一種太陽能抽水設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種太陽能抽水設(shè)備，包括太陽能抽水逆變器、光伏組件、光伏水泵、水管、水泵支架、水井、水塔、水位傳感器一、水位傳感器二。所述光伏組件通過電線與太陽能抽水逆變器輸入端口接通；水位傳感器一、水位傳感器二、光伏水泵通過電線與太陽能抽水逆變器輸出端口接通；光伏水泵通過三根鋼絲繩與水泵支架連接在一起，懸掛在水井里；水泵支架覆蓋在水井上；水管穿過水泵支架將水井、水塔連通；水位傳感器一安裝在水井里；水位傳感器二安裝在水塔里。本實用新型，不僅極為經(jīng)濟，沒有排放，沒有噪音，不需要市電，完全沒有能源消耗；且運行極為安全，基本上無需人工管理和維護，完全是達到智能化的工作狀態(tài)。
【專利說明】一種太陽能抽水設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種太陽能抽水設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]由于社會的不斷發(fā)展各種工業(yè)商業(yè)耗能不斷增加，導(dǎo)致傳統(tǒng)能源的過度開采，能源已經(jīng)是出現(xiàn)嚴重危機，人類要想繼續(xù)生存下去就必須開發(fā)新的能源。這些工業(yè)和商業(yè)的耗能也導(dǎo)致各種有害氣體的排放，現(xiàn)在最明顯的連續(xù)不斷的霧霾天氣，讓全社會以一種最直接而深刻的方式感受到了加強環(huán)境保護、節(jié)能減排的重要性。霧霾天氣，致使空氣污染嚴重、能見度低，對民眾身體健康和安全出行構(gòu)成嚴重威脅。
[0003]“如果我們沒有污染物的排放，甚或減少污染物的排放，這種霧霾天就有望避免?！眹噎h(huán)境保護城市顆粒污染防治重點實驗室負責(zé)人、南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)專家馮銀廠教授認為，霧和霾不能說清孰先孰后，霧是一種自然現(xiàn)象，而霾則歸咎為人為的環(huán)境破壞和污染物的排放?！按髿馐且环N自然資源，服務(wù)于我們生產(chǎn)生活和社會發(fā)展，但大氣資源也有其自身負荷，超負荷地排放就會造成我們難以承受的后果?！?“我們每一個人都是一個污染源，如果每個老百姓可以從節(jié)約一滴水、一度電做起，那日積月累就是一件了不起的事情”。提高民眾環(huán)保意識，節(jié)能減排，方可“撥霾見日”。
[0004]要節(jié)能減排，最重要的就是要選擇清潔能源，如太陽能作為生活的主要能源，盡量減少石油和天然氣的消耗，降低二氧化碳的排放量。同時在使用電力的過程中也要避免電能的浪費，節(jié)能減排是我們每一個人應(yīng)擔(dān)負的社會責(zé)任，選擇節(jié)能型的產(chǎn)品成為告別霧霾一你我共同的選擇。
[0005]全國全年平均日照時間超過2000個小時，太陽的輻射值一般多在3000?4000兆焦耳/m2。太陽能是可再生的清潔能源，取之不盡用之不竭。太陽能提水技術(shù)是解決全國乃至全世界的灌溉、生活用水和工業(yè)用水的最佳方法。
[0006]從技術(shù)、經(jīng)濟和資源情況等方面看，光伏技術(shù)是較有利用價值的可再生能源技術(shù)。光伏提水是太陽能利用的重要方式。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉、人畜飲水、生態(tài)建設(shè)等領(lǐng)域具有廣泛的使用前景。加快光伏提水技術(shù)的發(fā)展，是進一步開拓現(xiàn)代化灌溉的新途徑，是促進邊遠地區(qū)從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利發(fā)展的重要技術(shù)措施。利用太陽能提水灌溉，不但在生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能、抗災(zāi)等方面具有重要的社會效益，同時還具有可觀的經(jīng)濟效益。
實用新型內(nèi)容
[0007]為解決上述問題，本實用新型提供一種綠色環(huán)保性供水系統(tǒng)，極為經(jīng)濟，沒有排放，沒有噪音，不需要市電，完全沒有能源消耗的一種太陽能抽水設(shè)備。該太陽能抽水設(shè)備可為荒山治理、生態(tài)治理、草場灌溉、水土流失防護和生活用水提供水源。
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種太陽能抽水設(shè)備，包括太陽能抽水逆變器、光伏組件、光伏水泵、水管、水泵支架、水井、水塔、水位傳感器一、水位傳感器二。所述光伏組件通過電線與太陽能抽水逆變器輸入端口接通；水位傳感器一、水位傳感器二、光伏水泵通過電線與太陽能抽水逆變器輸出端口接通；光伏水泵通過三根鋼絲繩與水泵支架連接在一起，懸掛在水井里；水泵支架覆蓋在水井上；水管穿過水泵支架將水井、水塔連通；水位傳感器一安裝在水井里；水位傳感器二安裝在水塔里；所述水位傳感器一、水位傳感器二分部由三根端部裸露(相當(dāng)于電極)的信號線組成。
[0009]作為本實用新型的進一步改進:所述光伏組件至少選用太陽能電池陣列硅基薄膜組件光伏窗戶、安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏吆凸夥沾赏叩囊环N，且所述太陽能電池板陣列選用多晶硅太陽能電池板、單晶硅太陽能電池板、薄膜太陽能電池板、有機太陽能電池板和染料敏化太陽能電池板的一種。光伏組件將太陽能的輻射直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，是一種太陽能抽水設(shè)備的動力來源。
[0010]作為本實用新型的進一步改進:所述光伏水泵選用交流泵、離心泵、軸流泵、混流泵和深井泵的一種。
[0011]作為本實用新型的進一步改進:所述安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏吆凸夥沾赏呓Y(jié)構(gòu)選用直立鎖邊型、角馳式咬口型、暗扣式卡扣型和明釘式固定件連接型的一種。
[0012]所述太陽能抽水逆變器的控制器內(nèi)部帶有MPPT系統(tǒng)，能對光伏水泵的運行實施控制和調(diào)節(jié)，是將太陽能電池板陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動光伏水泵，并根據(jù)日照強度的變化實時地調(diào)節(jié)輸出頻率，使輸出功率接近太陽電池陣列的最大功率:當(dāng)日照很充足時，保證水泵的轉(zhuǎn)速不超過額定轉(zhuǎn)速；當(dāng)日照不足時，根據(jù)設(shè)定最低運行頻率是否滿足，否則自動停止運行。
[0013]所述太陽能抽水逆變器的輸出電壓采用優(yōu)化正弦PWM控制方式，可以根據(jù)實際系統(tǒng)情況自由設(shè)定水泵調(diào)速范圍；具有有防雷、過壓、欠壓、過流、過載保護功能。太陽能抽水逆變器具有如下特點:
[0014]I)具有動態(tài)VI最大功率點跟蹤(MPPT)控制法，響應(yīng)速度快，運行穩(wěn)定性好，解決了傳統(tǒng)MPPT方法在日照強度快速變化時跟蹤效果差、運行不穩(wěn)定甚至造成水錘危害的問題；
[0015]2)基于開發(fā)環(huán)保型和經(jīng)濟型光伏產(chǎn)品的設(shè)計理念，以蓄水替代蓄電，無蓄電池裝置，直接驅(qū)動光伏水泵揚水，裝置的可靠性高，同時大幅降低建設(shè)和維護成本；
[0016]3)主電路采用智能功率模塊，可靠性高，轉(zhuǎn)換效率達98%。
[0017]本實用新型的工作原理:光伏組件吸收太陽能，發(fā)出的電通過太陽能抽水逆變器逆變就可以驅(qū)動光伏水泵工作，把水從水井抽到水塔里；水位傳感器一、水位傳感器二通過感應(yīng)水井、水塔里水位的高低來控制太陽能抽水逆變器的運轉(zhuǎn):水塔水位高于高水位時，停止注水；低于低水位時,開始注水；水井水位低于低水位時,停止揚水；高于高水位時,開始揚水。只要白天有一點光線系統(tǒng)就可以工作，有時下小雨還能正常工作，系統(tǒng)有防雷、過壓、欠壓、過流、過載保護功能，只要有大電流或電壓就控制柜就可以保護整體設(shè)備，系統(tǒng)運行安全高效。
[0018]本實用新型的有益效果是:1) 一種太陽能抽水設(shè)備為綠色環(huán)保性供水系統(tǒng)，極為經(jīng)濟，沒有排放，沒有噪音，不需要市電，低碳環(huán)保；2)以蓄水替代蓄電，無蓄電池裝置，直接驅(qū)動光伏水泵揚水，裝置的可靠性高，同時大幅降低建設(shè)和維護成本；3)—種太陽能抽水設(shè)備采用動態(tài)VI最大功率點跟蹤算法，響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性強，MPPT效率高達99% ;4)—種太陽能抽水設(shè)備具有防雷、過壓、欠壓、過流、過載保護功能，運行極為安全，基本上無需人工管理和維護，完全是達到智能化的工作狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一種太陽能抽水設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為太陽能電池板整列的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為直立鎖邊型光伏彩鋼瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為角馳式咬口型光伏彩鋼瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為暗扣式卡扣型光伏彩鋼瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為明釘式固定件連接型光伏彩鋼瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7為復(fù)合型光伏彩鋼瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中，1.太陽能抽水逆變器；2.太陽能電池板陣列；3.光伏水泵；4.水泵支架；5.水位傳感器一 ；6.水位傳感器二 ；7.水管；8.水塔；9.水井；11、超白布紋鋼化玻璃；12、EVA ;13、TPT ;14、太陽能電池；15、鋁合金邊框；16、直立鎖邊型；17、角馳式咬口型；18、暗扣式卡扣型；19、明釘式固定件連接型；20、復(fù)合型光伏彩鋼瓦。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0028]請參照圖1，本實施例中，太陽能電池板陣列通過電線與太陽能抽水逆變器輸入端口接通；水位傳感器一、水位傳感器二、光伏水泵通過電線與太陽能抽水逆變器輸出端口接通；光伏水泵通過三根鋼絲繩與水泵支架連接在一起，懸掛在水井里；水泵支架覆蓋在水井上；水管穿過水泵支架將水井、水塔連通；水位傳感器一安裝在水井里；水位傳感器二安裝在水塔里。
[0029]請參照圖1，本實施例中，一種太陽能抽水設(shè)備全自動運行，無需人工值守，太陽能抽水設(shè)備省卻掉蓄電池之類的儲能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅(qū)動水泵揚水。太陽能抽水逆變器對系統(tǒng)的運行實施控制和調(diào)節(jié)，實現(xiàn)最大功率點跟蹤。當(dāng)日照充足時保證系統(tǒng)額定運行，當(dāng)日照不足時，設(shè)定最低運行頻率滿足，確保太陽能電池板陣列的充分應(yīng)用。太陽電池陣列由多塊太陽電池組件串并聯(lián)而成，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)換為電能，為整個系統(tǒng)提供動力電源。
[0030]請參照圖2，本實施例中，太陽能電池板陣列是由多個單體電池串、并聯(lián)連接和嚴密封裝成組件，主要將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能，給光伏水泵電機提供工作電力。
[0031]請參照圖2，本實施例中，太陽能電池板陣列是將性能一致或相近的電池組合在一起的組件串聯(lián)或并聯(lián)組成太陽能電池，超白布紋鋼化玻璃和切割好的EVA、玻璃纖維、背板按照一定的層次敷設(shè)好，層壓，修邊，裝鋁合金邊框，用TPT進一步密封的光伏組件。
[0032]作為較佳實施例，所述超白布紋鋼化玻璃厚度為3.2mm。
[0033]本實施例中，一種太陽能抽水設(shè)備年發(fā)電量為20075千瓦時,按設(shè)備使用壽命25年計算可發(fā)電501875千瓦時，可節(jié)約標準煤100.375噸、減少碳粉塵排放量68.255噸、減少二氧化碳排放量250.18噸、減少二氧化硫排放量7.5噸。市電抽水設(shè)備工作時需要人工管理操作，且還經(jīng)常出現(xiàn)故障維修費用很高、使用成本更高；太陽能抽水設(shè)備達到全自動化工作無需人工看管，太陽能抽水設(shè)備運行無噪聲無安全隱患且零排放無污染；太陽能抽水設(shè)備還具有自我保護功能，大大增加系統(tǒng)的使用壽命。
[0034]作為較佳實施例，所述光伏組件選用薄膜太陽能電池。
[0035]作為較佳實施例，所述光伏組件選用有機太陽能電池。
[0036]作為較佳實施例，所述光伏組件選用染料敏化太陽能電池。
[0037]作為較佳實施例，所述光伏組件選用硅基薄膜組件光伏窗戶。
[0038]作為較佳實施例，所述光伏組件選用安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏摺?br> [0039]作為較佳實施例，所述光伏組件選用安裝于建筑屋頂?shù)墓夥沾赏摺?br> [0040]作為較佳實施例，所述安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏哌x用直立鎖邊型結(jié)構(gòu)。
[0041]作為較佳實施例，所述安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏哌x用角馳式咬口型結(jié)構(gòu)。
[0042]作為較佳實施例，所述安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏甙悼凼娇坌徒Y(jié)構(gòu)。
[0043]作為較佳實施例，所述安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏哌x用明釘式固定件連接型結(jié)構(gòu)。
[0044]上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進講本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案應(yīng)用于其他場合的，均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能抽水設(shè)備，其特征在于:包括太陽能抽水逆變器、光伏組件、光伏水泵、水管、水泵支架、水井、水塔、水位傳感器一、水位傳感器二 ；所述光伏組件通過電線與太陽能抽水逆變器輸入端口接通；水位傳感器一、水位傳感器二、光伏水泵通過電線與太陽能抽水逆變器輸出端口接通；光伏水泵通過三根鋼絲繩與水泵支架連接在一起，懸掛在水井里；水泵支架覆蓋在水井上；水管穿過水泵支架將水井、水塔連通；水位傳感器一安裝在水井里；水位傳感器二安裝在水塔里；所述水位傳感器一、水位傳感器二分部由三根端部裸露的信號線組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能抽水設(shè)備，其特征在于:所述光伏組件至少選用太陽能電池陣列硅基薄膜組件光伏窗戶、安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏吆凸夥沾赏叩囊环N。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能抽水設(shè)備，其特征在于:所述光伏水泵為交流泵、離心泵、軸流泵、混流泵和深井泵的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能抽水設(shè)備，其特征在于:所述太陽能電池板陣列選用多晶硅太陽能電池板、單晶硅太陽能電池板、薄膜太陽能電池板、有機太陽能電池板和染料敏化太陽能電池板的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能抽水設(shè)備，其特征在于:所述安裝于建筑屋頂?shù)墓夥输撏吆凸夥沾赏呓Y(jié)構(gòu)選用直立鎖邊型、角馳式咬口型、暗扣式卡扣型和明釘式固定件連接型的一種。
【文檔編號】E03B3/08GK204080928SQ201420511219
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月6日
【發(fā)明者】周學(xué)東 申請人:海南廣源隆節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司