太陽能二次遙控供水系統的製作方法

2023-09-11 12:08:40 3

太陽能二次遙控供水系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種太陽能二次遙控供水系統，主要結構是太陽能電池板與逆變控制器相連，逆變控制器通過電纜分別與深機井中的一次提水電泵和蓄水池中的二次提水電泵相連，一次提水電泵和蓄水池通過第一次供水管網相連，二次提水電泵通過第二次供水管網與用水終端相連。本供水系統解決了現有太陽能供水設備存在效率低、抽水揚程短及因受到太陽光照強度的限制而供水時間短，在陰雨天光照微弱系統不能正常連續供水的問題。本供水系統可實現在太陽光照微弱的條件下，也能為用水終端連續供水，它結構緊湊，操作簡便，工作性能穩定，可遠程操縱二次供水，實現無人值守，便於在偏遠無電源農牧區應用和推廣。
【專利說明】太陽能二次遙控供水系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及供水系統，特別指一種利用太陽能的二次遙控供水系統。

【背景技術】
[0002]太陽能是目前已被開發利用的可再生清潔能源之一。大力發展適合牧區的太陽能揚水節水灌溉模式，可有效地促進牧區飼草料增產、生態環境改善和畜牧業發展。當前，制約牧區水利事業發展的重要因素在於:一、水資源的限制，牧區地表水缺乏，水資源時空分布不均，且生產季節性缺乏足夠的雨水，人畜飲水和灌溉均受到阻礙，必須依賴地下水，然而牧區地下水源普遍較深，適宜人畜飲用標準的水源一般在100米以下，開採和提取極為困難；二、能源動力限制，牧區人居分散，交通不便，能源供給困難，灌溉電網架設不便，冬季和夏季牧場分散，遠離常規電網，由於目前不可能全部靠常規電力解決用電問題，致使牧區灌溉問題長期得不到解決。
[0003]利用光伏技術發展牧區人畜飲水和草場灌溉具有廣泛的前景。隨著光伏組件成本的不斷下降和水泵關鍵技術的解決，光伏技術在農牧業生產灌溉、人畜飲水、生態建設等領域已逐漸廣泛應用。近年來，各地利用再生能源為動力的抽水設備日益增多，其中包括風力提水、太陽能交流電(220V)抽水等設備。但這些設備在實踐運行中，由於配套工程不完善，曝露出諸多問題:如效率低、出水量少、抽水揚程短、故障多。特別是太陽能提水系統工程受到太陽光照強度的影響很大，在陰雨天光照微弱的情況下，系統不能正常作業，即不能確保正常滿足人畜供水。為此，在實際運行中不得不配備大能量的蓄電池補充電能，這就必然為用戶增加了投資和維護成本。另外，在牧區冬季低溫條件下，蓄電池不能正常工作，又極大地限制了應用和推廣。研製一種利用太陽能的二次遙控供水系統是發展牧區人畜飲水和草場灌溉急需的設備。


【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種太陽能二次遙控供水系統，這種供水系統探索出應用在深井的一種供水新模式，適合地下水位埋深80?150m。本供水系統的供水模式是:採用太陽能電池板發電一變換交流電源一第一次深井提水一管網供水一蓄水池供水一第二次蓄水池提水一用水終端(人畜飲水裝置或灌溉)。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提出如下方案:太陽能晝夜遙控供水系統，包括太陽能電池板、逆變控制器、提水電泵、深機井、用水終端，其特徵在於:太陽能電池板與逆變控制器相連，逆變控制器通過電纜分別與深機井中的一次提水電泵和蓄水池中的二次提水電泵相連，一次提水電泵和蓄水池通過第一次供水管網相連，二次提水電泵通過第二次供水管網與用水終端相連，所述太陽能電池板、逆變控制器和用水終端安裝在地面，所述深機井深度為80?150m,所述蓄水池深度為15?20m。
[0006]本太陽能二次遙控供水系統的工作原理是:採用太陽能電池板發電、逆變控制器轉換成交流電源，當白天日光充足時，驅動深機井中的一次提水電泵提水，通過第一次供水管網向蓄水池注水；當陰雨天或光照微弱時，可啟動二次提水電泵，從蓄水池中提水，向用水終端供水(牲畜飲水裝置或灌溉)。確保系統在天氣較惡劣太陽光照微弱條件下，也能保證人畜供水和灌溉。用戶可通過網際網路手機遠程控制本系統提水和供水。
[0007]本發明有如下優點:
[0008]1、本供水系統適於在牧區偏遠的離網無電源地區使用，可有效地解決水位80?150m深機井因動力不足提水困難問題；
[0009]2、採用從蓄水池二次抽水方法，供水系統不受太陽光照強弱的影響，在陰雨天或光照微弱的情況下，供水系統均能正常工作，實現長時間連續供水。
[0010]3、本供水系統無需配備大容量蓄電池進行充電，大大節約了設備投資和維護成本，結構緊湊，操作簡便，工作性能穩定，安全可靠，技術水平要求不高，便於農牧民掌握和使用。
[0011]4、本供水系統設有遠程自動控制，當用水終端水位下降時，供水系統可自動抽水補給；用水終端需水時，用戶可通過網際網路手機開啟二次提水電泵向用水終端供水，實現無人值守，減輕勞動強度，本供水系統便於在偏遠農牧區應用和推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為太陽能二次遙控供水系統示意圖。

【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，太陽能電池板I與逆變控制器2相連，逆變控制器2通過電纜3分別與深機井5中的一次提水電泵4和蓄水池8中的二次提水電泵7相連，一次提水電泵4和蓄水池8通過第一次供水管網6相連，二次提水電泵7通過第二次供水管網9與用水終端10相連，太陽能電池板1、逆變控制器2和用水終端10安裝在地面，深機井5深度為80?150m,蓄水池8深度為15?20m。
[0014]太陽能電池板I由36片電池板組成，每片60W，電池板串聯形成AC220V電源，總發電功率為2.lkw，作為一、二次提水電泵配套動力。根據當地太陽能利用資源，夏季每日平均使用8h ;冬季每日可使用6h。
[0015]逆變控制器2對系統的運行實施控制和調節。利用太陽能電源變頻器半導體器件的通、斷作用，先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再把直流電源轉換成頻率44?50Hz，電壓達480—780V均可控制的交流三項電源供給一、二次提水電泵4、7 (現使用的變頻器主要是採用交-直-交方式，即VVVF變頻或失量控制變頻)，並根據光照強度的變化實時調節輸出頻率，實現最大功率點跟蹤，保證系統輸出最大功率，最大限度地利用太陽能。當電壓高於800V以上時，供水系統將自動斷電，保護一、二次提水電泵4、7的電機能夠安全運行不被損壞。另外，變頻控制器內設有信號接收器和融電開關，用戶可通過遙控器遠程遙控一、二次提水電泵4、7。深機井5利用地下水資源較好的地方修建，用來供給人畜飲水和草場灌溉。供水系統可用於水位在80?ISOm(L1)深機井使用。
[0016]深機井5中的一次提水電泵4總揚程為140?150m，日抽水量為14t，功率為
1.5kw,電壓480—780V，頻率44?50Hz也可根據水源狀況、人畜飲水需求量以及供水設計流量、揚程和配套動力等參數來選取提水水泵。
[0017]蓄水池8體積為2mXl.5mX20m(長X寬X深)；總容水量30?50t，水位在15?ISm(L2)也可根據用水量和提水流量，修建一定體積的蓄水池8，常用的有混凝土蓄水池。蓄水池8與深機井5通過第一次供水管網6連接，開啟一次提水電泵4提水直接貯存在蓄水池8中。
[0018]蓄水池8中的二次提水電泵7總揚程20m，功率0.7kw以下，每小時抽水量為5?St0當陰天或光照微弱的情況下，可啟動二次提水電泵7提取蓄水池8中的水，向用水終端10供水。
[0019]用水終端10設有水位控制裝置，一旦用水終端10水位下降或無水時，電磁閥開啟自動放水，保證系統正常供水。
【權利要求】
1.太陽能二次遙控供水系統，包括太陽能電池板、逆變控制器、提水電泵、深機井、用水終端，其特徵在於:所述太陽能電池板與逆變控制器相連，逆變控制器通過電纜分別與深機井中的一次提水電泵和蓄水池中的二次提水電泵相連，一次提水電泵和蓄水池通過第一次供水管網相連，二次提水電泵通過第二次供水管網與用水終端相連，所述太陽能電池板、逆變控制器和用水終端安裝在地面，所述深機井深度為80?150m，所述蓄水池深度為15?20mo
【文檔編號】E03B3/08GK104074235SQ201410270993
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月11日 優先權日:2014年6月11日
【發明者】賽音朝克圖 申請人:賽音朝克圖