اینورتر گرووات برای پمپ آب کشاورزی

پمپ آب کشاورزی برخلاف بار خانگی، ساعتها با گشتاور سنگین کار می کند و راه اندازی مستقیم آن روی برق ضعیف روستایی، موتور را می سوزاند و آب را در گرمترین ساعت قطع می کند. اگر دنبال اینورتر گرووات برای پمپ آب کشاورزی هستید، اولین تصمیم انتخاب توان نیست؛ انتخاب معماری است: راه اندازی مستقیم آرایه روی پمپ، یا اینورتر با باتری و انتقال بخشی از انرژی به شب.

در چاههای ایران سطح آب هر سال پایینتر می رود. پمپی که پنج سال پیش در ۶۰ متر کار می کرد، امروز همان دبی را از ۸۵ متر می خواهد. اینورتر گرووات باید با همین تغییر ارتفاع انتخاب شود، نه با برچسب توان پلاک پمپ. در ادامه با فرمول و عدد جلو می رویم و جاهایی که اینورتر هیبریدی جواب نمی دهد را صریح می گوییم.

پمپاژ خورشیدی چطور کار می کند و اینورتر کجا می نشیند

در پمپاژ خورشیدی، آرایه ولتاژ DC می دهد و اینورتر آن را به AC سه فاز یا تک فاز با فرکانس متغیر تبدیل می کند. نکته اصلی همین فرکانس متغیر است. با قانون افینیتی پمپ، دبی با دور، ارتفاع با مربع دور و توان با مکعب دور تغییر می کند. اگر دور را ۲۰ درصد کم کنید، دبی به ۸۰ درصد، ارتفاع به ۶۴ درصد و توان مصرفی به حدود ۵۱ درصد می رسد. یعنی با نصف توان هنوز ۸۰ درصد آب را دارید و همین جاست که پمپاژ خورشیدی اقتصادی می شود.

اینورتر هیبریدی گرووات از خانواده SPF و WIT سه کار انجام می دهد: ردیابی نقطه توان بیشینه، شارژ باتری و ساخت AC برای بار. درایو پمپ خورشیدی فقط دو کار می کند: ردیابی توان و تغییر دور موتور. درایو منحنی پمپ را می شناسد و در روز ابری دور را کم می کند تا کار کند؛ هیبریدی اگر توان کافی نباشد خروجی را قطع می کند. این تفاوت، هسته انتخاب شماست.

محاسبه توان اینورتر گرووات برای پمپ آب کشاورزی

توان محور پمپ از دبی و ارتفاع محاسبه می شود، نه از جدول فروشنده. فرمول ساده این است: توان بر حسب کیلووات برابر است با حاصل ضرب دبی (متر مکعب در ساعت) در ارتفاع کل (متر)، تقسیم بر ۳۶۷ ضربدر راندمان پمپ. راندمان پمپهای شناور کشاورزی معمولا بین ۰٫۴۵ تا ۰٫۶۵ است. ارتفاع کل هم فقط عمق چاه نیست؛ ارتفاع استاتیکی به علاوه افت سطح آب در حین پمپاژ، افت اصطکاک لوله و ارتفاع تخلیه.

یک مثال واقعی: دبی ۲۰ متر مکعب در ساعت و ارتفاع کل ۸۰ متر با راندمان ۰٫۵۵، توان ۷٫۹ کیلووات می دهد. پس پمپ ۷٫۵ کیلوواتی روی نقطه کاری خودش است و اینورتر باید حداقل ۸ کیلووات خروجی داشته باشد. بعد از این عدد، آرایه را ۱٫۳ تا ۱٫۵ برابر توان پمپ بگیرید؛ برای ۷٫۵ کیلووات، ۱۰ تا ۱۱ کیلووات پنل لازم است، نه ۷٫۵ کیلووات.

جدول زیر نقطه شروع انتخاب است. قبل از خرید، منحنی پمپ خودتان و سطح آب دینامیک چاه را بگیرید.

ستون آخر با ۶ ساعت آفتاب مفید و راندمان کلی ۷۰ درصد حساب شده است. در دی و بهمن این عدد به ۳ تا ۴ ساعت می رسد؛ اگر آبیاری زمستانه دارید، جدول را با بدترین ماه سال ببندید.

تک فاز یا سه فاز؛ کدام اینورتر برای پمپ شما

تا ۳ کیلووات، پمپ تک فاز ۲۲۰ ولت و سانورتر گرووات از خانواده SPF انتخاب طبیعی است. این خانواده با باتری ۴۸ ولت کار می کند و ورودی پنلش تا حدود ۴۵۰ ولت را می پذیرد، پس رشته بندی با پنلهای ۵۵۰ وات به بالا راحت است. سانورتر خورشیدی گرووات SPF6000ES Plus با ۶ کیلووات خروجی برای پمپ ۳ تا ۴ کیلوواتی حاشیه امن دارد. نمونه کوچکترش، سانورتر ۵۰۰۰ وات گرووات SPF ES 5000، برای چاههای کم عمق و باغهای کوچک کافی است.

برای پمپ سه فاز داستان عوض می شود. خانواده WIT سه فاز است، اما ظرفیتش از ۱۵ کیلووات شروع می شود. اگر پمپ شما ۵٫۵ کیلوواتی سه فاز است، یک اینورتر هیبریدی گرووات ۱۵ کیلوواتی نزدیک سه برابر ظرفیت لازم است؛ در بار کم راندمان پایین می آید و مصرف خودش هم حدود ۶۰ تا ۱۰۰ وات در حالت بی باری است. نظر من صریح است: برای پمپ سه فاز بالای ۴ کیلووات، درایو پمپ خورشیدی هم ارزانتر است و هم کارآمدتر. اینورتر هیبریدی گرووات WIT15K-HU را وقتی بخرید که به باتری، برق خانه و ورودی ژنراتور هم نیاز دارید.

اگر بین آنگرید و آفگرید مردد هستید، اینورتر گرووات آنگرید یا آفگرید را بخوانید؛ برای پمپاژ روستایی نسخه آفگرید یا هیبریدی معمولا تنها گزینه منطقی است، چون شبکه کشاورزی در اوج تابستان قابل اعتماد نیست. مقایسه برندها را هم در مقایسه اینورتر گرووات با Deye دیده ایم.

آرایه، گرما و گردوغبار در اقلیم ایران

پنل در ۲۵ درجه سلسیوس تست می شود؛ روی زمین در تیرماه دمای سلول به ۷۰ درجه می رسد. با ضریب دمایی حدود ۰٫۳۵ درصد بر درجه، همین اختلاف ۴۵ درجه ای حدود ۱۵ درصد توان را می خورد. به همین دلیل آرایه پمپاژ را ۱٫۳ تا ۱٫۵ برابر می بندیم، نه ۱٫۱. هر کسی گفت «۷ کیلووات پنل برای پمپ ۷ کیلوواتی کافی است»، تجربه میدانی ندارد.

گردوغبار بهار در خراسان، سیستان و خوزستان می تواند در یک ماه ۵ تا ۸ درصد تولید را کم کند. شست وشوی ماهانه آرایه اثرش را در تیر و مرداد فوری نشان می دهد. زاویه نصب را با نیاز آبی تنظیم کنید: در اصفهان با عرض حدود ۳۲ درجه، شیب ۲۵ تا ۳۰ درجه در تابستان بهتر از ۳۵ درجه کار می کند، چون بار اصلی پمپاژ بین خرداد و شهریور است.

برای رشته بندی، ولتاژ مدار باز رشته را در سردترین صبح زمستان حساب کنید؛ ولتاژ بالا در سرما بیشترین خطر را برای اینورتر گرووات دارد. پنل ۵۸۰ تا ۶۱۰ وات دوطرفه با اینورترهای امروزی جفت خوبی می سازد.

حفاظتها و تنظیماتی که موتور را نجات می دهد

سه حفاظت غیرقابل چشم پوشی: خشک کار کردن، اضافه بار و اضافه ولتاژ. الکترود سطح آب یا سنسور شناور به ورودی دیجیتال اینورتر وصل می شود و با افت سطح آب، پمپ خاموش می شود. بدون این حفاظت، یک بعدازظهر خشکی چاه می تواند سیم پیچ موتور شناور را بسوزاند و هزینه تعویض موتور از هزینه خود اینورتر بیشتر است.

محدوده MPPT را با رشته پنل هماهنگ کنید و حداقل ولتاژ کار را دست کم نگیرید. برای پمپ ۷٫۵ کیلوواتی سه فاز، جریان نامی حدود ۱۵ آمپر است؛ تنظیم اضافه بار روی ۱٫۱ برابر جریان پلاک درست است و ۱٫۵ برابر فقط برای استارتهای سنگین معنا دارد. حفاظت ولتاژ پایین هم در روستاهایی که برقشان به ۳۴۰ ولت می رسد باید فعال باشد.

کابل کشی، افت ولتاژ و چاه عمیق

در چاه، طول کابل زیاد است و افت ولتاژ جدی می شود. برای بار سه فاز، افت ولتاژ تقریبا برابر است با ۱٫۷۳ ضربدر طول ضربدر جریان ضربدر مقاومت مخصوص مس، تقسیم بر سطح مقطع. برای پمپ ۷٫۵ کیلووات با جریان ۱۵ آمپر و کابل ۴ میلیمتر مربع در طول ۱۲۰ متر، افت حدود ۱۳ تا ۱۴ ولت یعنی ۳٫۵ درصد می شود. زیر ۳ درصد بمانید؛ برای طولهای بالای ۱۰۰ متر کابل ۶ میلیمتر مربع ببرید.

کابل شناور باید از نوع مناسب زیر آب باشد، نه کابل ساختمانی. موتور شناور برای خنک شدن به جریان آب روی بدنه نیاز دارد. در زاگرس و البرز ارستر ولتاژ AC و DC را جدی بگیرید؛ یک صاعقه تابستان آرایه و اینورتر گرووات را از کار می اندازد و گارانتی هم پوشش نمی دهد.

باتری برای پمپ شبانه؛ چه زمانی منطقی است

یک محاسبه ساده تکلیف را روشن می کند. پمپ ۷٫۵ کیلوواتی که ۶ ساعت در شب کار کند، ۴۵ کیلووات ساعت انرژی می خواهد. با راندمان ۹۰ درصد و عمق دشارژ ۸۰ درصد، بانک باتری باید حدود ۶۲ کیلووات ساعت باشد؛ روی ۴۸ ولت یعنی بیش از ۱۲۰۰ آمپر ساعت. هزینه چنین بانکی چند برابر خود پمپ و آرایه است و عمرش با ۳۰۰ سایکل در سال به ده سال نمی رسد.

پس باتری را فقط برای بار کوچک شبانه بگذارید: روشنایی، پنکه، یخچال و حداکثر یک پمپ ۱ کیلوواتی. برای پمپاژ اصلی، آب را در روز به مخزن ببرید و شب از مخزن استفاده کنید؛ مخزن از هر باتری ارزانتر و بادوامتر است. برای پروژههایی که باتری هم دارند، اینورتر هیبریدی گرووات SPE12000 با ۱۲ کیلووات ظرفیت، بار خانه و پمپ کوچک را با هم می برد. مقایسه قیمت مدلها را در قیمت اینورتر هیبریدی در ۱۴۰۶ ببینید.

هزینه، گازوئیل و بازگشت سرمایه در ۱۴۰۶

پمپ ۷٫۵ کیلوواتی با موتور دیزل حدود ۲ تا ۲٫۵ لیتر گازوئیل در ساعت می سوزاند. با ۶ ساعت کار روزانه و ۱۸۰ روز فصل آبیاری، سالی نزدیک ۲۲۰۰ تا ۲۷۰۰ لیتر مصرف دارد، به علاوه روغن، سرویس و خاموشیهای ناشی از تعمیر. اگر همین پمپ با آرایه ۱۱ کیلوواتی و درایو کار کند، هزینه جاری تقریبا صفر می شود و بازگشت سرمایه معمولا بین سه تا پنج سال است.

این محاسبه یک استثنا دارد: اگر چاه آب کافی برای ۶ ساعت در روز ندارد، آرایه بزرگتر از ۸ کیلووات هدر است؛ اول منحنی آبدهی چاه را ببینید. قطعیهای تابستان و افت ولتاژ شبکه روستایی هم هزینه پنهانی است که در فاکتور نمی آید.

اشتباهات رایج

اینها را در پروژههای اجرا شده زیاد دیده ام و هر کدام هزینه واقعی داشته است:

• محاسبه آرایه با توان نامی پنل و بدون ضریب دما و گردوغبار؛ نتیجه اش توقف پمپ در بعدازظهر مرداد است.
• انتخاب اینورتر بر اساس توان پلاک پمپ و بی توجهی به ارتفاع واقعی و افت سطح آب در فصل خشک.
• نصب اینورتر در اتاقک بسته و بدون تهویه؛ دمای بالای ۴۵ درجه، اینورتر را به کاهش توان می برد.
• حذف حفاظت خشک کار کردن برای صرفه جویی چند میلیون تومان و سوزاندن موتور شناور در اولین خشکی چاه.
• استفاده از کابل نازک برای کاهش هزینه؛ افت ولتاژ بیشتر، جریان بیشتر و گرمای بیشتر در ترمینالها.
• وصل کردن پمپ سه فاز به سانورتر تک فاز با این تصور که تبدیل ولتاژ انجام می شود.
• خرید اینورتر هیبریدی گرووات ۱۵ کیلوواتی برای پمپ ۵٫۵ کیلوواتی بدون نیاز به باتری؛ پول اضافه و راندمان کمتر.

اگر بعد از نصب خطایی روی نمایشگر دیدید، صفحه پشتیبانی اینورتر گرووات را ببینید؛ بخش زیادی از خطاها با تنظیم درست و بازبینی سیم بندی حل می شود، نه با تعویض قطعه.

سوالات متداول

برای پمپ ۷٫۵ کیلوواتی چند کیلووات پنل لازم است؟

حدود ۱۰ تا ۱۱ کیلووات پنل. توان محور پمپ را با فرمول دبی و ارتفاع حساب کنید و ۱٫۳ تا ۱٫۵ برابر بگیرید تا افت دما و گردوغبار جبران شود. با ۷٫۵ کیلووات پنل، پمپ فقط در ساعات اوج به دبی نامی می رسد و بقیه روز نصف آب می دهد.

آیا اینورتر گرووات بدون باتری هم پمپ را می چرخاند؟

بله، سانورترهای خانواده SPF بدون باتری هم خروجی AC می سازند و بار را مستقیم تغذیه می کنند. محدودیت این است که تولید فقط در ساعات آفتاب است و با عبور ابر، خروجی قطع یا کم می شود. برای پمپاژ روزانه این کافی است و بیشتر طرحهای کشاورزی همین شکل اجرا می شوند.

پمپ سه فاز را می شود به سانورتر تک فاز وصل کرد؟

نه. خروجی تک فاز ۲۲۰ ولت نمی تواند موتور سه فاز ۳۸۰ ولت را بچرخاند. برای پمپ سه فاز باید اینورتر سه فاز یا درایو پمپ سه فاز بخرید. اگر چاه تازه حفر شده و پمپ را هنوز نخریده اید، پمپ تک فاز تا ۳ کیلووات انتخاب سادهتر و ارزانتری است.

در روز ابری یا غروب، پمپ چه می شود؟

اگر درایو پمپ داشته باشید، دور موتور کم می شود و پمپ با توان موجود آب می دهد تا جایی که ولتاژ از حداقل مجاز پایینتر نرود. با اینورتر هیبریدی بدون باتری، معمولا زیر حد آستانه خروجی قطع می شود و پمپ متوقف می ماند. تفاوت اصلی همین است.

چه حفاظتی برای جلوگیری از سوختن موتور لازم است؟

حفاظت خشک کار کردن با الکترود سطح آب، حفاظت اضافه بار روی جریان نامی، حفاظت ولتاژ پایین و بالا و ارستر صاعقه. تنظیم اضافه بار روی ۱٫۱ برابر جریان پلاک کافی است. برای موتورهای شناور قدیمی، تست مقاومت عایقی قبل از راه اندازی را جدی بگیرید؛ عایق ضعیف با اولین اضافه ولتاژ می سوزد.

هزینه نگهداری سالانه چقدر است؟

در مقایسه با پمپ دیزل تقریبا هیچ. کارهای واقعی شامل شست وشوی پنل هر ماه در فصل گردوغبار، بازدید سالانه اتصالات و ترمینالها، تست ارستر و بررسی فن و مسیر هواگیری اینورتر است. اگر اینورتر در اتاقک بسته نصب شده باشد، تعویض فن هر دو یا سه سال یک بار لازم می شود.

جمع بندی

انتخاب اینورتر گرووات برای پمپ آب کشاورزی با سه عدد روشن می شود: دبی، ارتفاع کل و راندمان پمپ. از اینها توان محور در می آید، بعد آرایه ۱٫۳ تا ۱٫۵ برابر توان پمپ بسته می شود. برای پمپ تک فاز تا ۳ کیلووات، سانورتر SPF انتخاب متعادلی است؛ برای پمپ سه فاز بالای ۴ کیلووات، درایو پمپ خورشیدی کارآمدتر و ارزانتر است و اینورتر هیبریدی ۱۵ کیلوواتی را فقط وقتی بخرید که باتری و برق خانه هم در برنامه باشد. حفاظت خشک کار کردن، کابل درست و آرایه بزرگتر از محاسبه کاغذی، سه چیزی است که هیچ وقت نباید از آن صرف نظر کنید.

راهنمای کامل این موضوع: اینورتر گرووات؛ خرید سانورتر Growatt با قیمت روز

سایر محصولات و خدمات مجموعه: asuncctv.ir

دسته مرتبط: اینورتر