¿Qué es el inversor de bombeo solar?

Inversor de bombeo solarcontrola y regula el funcionamiento del sistema de bomba de agua solar, convierte la energía CC emitida por el conjunto fotovoltaico en energía CA, acciona la bomba de agua y ajusta la frecuencia de salida en tiempo real de acuerdo con los cambios en la intensidad de la luz solar para lograr el máximo Seguimiento de puntos de potencia (MPPT).

Los inversores fotovoltaicos para bombas de agua son uno de los muchos tipos de inversores. Su función principal es la misma que la de nuestro inversor común conectado a la red, que convierte la energía CC fotovoltaica en energía CA. Sin embargo, el inversor de la bomba de agua ha realizado muchas mejoras, ahorrando muchos costos al sistema y ampliando el alcance de las aplicaciones fotovoltaicas.

Un inversor de bomba de agua fotovoltaica es un inversor aislado de la red eléctrica y puede funcionar de forma independiente con cargas. Sin embargo, los inversores fuera de la red convencionales deben estar equipados con baterías para funcionar, y las baterías de plomo-ácido son caras, representan alrededor del 30% del costo del sistema y tienen una vida corta de solo 3-5 años, lo que afecta el retorno de la inversión del sistema. El sistema de bombeo fotovoltaico no necesita estar equipado con baterías. Funciona mientras haya luz solar. Se construye una torre de agua en un lugar alto. Cuando se necesita agua, se puede tomar agua de la torre de agua. El propio inversor también estará equipado con un interruptor de nivel de agua, lo cual es muy conveniente y práctico. Su función es equivalente a la de la batería en el sistema fuera de la red, pero el coste de la torre de agua es mucho menor que el de la batería.

El motor es la carga más difícil de transportar en el sistema aislado de la red, porque necesita mucha energía para arrancar. La potencia de arranque del motor convencional es aproximadamente 3 veces la potencia nominal y el motor de la bomba de agua necesita bombear agua a un lugar alto. La potencia de arranque es aproximadamente 5 veces la potencia nominal. Si el inversor aislado convencional va a transportar el motor de la bomba de agua, es necesario ampliarlo 5 veces. Por ejemplo, un motor de bomba de agua de 2 kW requiere un inversor fuera de la red de 10 kW para accionarlo. Durante el funcionamiento normal, la entrada de CC también debe ser superior a 2 kW para que el motor siga funcionando. Esto aumenta el coste del sistema y el inversor de la bomba de agua fotovoltaica ha añadido un algoritmo especial, que generalmente sólo aumenta la potencia en un 20%. Por ejemplo, un motor de bomba de agua de 4kW se puede arrancar con un inversor de bombeo de 5kW. Durante el funcionamiento, la potencia de entrada fotovoltaica no necesita 4 kW para funcionar de forma continua, y aproximadamente 1 kW puede hacer funcionar la bomba de agua.

¿Por qué el inversor de la bomba de agua tiene una función tan poderosa?

Esto comienza con el principio de la corriente alterna. La corriente alterna tiene tres elementos: voltaje, corriente y frecuencia. En circunstancias normales, la frecuencia es constante a 50 Hz. Cuando el motor arranca, gira 50 veces por segundo. La potencia cambia con la corriente y el voltaje, por lo que generalmente usamos voltaje y corriente para calcular la potencia. Pero el motor es diferente. Su potencia está relacionada con la frecuencia. La potencia nominal normal es la potencia a una frecuencia de 50 Hz. Cuando la frecuencia disminuye, la potencia también disminuirá. La potencia nominal del motor=par nominal × velocidad nominal. Mientras el par nominal permanezca sin cambios, el motor puede funcionar. De esta forma, cuando la frecuencia y la tensión disminuyen, la potencia nominal disminuye en proporción directa a la velocidad o frecuencia. El inversor de la bomba de agua agrega una función de convertidor de frecuencia al inversor, que puede cambiar la frecuencia de la salida de CA. Al arrancar, la frecuencia se reduce para intercambiar velocidad por potencia. Después de que arranca el motor, se aumenta la frecuencia para aumentar la velocidad. La frecuencia también puede cambiar con la luz, por lo que incluso una entrada fotovoltaica de 1kW puede accionar una bomba de agua de 4kW. ¿No es asombroso?

Dado que las funciones de los inversores para bombas de agua son tan poderosas, ¿se puede ampliar su rango de aplicación? La respuesta es no. Dado que el voltaje de salida, la corriente, la fase y la frecuencia de los inversores de bombas de agua cambian con la luz, en muchas ocasiones no se pueden utilizar.

1. Debido a limitaciones técnicas, los inversores de bombas de agua no se pueden utilizar en paralelo. Un inversor debe estar equipado con un motor, por lo que la potencia máxima será limitada; Actualmente no existe ningún inversor de bomba de agua que admita almacenamiento de energía. El acoplamiento de CC en algunas áreas de baja temperatura en invierno, la torre de agua exterior se congelará y el sistema de bombeo fotovoltaico también será limitado; El inversor de la bomba de agua no se puede conectar a la red porque la red requiere sincronización de frecuencia y voltaje.

2. Las cargas que puede soportar el inversor de la bomba de agua son muy limitadas. En la actualidad, a excepción del motor de la bomba de agua, no se puede transportar ninguna carga con potencia estable y requisitos de voltaje y frecuencia. Por ejemplo, el inversor de la bomba de agua no puede transportar directamente luces eléctricas, refrigeradores, computadoras, lavadoras e incluso aires acondicionados de frecuencia variable. Sólo puede transportar cargas resistivas puras, como calentadores de agua.