1. Inleiding
De combinatie van een zelfaanzuigende centrifugale zonnepomp met oppervlak en een automatische AC/DC-pompcontroller voor zonne-energie in de Vermogensbereik van 2000 W tot 3600 W vertegenwoordigt een oppervlaktepompoplossing met middelhoog tot hoog vermogen voor landbouw-, plattelands- en lichtindustriële watervoorzieningstoepassingen. In tegenstelling tot dompelpompen die onder het wateroppervlak zijn geïnstalleerd, worden oppervlaktepompen bovengronds geïnstalleerd en zuigen water naar boven via een zuigleiding – een configuratie die installatie, onderhoud en inspectie vereenvoudigt. Dankzij de zelfaanzuigende eigenschap kan de pomp lucht uit de aanzuigleiding afvoeren en een stroom tot stand brengen zonder handmatig aanzuigen bij elke opstart.
Deye Group ontwikkelt sinds 1990 dompelpompen, oppervlaktepompen en pompcontrollers. De zelfaanzuigende productlijn voor zonnepompen weerspiegelt Deye's productiediscipline voor zowel hydraulisch ontwerp als elektronische regelsystemen, waarbij kwaliteitsverificatie in elke productiefase is geïntegreerd.
2. Kernconcepten
2.1 Zelfaanzuigende centrifugaaloppervlaktepomp
A centrifugaal pomp brengt energie over op water door de roterende beweging van een waaier, waarbij mechanische energie wordt omgezet in hydraulische druk en stroming. In een zelfaanzuigend In het ontwerp van de pomp is in het pomphuis een waterkerende kamer opgenomen die het restwater na uitschakeling bewaart. Bij de volgende start vermengt dit vastgehouden water zich met lucht in de zuigleiding via de roterende waaier, waarbij geleidelijk de lucht wordt verdreven en het zuigvacuüm wordt gecreëerd dat nodig is om water uit de bron te zuigen - zonder dat voor elke start handmatig water in de zuigleiding hoeft te worden gevuld.
De belangrijkste structurele kenmerken van dit pomptype zijn onder meer:
- Bovengrondse droge motor: De motor is niet ondergedompeld, wat de toegang voor inspectie en onderhoud vereenvoudigt.
- Spiraalvormig huis met aanzuigkamer: Houdt water vast tussen bedrijfscycli om de zelfaanzuigende functie mogelijk te maken.
- Mechanische afdichting: Dicht de interface tussen de roterende as en het pomphuis af om het binnendringen van water in de motor te voorkomen.
- Driefasige inductiemotor: Standaard motortype compatibel met op VFD gebaseerde zonnecontrollers in deze vermogensklasse.
2.2 Automatische AC/DC-controller voor zonne-energie
De automatische AC/DC-controller voor zonne-energie beheert de stroomtoevoer naar de pompmotor vanuit twee invoerbronnen: DC van een fotovoltaïsche array en AC van het elektriciteitsnet of de generator. De regelaar bevat MPPT (Maximum Power Point-tracking) het optimaliseren van de PV-energiewinning en a Variabele frequentieaandrijving (VFD) om het motortoerental te regelen in verhouding tot de beschikbare zonne-energie. De automatische schakelfunctie schakelt over tussen DC- en AC-bronnen zonder tussenkomst van de operator, op basis van configureerbare spanningsdrempels, waardoor een continue werking van de pomp wordt gegarandeerd, ongeacht de omstandigheden van de zon.
3. Typische technische specificaties
| Parameter | Controleur | Oppervlaktepomp |
| Nominaal vermogen | 2000W / 2200W / 3000W / 3600W | Komt overeen met de classificatie van de controller |
| DC-ingangsspanning | 150V – 500V DC (typisch) | N.v.t |
| AC-ingangsspanning | 3-fasig 220V / 380V AC | N.v.t |
| Uitgang naar motor | 3-fasig 0 – 380V AC, 0 – 50/60Hz | N.v.t |
| MPPT-efficiëntie | Groter dan 99% | N.v.t |
| Maximale stroomsnelheid | N.v.t | Tot 30 m3/u (modelafhankelijk) |
| Max Hoofd | N.v.t | Tot 45 m (modelafhankelijk) |
| Maximale zuigkop | N.v.t | Tot 8 m (zelfaanzuigende limiet) |
| Controleur Protection Rating | IP65 | IP55 (motorbehuizing, typisch) |
| Motortype | 3-fasige asynchrone inductie | Driefasige inductie, luchtgekoeld |
| Omgevingstemperatuur | -10 graden C tot 50 graden C | 0 graden C tot 50 graden C |
| Communicatie-interface | RS485 / optioneel GPRS | N.v.t |
4. Zelfaanzuigende versus niet-zelfaanzuigende oppervlaktepomp
| Criteria | Zelfaanzuigende oppervlaktepomp | Niet-zelfaanzuigende oppervlaktepomp |
| Opstartvereiste | Geen handmatig vullen na de eerste vulling | Handmatige watervulling van de zuigleiding is bij elke start vereist als de leiding leegloopt |
| Geschiktheid voor herstart van zonne-energie | Hoog: frequente automatische herstarts (cloudcycli) vereisen geen tussenkomst | Laag: bij elke herstart kan handmatig vullen nodig zijn als de zuigleiding leeg raakt |
| Installatielocatie | Tot 8 meter boven het wateroppervlak | Meestal minder dan 4 meter, of dicht bij het waterniveau geïnstalleerd |
| Operationele automatisering | Volledig automatiseerbaar met zonnecontroller | Beperkt – vereist voetklep en zorgvuldig leidingbeheer |
| Eenheidskosten | Iets hoger | Lager |
5. Oppervlaktepomp versus dompelpomp voor zonne-energietoepassingen
| Criteria | Zelfaanzuigende oppervlaktepomp | Dompelpomp voor boorgaten |
| Installatiediepte | Bovengronds; aanzuiging uit open bron tot 8 meter diep | Ondergedompeld in een boorgat of diepe put |
| Type waterbron | Vijvers, rivieren, open tanks, ondiepe putten | Diepe boorgaten en beperkte aquifers |
| Onderhoudstoegang | Gemakkelijk: pomp en motor zijn bovengronds bereikbaar | Vereist extractie uit het boorgat |
| Maximaal hefvermogen | Matig (typisch tot 45 m totale opvoerhoogte) | Hoog (tot 200 m of meer voor meertraps) |
| Geschikte herstartfrequentie voor zonne-energie | Hoog (zelfaanzuigend ondersteunt veelvuldig automatisch opnieuw opstarten) | Hoog (altijd onder water, geen voorbereiding nodig) |
| Motorkoeling | Luchtgekoelde ventilator op motor | Watergekoeld door omringende vloeistof |
6. Toepassingsgebieden
- Irrigatie uit open waterbronnen: Water onttrekken uit vijvers, rivieren, kanalen of open reservoirs voor druppel-, sprinkler- of overstromingsirrigatie van middelgrote tot grote landbouwpercelen.
- Wateroverdracht tussen opslagtanks: Water verplaatsen van primaire verzameltanks naar verhoogde secundaire tanks of distributiereservoirs.
- Drukverhogingssystemen: Het handhaven van de leveringsdruk in waterdistributienetwerken op het platteland die worden gevoed door zwaartekrachttanks of lagedrukbronnen.
- Watervoorziening voor vee: Pompen van oppervlaktewaterlichamen naar troggen en opslagtanks over weidegebieden.
- Licht industrieel proceswater: Leveren van koelwater, spoelwater of procesvoedingswater in off-grid of semi-grid licht-industriële faciliteiten.
- Overstromingsbeheer en drainage: Tijdelijke ontwatering van laaggelegen landbouwgronden of bouwplaatsen met behulp van draagbare oppervlaktepompopstellingen.
- Aquacultuur Waterbeheer: Circulatie en aanvulling van water in visvijvers en garnalenkwekerijen vanuit aangrenzende waterbronnen.
7. Beveiligings- en veiligheidsfuncties van controller
| Beschermingsfunctie | Beschrijving |
| Droogloopbeveiliging | Detecteert onvoldoende belastingsstroom en schakelt uit om schade aan de mechanische afdichting en motorwikkeling te voorkomen als er geen water is |
| Overspanningsbeveiliging (DC en AC) | Wordt uitgeschakeld wanneer de DC PV-ingang of AC-netspanning de nominale maximale ingang overschrijdt |
| Bescherming tegen onderspanning | Voorkomt werking van de motor wanneer het ingangsvermogen onder de minimale stabiele bedrijfsdrempel ligt |
| Overstroombeveiliging | Stroombegrenzing aan de uitgangszijde met snelle foutisolatie om de motorwikkelingen te beschermen |
| Bescherming tegen oververhitting | Interne temperatuurbewaking van het koellichaam; derating of uitschakeling boven de drempel |
| Softstart-functie | Geleidelijke uitgangsfrequentiestijging bij het opstarten vermindert de mechanische spanning op de mechanische afdichting, waaier en motorlagers |
| Bescherming tegen faseverlies | Detecteert een ontbrekende uitgangsfase en stopt de werking om schade aan eenfasige motor te voorkomen |
| Automatische AC/DC-bronwisseling | Automatische naadloze overdracht tussen PV- en AC-ingangsbronnen op basis van configureerbare spanningsdrempels |
| Automatische stop bij volle tank | Vlotterschakelaar of drukschakelaaringang voor automatische stop en herstart op basis van het waterniveau in de bestemmingstank |
8. Installatieoverwegingen
- Afmetingen zuigleiding: De diameter van de zuigleiding moet gelijk zijn aan of groter zijn dan de diameter van de pompinlaat. Te kleine aanzuigleidingen vergroten het wrijvingsverlies en verminderen de effectieve zuighoogte, waardoor zelfaanzuiging mogelijk wordt voorkomen.
- Installatie voetklep: Een voetklep met zeef aan de onderkant van de aanzuigleiding houdt water in de aanzuigleiding vast tussen bedrijfscycli, waardoor de aanzuigtijd bij het opnieuw opstarten wordt verkort en de pomp wordt beschermd tegen het binnendringen van vuil.
- Zuighoogtelimiet: De pump installation height above the water surface must not exceed the rated maximum suction head (typically 7–8m at sea level). Performance reduces at higher altitudes due to lower atmospheric pressure.
- Controller montage: Monteer de controller in een geventileerde, schaduwrijke behuizing. Houd aan alle kanten een minimale ruimte van 150 mm aan voor de luchtstroom. Vermijd locaties met directe blootstelling aan waternevel of condensatie.
- PV DC-bedrading: DC-kabels moeten geschikt zijn voor UV-blootstelling buitenshuis en de maximale kortsluitstroom voor PV-reeksen. Zekering met DC-specificatie op de positieve geleider bij de array-uitgang is standaard.
- Lengte motorkabel: Lange kabeltrajecten van de controller naar de pompmotor zorgen voor een weerstandsspanningsval. Vergroot de kabeldoorsnede voor afstanden groter dan 30 meter om de nominale motorklemspanning te behouden.
- Pompfundering: De surface pump unit should be mounted on a rigid concrete or steel base to minimize vibration and prevent pipe stress at the inlet and outlet connections.
9. Veelgestelde vragen
Vraag 1: Hoe lang duurt het voordat een zelfaanzuigende oppervlaktepomp aanzuigt bij het opstarten?
De aanzuigtijd is afhankelijk van de lengte, de diameter van de zuigleiding en het te verplaatsen luchtvolume. Onder typische omstandigheden met een zuigleiding van de juiste maat en een functionerende voetklep, a zelfaanzuigend pump in this power class primes within 1 to 3 minutes . Langere zuigleidingen en grotere zuighoogtes verlengen de aanzuigtijd.
Vraag 2: Kan het systeem volledig automatisch werken zonder personeel ter plaatse?
Ja. De combinatie van automatische AC/DC-bronomschakeling, zelfaanzuigende pompmogelijkheid, droogloopbeveiliging en automatische stop bij volle tank maakt volledig onbeheerde werking mogelijk. De controller start de pomp wanneer zonne-energie beschikbaar is of AC-back-up actief is, schakelt automatisch over van bron en stopt wanneer de bestemmingstank vol is of er een droogloopconditie wordt gedetecteerd - en start vervolgens opnieuw op wanneer de omstandigheden normaliseren.
Vraag 3: Welke PV-arraycapaciteit is vereist voor een 3000W-controller?
Door een standaard overmaatsfactor van 1,2 tot 1,5 toe te passen, 3000W-controller vereist ongeveer 3600Wp tot 4500Wp geïnstalleerd PV-vermogen. Bij gebruik van 400W panelen komt dit overeen met 9 tot 12 panelen. De stringspanningsconfiguratie moet worden geverifieerd aan de hand van het MPPT-ingangsspanningsvenster van de controller.
Vraag 4: Is de oppervlaktepomp geschikt voor zandige of troebele waterbronnen?
Zelfaanzuigende centrifugaaloppervlaktepompen zijn over het algemeen ontworpen voor schoon tot licht troebel water . Water met een hoog gehalte aan zwevende vaste stoffen, zand of schurende deeltjes versnelt de slijtage van de waaier en mechanische afdichtingen. Voor bronnen met verhoogde sedimentbelasting wordt het gebruik van een inlaatzeef en periodieke inspectie van de onderdelen aan het natte uiteinde van de pomp aanbevolen. Pompen die bedoeld zijn voor zwaar vervuilde waterbronnen vereisen gespecialiseerde waaiermaterialen en ontwerpconfiguraties die niet typerend zijn voor standaard centrifugaaloppervlaktepompen.
Vraag 5: Levert Deye Group bijpassende oppervlaktepomp- en controllersystemen in dit vermogensbereik?
Ja. Deye Group produceert zelfaanzuigend centrifugal surface pumps and compatible AC/DC solar pump controllers in het bereik van 2000–3600 W. Er zijn bijpassende pompcontrollerpakketten verkrijgbaar met geverifieerde elektrische en hydraulische compatibiliteit, ondersteund door Deye's interne engineering- en kwaliteitscontroleprocessen die sinds 1990 zijn ontwikkeld.
