Насос работающий от солнца

Солнечный насос (гелионасос)

Извлечение воды из скважины в местах, где нет электроэнергии, представляется задачей совсем не простой. И особенно, если эта скважина глубиной в десятки метров. Для этих целей наиболее реальны два варианта насосов — с использованием ветряной и солнечной энергии. Поскольку наличие ветра совсем не обязательно везде и всегда, а солнце — фактор постоянный, хотя и с разной степенью активности для разных регионов, то Солнце является более предпочтительным вариантом.

Обычно Солнце используют для выработки электроэнергии, с помощью которой потом приводят в действие скважинный электрический насос. Для подъема небольших объемов воды с глубины 30 метров, например, можно применить погружной насос мощностью 0,5 кВт. Для работы такого насоса потребуются солнечные батареи большой площади, аккумулятор, инвертор и другие составляющие. Весь комплект весит около 120 кг. И он требует постоянного присмотра и обслуживания. И это для только одного насоса. Поэтому, как альтернатива такой системе водоснабжения, был разработан солнечный насос (гелионасос) на базе паровакуумного насоса ПВНК 1-10 (Рис.1 ) .

Нагрев воды до кипения в гелионасосе осуществляется в медной герметичной капсуле с помощью параболоцилиндрического концентратора теплового солнечного потока. Зеркало такого концентратора фокусирует солнечные лучи на медной капсуле, в которой находится специальная жидкость, вдоль ее продольной оси. Жидкость в капсуле имеет пониженную температуру кипения, как, например, специально подготовленная вода.

Температура в фокусе концентратора достигает 300 и более градусов, а жидкость размещена тонким слоем в хорошо передающем тепло сосуде, поэтому вода в капсуле вскипает быстро. Пар, образовавшийся в результате кипения, накапливается, сжимается до величины давления водяного столба в скважине и вытесняет воду из скважины по трубе-стояку. Затем пар конденсируется с образованием вакуума и этот вакуум всасывает в трубу-стояк воду из скважины.

Насос работает циклически в режиме четырехтактного двигателя. Однако, если параболоцилиндрический концентратор не будет постоянно ориентирован на Солнце, нагрев и работа насоса быстро прекратится. Для отслеживания траектории движения Солнца и постоянной ориентации концентратора на него в «ПВНК-Гелио» все это осуществляются с помощью оптико-механического устройства.

Поскольку плотность солнечного излучения составляет 835 Вт/кв. м, то концентратор площадью 1м х 1,.5м с учетом всех потерь тепла при концентрации теплового потока сосредоточит в фокусе параболического отражателя на медной капсуле около одного киловатта мощности. С учетом того, что объем воды в капсуле, необходимый для выработки нужного количества пара, очень мал (из одного литра воды получается около 1500 литров пара), то нагрев, испарение и конденсация чередуются в течение десятков секунд.

Для увеличения мощности насоса увеличивают площадь концентратора, т.е.добавляют одну или несколько секций. Насос не требует специального постоянного обслуживания и может устанавливаться в местах, удаленных от цивилизационных центров. Несмотря на довольно сложный профиль концентратора, он может изготавливаться достаточно просто. Сама отражающая часть-зеркало может быть изготовлена из алюминиевой фольги или зеркальной пленки, наклеенной на стальной лист толщиной около одного мм, или из тонкого полированного листа нержавеющей стали, такой же толщины,закрепленного на нескольких шпангоутах из толстолистовой фанеры или пластмассы. На шпангоуте с помощью линейки и лекала выполнены вырезы под зеркало, как показано на рис.2.

Или вырезы сделаны с помощью гидроабразивной резки по заданной программе. Насос устроен так, что испаряющаяся жидкость не взаимодействует с жидкостью перекачиваемой. Благодаря этому можно перекачивать самые разные жидкости и не обязательно располагать концентратор рядом со скважиной. Помимо солнечной энергии такой насос может работать от любого источника тепла — дрова, уголь, газ, солярка и электричество. Он может обеспечить принудительную циркуляцию воды в отопительной системе дома от обычного огневого котла.(рис.3)

Тепловой паровакуумный насос ТПВНК

Тепловой паровакуумный насос ТПВНК обеспечивает перекачивание жидкости по трубопроводам без использования электрической энергии. Он представляет собой четырехтактный паровой двигатель, работающий за счет фазовых превращений рабочего тела. Основным узлом этого насоса является капсула – испаритель, в которой находится рабочее тело — чаще всего это жидкость.

При нагреве рабочего тела оно испаряется, расширяется и воздействует на исполнительный орган насоса — поршень или элемент, заменяющий его, что приводит к созданию избыточного давления при вытеснении жидкости из насоса или к вакууму при ее всасывании в насос. Капсула размещается в зонах повышенной температуры, достаточной для кипения жидкости в испарителе. Для работы насоса в регионах с достаточной солнечной активностью таким нагревателем может быть Солнце, а при его отсутствии другие источники нагрева — дрова, уголь, газ, нефтепродукты.

ТПВНК может создавать любое необходимое для перемещения жидкости давление. Поэтому он способен выкачивать воду из скважин или поднимать ее на верхние этажи многоэтажных зданий. Причем делать это при отсутствии электроэнергии, как попутную работу при отоплении помещения, или одновременно с приготовлением пищи.

Практически он позволяет обеспечить автономное отопление любого помещения, как от временных нагревателей, так и в составе отопительной системы дома. Поскольку в отличие от насосов ПВНК 1-10 он не нагревает перекачиваемую жидкость, а перемещает ее в том состоянии, в котором она попадает в него, то с его помощью можно транспортировать любую жидкость, в том числе и нефтепродукты или агрессивные жидкости.

Источник

Насос на солнечных батареях: применение, преимущества и недостатки

Дата публикации: 17 апреля 2019

Использование насоса на солнечных батареях будет оправдано на дачных и приусадебных участках. В летнюю жару растения требуют усиленного полива, и владельцу участка будет весьма сложно носить воду ведрами вручную. Можно соорудить самодельный насос или купить уже готовое устройство с солнечной батареей. Из этой статьи вы узнаете о сферах применения этих агрегатов, их преимуществах и недостатках.

Применение солнечных насосов

Солнечный насос незаменим на дачных участках, к которым не подведено электричество. Также его используют владельцы домов, которые стремятся свести к минимуму расход электроэнергии.

Самые распространенные варианты применения устройств, работающих за счет энергии солнца:

перекачивание воды на предприятиях;
водоснабжение жилых домов;
подача воды из скважины;
декорирование прилегающей к дому территории (к примеру, обустройство фонтанов или создание искусственных водопадов);
обеспечение циркуляции и фильтрации воды в садовых прудах;
полив деревьев и огородных культур;
обустройство поилок для скота;
выращивание аквакультур.

В промышленности чаще всего применяются гибридные системы, с помощью которых можно значительно сэкономить на использовании электроэнергии. Для полива больших участков понадобятся мощные устройства, способные перекачивать большие объемы жидкости.

Принцип действия агрегата

Насос для воды на солнечных батареях работает по тому же принципу, что и обычные насосы. Единственное отличие заключается в том, что источником питания для него выступает солнечная батарея. С ее помощью энергия солнца преобразовывается в электрическую энергию. Насос подсоединяют к фотоэлементам батареи.

Наибольшее количество электроэнергии солнечные панели вырабатывают с 9 до 16 часов. В пасмурные дни, вечернее и ночное время выработка падает до минимума. С наступлением темноты устройство можно переключать на другой источник питания. К примеру, дизельный генератор.

Как создать устройство для подачи воды из скважины своими руками

Чаще всего используются погружные водяные насосы. Устройства, которые есть в продаже, значительно отличаются между собой по мощности, глубине погружения и другим техническим параметрам. Благодаря этому можно без проблем подобрать подходящий насос как для небольшого приусадебного участка, так и для большой фермы, где нужна высокая производительность. Технические устройства, работающие за счет энергии солнца, способны поднимать воду с глубины от 20 до 200 метров.

Установка агрегата достаточно простая и состоит из таких этапов:

Прибор оснащают защитными датчиками. Как правило, их подключают к управляющему контроллеру. Питающие модули также присоединяют к контроллеру.
Когда все датчики подключены, устройство погружают в скважину.
Водоподающую трубу следует подвести к баку для накопления воды. В нем должны быть установлены датчики максимального и минимального уровня жидкости.
Когда уровень воды в баке опустится ниже минимального – насос начнет перекачивать воду. Агрегат отключится, как только в баке наберется достаточное количество жидкости.

Собрать солнечный насос для воды своими руками может каждый хозяин приусадебного участка. Для этого надо подключить к обычному водяному насосу солнечную панель с помощью проводов. Если вы хорошо разбираетесь в технике – вы сможете сделать водонагреватель на солнечных батареях своими руками.

Преимущества и недостатки устройств, работающих на энергии солнца

Преимущества

Независимость от электрических сетей.
Возможность установки в любом месте, в том числе и на отдаленных полях, где не проведено электричество.
Простота в использовании.
Бесшумная работа.
Минимальная комплектация.
Невысокая себестоимость.
Экологичность.

Недостатки

Невысокая мощность, маленький напор водной струи.
Устройства могут работать только при наличии достаточного количества солнечного света.

Отзывы людей, которые уже установили солнечные насосы на своих участках

Отзывы о солнечных насосах для поливки сильно отличаются. Приведем здесь некоторые из них:

«Сделал на своем участке мини-фонтан, который работает только за счет энергии света. Выглядит очень красиво и не требует больших затрат электричества. Когда солнце светит – фонтан работает, а с наступлением вечера он выключается».
«Используем такой агрегат для полива огорода, он стоил чуть более 10 тыс. рублей. Зато теперь у нас не возникает никаких проблем с поливом грядок».
«Подобные устройства очень облегчают работу дачникам в саду и огороде».
«Применять солнечные панели нецелесообразно. Они стоят дорого и не окупают себя».
«Намного легче установить бензогенератор и использовать его как источник энергии для водяного насоса».
«Задумка интересная, но совершенно не практичная».

Таким образом, работающий от солнечных батарей насос можно использовать для подачи питьевой воды в дом, полива огорода и других целей. Но работа агрегата напрямую зависит от солнца, если его света недостаточно – он не сможет запуститься.

Солнце как источник энергии
Зимние проблемы солнечных батарей
Иностранные солнечные батареи в гостях у россиян
«Сами с усами» или самодельные солнечные батареи

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

Насос на солнечных батареях

Пост опубликован: 25 июля, 2017

Альтернативные источники энергии все более широко используются в повседневной жизни городских и сельских жителей. А солнце, как основной источник жизни на нашей планете, всегда использовалось человеком, при получении различных видов энергии и одним из таких видов, является электрическая энергия.

Развитие технологий позволило изготавливать солнечные батареи небольших размеров, позволяющие обеспечить электрической энергией бытовые приборы различной мощности. Одним из подобных устройств, является насос для перекачки воды, работающие за счет энергии солнца.

Принцип действия

Конструкция насоса, использующего солнечную энергию, аналогична конструкции обычного насоса, с той лишь разницей, что в качестве источника электрического тока, в подобных устройствах, служит солнечная батарея.

В связи с этим, принцип работы насоса на солнечной батарее, основан на преобразовании энергии солнечного света в электрическую энергию – т. е. принципе работы солнечной панели, который заключается в свойствах веществ образовывать разно заряженные частицы при воздействии световых лучей.

Солнечная батарея (солнечная панель) состоит из определенного количества фотоэлементов, помещенных в корпус, требуемых геометрических размеров. Фотоэлементы соединены между собой определенным образом, а к их выводам (электродам), подключается нагрузка – электрический насос.

Фотоэлементы изготавливаются из двух слоем кремния, в каждый из которых добавляются различные вещества, придающие слоям отличительные свойства. В верхний слой (N – слой) добавляется фосфор и это придает данному слою способность вырабатывать дополнительное количество отрицательно заряженных частиц, при воздействии на него солнечного света. В нижний слой (Р-слой) добавляется бор, что при воздействии на фотоэлемент солнечных лучей, приводит к увеличению количества положительных частиц, или так называемых — «дырок». Между слоями образуется «p-n переход», который обуславливает «p-n проводимость» фотоэлемента.

Образование дополнительного количества разно полярных частиц, в разных слоях фотоэлемента, приводит к образованию электрического поля, и как следствие – появляется электрическое напряжение. При подключении нагрузки, к разно заряженным электродам, в цепи протекает электрический ток. Отрицательно заряженные частицы движутся вверх, положительно заряженные – вниз.

Принцип работы фотоэлемента приведен на ниже расположенной схеме:

Где используют солнечные насосы

Насосы, служащие для перекачки воды, используются в различных сферах деятельности человека, потому как без воды невозможно вырастить хороший урожай, обеспечить работу технических производств, да и человек, не может жить при отсутствии воды.

Солнечные насосы широко используются в тех случаях, когда отсутствуют стационарные электрические сети или подключение к ним выполнить технически невозможно. Единственным условием, для успешной работы подобных устройств, является достаточное количество солнечной активности, в месте установки перекачивающего агрегата.

В нашей стране солнечные насосы используются в различных системах перекачки воды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, водоснабжении жилых домов и административных зданий, в системах орошения и декорировании загородных участков и городских зон отдыха.

Насосы на солнечных батареях широко используются:

Для садовых прудов

При оформлении ландшафтного дизайна участка, строительство садового пруда является одним из элементов дизайна. Если делается сеть (каскад) прудов, то для циркуляции воды, или для ее фильтрации, используют циркуляционные насосы, работающие на солнечной батарее. Использование таких насосов, позволяет снизить затраты на строительство, т. к. нет необходимости в монтаже электрических сетей, к тому же, работа может осуществляться в автоматическом режиме.

Наиболее популярные модели, используемые в данной сфере применения, это:

Pondo Solar Plus 250 – мощностью 3,0 Вт, с подсветкой, производительностью 250,0 л/час.
Стоимость комплекта – от 8500,00 рублей.

AquariusSolar 700 – мощностью 8,0 Вт, производительностью 700,0 л/час.
Стоимость насоса – от 9500,00 рублей.

Aquarius Solar 1500 – мощностью 17,0 Вт, производительностью 1500,0 л/час.
Стоимость – от 12500,00 рублей.

Для полива

Для полива садовых растений и огородных культур, могут использоваться насосы, которые приведены выше, в варианте с садовыми прудами.

Для фонтана

При декорировании участка и создании зон отдыха, дизайнеры часто прибегают к устройству фонтанов, которые в зависимости от конструкции, могут располагаться стационарно, или плавать по поверхности водного объекта. Производители предлагают большой выбор, в сегменте подобных устройств.

Наиболее популярные из них:

Pontec PondoSolar 250 Control – мощностью 3,0 Вт, напор 0,6 м, производительность — 250,0 л/час.

Стоимость комплекта – от 9500,00 рублей.

Pontec PondoSolar 1600 – мощностью 20,0 Вт, напор 1,8 м, производительность – 1600 л/час.

Стоимость комплекта – от 23000,00 рублей.

Pondo Solar Lily Island – плавающий фонтан, мощностью 1,3 Вт, напор 0,3 м, производительность – 150,0 л/час.

Стоимость комплекта – от 4500,00 рублей.

Для водопада

При создании искусственного водопада, при устройстве каскада прудов или иных вариантах перемещения водных масс различных водных объектов, могут использоваться циркуляционные насосы, используемые для всех выше приведенных вариантов применения.

Где купить

При желании приобрести водяной насос, работающий на солнечной батарее, можно обратиться в специализированную организацию, занимающуюся «аквадизайном» или торговую сеть, специализирующуюся на реализации насосного оборудования.

Кроме этого, широкий ассортимент подобных товаров, можно найти обратившись к сети интернет, где всегда можно ознакомиться с техническими характеристиками устройства и отзывами пользователей.

Плюсы и минусы

Любое техническое устройство обладает достоинствами и недостатками, которые свойственны именно ему, что обусловлено техническими характеристиками, условиями эксплуатации и прочими факторами. Насосы на солнечных батареях не являются исключением, им также присущи плюсы и минусы.

Достоинствами подобных устройств являются:

Относительно невысокая стоимость;
Простота обслуживания и эксплуатации;
Независимость работы от электрических сетей;
Бесшумность при работе.

Недостатками являются:

Малая мощность и как следствие, создание незначительного напора водной струи;
Способность работать только при наличии достаточной освещенности.

Отзывы

Как уже было написано выше, при выборе насоса, работающего на солнечной батарее, можно обратиться к сети интернет, где помимо того, что есть возможность изучить технические характеристики выбираемой модели, всегда есть возможность прочитать отзывы пользователей, уже использующих данные изделия.

Вот некоторые из них:

Константин (г. Туапсе)

«Для декорирования пруда купили плавающий фонтан Brushless Water Pump, который работает от солнечной батареи. Штуковина красивая и не требующая ухода. Солнце светит – фонтан работает, наступил вечер, он выключился. В целом все устраивает, единственный минус, капли воды попадают на поверхность солнечной панели, вследствие чего, уменьшается их мощность, что в свою очередь приводит к уменьшению напора водной струи».

Сергей (Ярославская область)

«У нас в деревне, там наш дачный участок, электричества нет совсем, поэтому приходиться пользоваться альтернативными источниками энергии – солнечными панелями. Для освещения домика купили солнечную электростанция, а для полива огорода – насос модели «Помпа RainPerfect», имеющий в своей конструкции также солнечную батарею. Обошлась покупка чуть более 10,0 тысяч рублей, зато теперь поливаем грядки без проблем, даже дети справляются с этим делом. Очень рад, что в продаже есть подобные устройства, облегчающие дачникам работу в саду и на огороде».

Источник