Optimierung der Solareffizienz

BMG berät bei der Optimierung der Effizienz und Verlängerung der Lebensdauer solarbetriebener Pumpsysteme durch die Auswahl der richtigen Antriebe

Die elektromechanischen Spezialisten von BMG mit umfassender Erfahrung im Getriebebereich haben ihr Lösungsangebot um Solarwechselrichter und -antriebe erweitert, die die Effizienz von Photovoltaikanlagen (PV) steigern sollen.

„PV-Module – die Tageslicht zur Stromerzeugung nutzen – erfreuen sich weltweit zunehmender Beliebtheit als Form erneuerbarer Energie, die sauber, emissionsfrei, nachhaltig, sicher und kosteneffizient ist. Durch den Einsatz umweltfreundlicher PV-Technologie zur Stromerzeugung Unternehmen in Südafrika finden wirksame Lösungen, um die schwere Stromkrise des Landes zu bekämpfen“, erklärt Mick Baugh, Elektronikmanager der elektromechanischen Abteilung von BMG.

„Zu den Vorteilen des Einsatzes umweltfreundlicher solarbetriebener Pumpen für Bewässerung, Tierhaltung und kommunale Wasserversorgung gehören eine unterbrechungsfreie Wasserversorgung während des Tages und die Unabhängigkeit vom unzuverlässigen Netz. Darüber hinaus erfordern fortschrittliche PV-Systeme nur minimale Wartung, was wichtig ist.“ Vorteil in abgelegenen Gebieten, in denen die Wartung schwierig ist.

„Solarbetriebene Pumpsysteme, die besonders in abgelegenen Gebieten beliebt sind, in denen kein Strom verfügbar ist, erfordern einen Solarwechselrichter, um den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) für den Einsatz in Industrie-, Gewerbe- und Wohnanwendungen umzuwandeln. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal bei der Auswahl des richtigen Wechselrichters ist seine Fähigkeit, die Motorpumpe mit der optimalen Arbeitsspannung und Nennleistung zu betreiben, um sicherzustellen, dass Solarmodule bei verschiedenen Einstrahlungs- und Umgebungstemperaturbedingungen die höchstmögliche Leistung liefern.

LESEN SIE: Ägyptische Landwirte erhalten Zugang zur Finanzierung von Solarbewässerungspumpen

„Für eine optimale Leistung des PV-Pumpensystems glauben wir, dass es für Benutzer von entscheidender Bedeutung ist, die Steuerstrategie des Systems vollständig zu verstehen und Faktoren wie den Installationsort des Antriebs, Kondensationsprobleme, den Temperaturbereich und die Notstromversorgung zu berücksichtigen. "

Kontrollstrategie Einfachere solarbetriebene Antriebe für Pumpanwendungen fungieren als Unterspannungsregler und senken die Pumpengeschwindigkeit (und verringern so die aufgenommene Leistung), wenn die Gleichspannung einen minimalen Spannungssollwert erreicht. Dieser einfache Steuermodus wirkt sich negativ auf die Leistung der PV-Module aus, da diese mit einer nicht optimalen Spannung betrieben werden.

Bei fortschrittlichen Steuerungen sorgt der Antrieb dafür, dass die maximale Leistung aus Solarmodulen erzielt wird, indem die Gleichspannung auf dem optimalen Punkt (MPP = Max Power Point) gehalten wird. Antriebe, die mit konstanter Gleichspannung arbeiten, müssen in Abhängigkeit von den elektrischen Eigenschaften der installierten PV-Anlage ausgewählt werden und sollten den hydraulischen Wirkungsgrad der Pumpe optimieren.

BMG-Spezialisten empfehlen den Einsatz von Vacon-Solarantrieben mit MPPT-Steuerung (Maximum Power Point Tracking), um eine optimale Betriebsspannung für PV-Module in Pumpenanwendungen sicherzustellen. Diese hocheffizienten MPPT-Regler bieten längere Betriebsstunden mit früherem Start und späterem Stopp. Dadurch wird pro Watt Peak (Wp) der installierten PV-Module mehr Wasser gepumpt, was zu geringeren Investitionskosten und einer schnelleren Amortisationszeit führt. MPPT-Regler erfassen die momentane Einstrahlungsstärke oder Temperaturure Variationen und lassen lokale Maxima aus, die bei teilweiser Verschattung oder durch degradierte Module im PV-Array erzeugt werden.

Schrank- oder Außeninstallation Herkömmliche Solarpumpen-Wechselrichter sind in der Regel IP20- oder 21-Geräte, die zusammen mit Komponenten wie Sicherungen, einem Netzschalter, einem Blitzschutz und an der Tür montierten LEDs/Glühbirnen in einem Schrank installiert werden. BMG-Spezialisten raten von diesem System ab, da Schränke belüftet werden müssen, um eine Überhitzung der umschlossenen Elemente zu vermeiden. Überhitzung führt zu einer Leistungsminderung und verringert die Lebensdauer des Antriebs. Der Luftstrom durch den Schrank muss gefiltert werden, um Staubansammlungen zu vermeiden, und die Filter müssen regelmäßig gereinigt und ausgetauscht werden, was die Risiken erhöht und die Wartungskosten erhöht.

LESEN: BMG Motoline Solarwechselrichter für PV-Wasserpumpen

Die Vacon IP66-Antriebslösungen von BMG für Außeninstallationen bestehen aus einem kleinen Gehäuse (das herkömmliche große Schränke ersetzt), das vom Antrieb getrennt ist – um den Netzschalter und das Überspannungsschutzgerät unterzubringen. Der Vacon IP66-Antrieb kann im Freien installiert werden, ohne dass ein Risiko für die Zuverlässigkeit besteht, und erfordert keine Wartung, da keine Filter gereinigt oder ausgetauscht werden müssen. Antriebe können in der gleichen Struktur wie die PV-Module montiert werden und nutzen deren Verschattung, um eine Überhitzung und damit eine Leistungsminderung aufgrund direkter Sonneneinstrahlung auf den Antrieb zu vermeiden.

Dieses bodennahe System ist mit Leuchtdioden (LEDs) ausgestattet, die eine externe Sichtbarkeit der Betriebszustände des Antriebs ermöglichen, einschließlich Einschalten, Betrieb, Bereitschaft und Fehler. Ein IP66-Anzeigefeld liefert detaillierte Informationen zum Antrieb, wie z. B. Laufgeschwindigkeit und MWh-Werte.

Dieses vom Antrieb getrennte Gehäuse bietet dem Installateur Flexibilität bei der Gestaltung eines Schranks, der für den Betrieb einer Pumpe in verschiedenen Anordnungen geeignet ist.

KondensationBei konventionellen solarbetriebenen Pumpanlagen begünstigen der intermittierende Betrieb während des Tages und interne Temperaturschwankungen zwischen Nacht und Tag zyklische Kondensations-Verdampfungsprozesse im Inneren des Antriebs.

In einem Schrank installierte IP 20/21-Antriebe reagieren empfindlich auf interne Kondensation und erfordern temperaturgesteuerte Heizungen. Dies kann bei solarbetriebenen Pumpsystemen ein Problem darstellen, da an abgelegenen Standorten normalerweise kein Wechselstromnetz verfügbar ist. Aus diesem Grund sollten Antikondensationslösungen in Betracht gezogen werden, die keine Energieversorgung erfordern.

Ein Vorteil der Vacon IP66 IP 66/NEMA 4X-Antriebe von BMG für Außeninstallationen besteht darin, dass sie gut gegen das Eindringen von Wasser und Staub geschützt sind und eine speziell entwickelte GORE®-Entlüftung effektiv Kondensation verhindert, ohne dass eine Heizung erforderlich ist.

Temperaturbereich Solarbetriebene Pumpsysteme werden normalerweise in Bereichen installiert, in denen hohe Temperaturen ein Problem für die PV-Anlage darstellen können. Aus diesem Grund ist es wichtig, bei der Auswahl des geeigneten Antriebsmodells die maximale Umgebungstemperatur vor Ort zu berücksichtigen. Diese maximale Temperatur sollte im Betriebstemperaturbereich des Antriebs liegen – vorzugsweise im Bereich ohne Derating, um Leistungsverluste zu vermeiden und die Lebensdauer des Antriebs zu verlängern.

Benutzer sollten berücksichtigen, dass die Temperatur in einem Schrank, in dem ein IP 20/21-Antrieb installiert ist, immer höher ist als die Umgebungstemperatur. Es ist wichtig, den Überhitzungseffekt durch direkte Sonneneinstrahlung zu berücksichtigen, wenn der Schrank nicht im Schatten montiert wird.

BMG unterstützt sein umfangreiches Sortiment an elektromechanischen Produkten mit einem technischen Beratungs- und Supportservice, der genau auf die Spezifikationen von Auftragnehmern, Designern und Endbenutzern zugeschnitten ist.