купить солнечные панели по цене 2 доллара за ватт.

Кроме того, есть вторичный рынок солнечных электростанций, на котором панели, инверторы, аккумуляторы и другое оборудование можно купить дешево. Есть ресурс SecondSol — онлайн торговая площадка, на которой реализуются б/у фотоэлектрические модули. Благодаря более интенсивному солнечному излучению ближе к экватору, старые модули из Финляндии, Норвегии, Германии могут вырабатывать в Казахстане, Африканских странах столько же энергии, как и новые.

Солнечная панель размером 1030х860 мм выдает 120 Вт при напряжении 18 В. Для насоса в 880 Вт хватит восьми таких панелей с запасом. Вместе они займут не очень большую площадь в 7 кв. метров, которую вполне можно выделить для собственной электростанции на дачном участке. Главное условие — обеспечить высокую инсоляцию. То есть максимально возможное круглосуточное освещение Солнцем, чтобы ни деревья, ни соседние дома не отбрасывали тень на панели.

Выбор гелионасоса

Гелионасос — это по сути привычный электронасос с поршнем, только получающий энергию от солнечной панели. Оптимально, если насос может работать от постоянного тока, потому что именно такой тип энергии вырабатывает фотоэлектрический элемент. Если поставить инвертор, то он выдаст далеко не идеальное синусоидальное напряжение, а аппроксимированное.

Что касается конструкции перекачивающего механизма, то лучше всего в ирригационных, поливочных системах частного дома себя зарекомендовали насосы поршневого типа. Только на фермах и больших сельскохозяйственных угодьях используют центробежные насосы.

Поэтому никакие вибрационные электронасосы марки Ручеек или Малыш, а также центробежные насосы Ворскла, Зубр с асинхронными двигателями для домашней гелионасосной не годятся.

Вполне можно применить для своей небольшой системы орошения погружные дренажные насосы Expert Garden мощностью 200 Вт или более мощные Джилекс на 880 Вт.

Очень часто для гелионасоса предусматривают резервное питание от ветро- или электрогенератора на случай необходимости перекачивания больших объемов воды круглые сутки.

Гелионасос может быть поверхностным.

Гелионасос может быть погружным.

Погружные насосы на солнечной энергии, способны поднимать воду с глубин до 200 метров. Такие насосы собирает передовая компания Pumpmakers, один из которых в 2012 году был установлен в Мозамбике. Он и сегодня работает, каждый день выкачивая из скважины до 5 тыс. литров питьевой воды для 800 местных жителей. Этот гелионасос заводской сборки эффективно достает воду с глубины 100 метров даже в пасмурные дни. К тому же его можно привести в действие вручную, если потребуется достать воду в ночное время.

Каждый погружной насос снабжается датчиками уровня, предотвращающими его запуск вне воды. Датчики уровня в скважине подключаются к управляющему контроллеру MPPT типа (со встроенным конвертором напряжения постоянного тока) к нему же подсоединяются питающие солнечные панели. У насосной станции есть накопительный бак, в котором должны быть датчики минимального и максимального уровня воды. Эти датчики тоже завязаны с контроллером.

Наличие огромного бака оправдывается тем, что дешевле накапливать воду, чем аккумулировать электричество. Насосная гелиостанция с накопительным баком не требует дорогостоящего инвертора и аккумуляторных батарей. К тому же потребуется меньше сил на её установку и отладку.

И напоследок о надежности насосной на солнечной энергии: солнечные панели прослужат 40–50 лет, контроллер — 15–20 лет, а перекачивающий насос в зависимости от типа и частоты использования — 4–8 лет.

С таким же успехом, можно собрать и фонтан на солнечной батарее.

Автор: Виталий Петрович. Украина, Лисичанск