太阳能二次遥控供水系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能二次遥控供水系统，主要结构是太阳能电池板与逆变控制器相连，逆变控制器通过电缆分别与深机井中的一次提水电泵和蓄水池中的二次提水电泵相连，一次提水电泵和蓄水池通过第一次供水管网相连，二次提水电泵通过第二次供水管网与用水终端相连。本供水系统解决了现有太阳能供水设备存在效率低、抽水扬程短及因受到太阳光照强度的限制而供水时间短，在阴雨天光照微弱系统不能正常连续供水的问题。本供水系统可实现在太阳光照微弱的条件下，也能为用水终端连续供水，它结构紧凑，操作简便，工作性能稳定，可远程操纵二次供水，实现无人值守，便于在偏远无电源农牧区应用和推广。
【专利说明】太阳能二次遥控供水系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及供水系统，特别指一种利用太阳能的二次遥控供水系统。
【背景技术】
[0002] 太阳能是目前已被开发利用的可再生清洁能源之一。大力发展适合牧区的太阳能 扬水节水灌溉模式，可有效地促进牧区饲草料增产、生态环境改善和畜牧业发展。当前，制 约牧区水利事业发展的重要因素在于：一、水资源的限制，牧区地表水缺乏，水资源时空分 布不均，且生产季节性缺乏足够的雨水，人畜饮水和灌溉均受到阻碍，必须依赖地下水，然 而牧区地下水源普遍较深，适宜人畜饮用标准的水源一般在100米以下，开采和提取极为 困难；二、能源动力限制，牧区人居分散，交通不便，能源供给困难，灌溉电网架设不便，冬季 和夏季牧场分散，远离常规电网，由于目前不可能全部靠常规电力解决用电问题，致使牧区 灌溉问题长期得不到解决。
[0003] 利用光伏技术发展牧区人畜饮水和草场灌溉具有广泛的前景。随着光伏组件成本 的不断下降和水泵关键技术的解决，光伏技术在农牧业生产灌溉、人畜饮水、生态建设等领 域已逐渐广泛应用。近年来，各地利用再生能源为动力的抽水设备日益增多，其中包括风力 提水、太阳能交流电（220V)抽水等设备。但这些设备在实践运行中，由于配套工程不完善， 曝露出诸多问题：如效率低、出水量少、抽水扬程短、故障多。特别是太阳能提水系统工程受 到太阳光照强度的影响很大，在阴雨天光照微弱的情况下，系统不能正常作业，即不能确保 正常满足人畜供水。为此，在实际运行中不得不配备大能量的蓄电池补充电能，这就必然为 用户增加了投资和维护成本。另外，在牧区冬季低温条件下，蓄电池不能正常工作，又极大 地限制了应用和推广。研制一种利用太阳能的二次遥控供水系统是发展牧区人畜饮水和草 场灌溉急需的设备。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能二次遥控供水系统，这种供水系 统探索出应用在深井的一种供水新模式，适合地下水位埋深80?150m。本供水系统的供水 模式是：采用太阳能电池板发电一变换交流电源一第一次深井提水一管网供水一蓄水池供 水一第二次蓄水池提水一用水终端（人畜饮水装置或灌溉）。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型提出如下方案：太阳能昼夜遥控供水系统，包括 太阳能电池板、逆变控制器、提水电泵、深机井、用水终端，其特征在于：太阳能电池板与逆 变控制器相连，逆变控制器通过电缆分别与深机井中的一次提水电泵和蓄水池中的二次提 水电泵相连，一次提水电泵和蓄水池通过第一次供水管网相连，二次提水电泵通过第二次 供水管网与用水终端相连，所述太阳能电池板、逆变控制器和用水终端安装在地面，所述深 机井深度为80?150m，所述蓄水池深度为15?20m。
[0006] 本太阳能二次遥控供水系统的工作原理是：采用太阳能电池板发电、逆变控制器 转换成交流电源，当白天日光充足时，驱动深机井中的一次提水电泵提水，通过第一次供水 管网向蓄水池注水；当阴雨天或光照微弱时，可启动二次提水电泵，从蓄水池中提水，向用 水终端供水（牲畜饮水装置或灌溉）。确保系统在天气较恶劣太阳光照微弱条件下，也能保 证人畜供水和灌溉。用户可通过互联网手机远程控制本系统提水和供水。
[0007] 本实用新型有如下优点：
[0008] 1、本供水系统适于在牧区偏远的离网无电源地区使用，可有效地解决水位80? 150m深机井因动力不足提水困难问题；
[0009] 2、采用从蓄水池二次抽水方法，供水系统不受太阳光照强弱的影响，在阴雨天或 光照微弱的情况下，供水系统均能正常工作，实现长时间连续供水。
[0010] 3、本供水系统无需配备大容量蓄电池进行充电，大大节约了设备投资和维护成 本，结构紧凑，操作简便，工作性能稳定，安全可靠，技术水平要求不高，便于农牧民掌握和 使用。
[0011] 4、本供水系统设有远程自动控制，当用水终端水位下降时，供水系统可自动抽水 补给；用水终端需水时，用户可通过互联网手机开启二次提水电泵向用水终端供水，实现无 人值守，减轻劳动强度，本供水系统便于在偏远农牧区应用和推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为太阳能二次遥控供水系统示意图。
【具体实施方式】
[0013] 如图1所示，太阳能电池板1与逆变控制器2相连，逆变控制器2通过电缆3分别 与深机井5中的一次提水电泵4和蓄水池8中的二次提水电泵7相连，一次提水电泵4和 蓄水池8通过第一次供水管网6相连，二次提水电泵7通过第二次供水管网9与用水终端 10相连，太阳能电池板1、逆变控制器2和用水终端10安装在地面，深机井5深度为80? 150m，蓄水池8深度为15?20m。
[0014] 太阳能电池板1由36片电池板组成，每片60W，电池板串联形成AC220V电源，总发 电功率为2. lkw，作为一、二次提水电泵配套动力。根据当地太阳能利用资源，夏季每日平均 使用8h ;冬季每日可使用6h。
[0015] 逆变控制器2对系统的运行实施控制和调节。利用太阳能电源变频器半导体器件 的通、断作用，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频 率44?50Hz，电压达480-780V均可控制的交流三项电源供给一、二次提水电泵4、7 (现使 用的变频器主要是采用交一直一交方式，即VWF变频或失量控制变频），并根据光照强度 的变化实时调节输出频率，实现最大功率点跟踪，保证系统输出最大功率，最大限度地利用 太阳能。当电压高于800V以上时，供水系统将自动断电，保护一、二次提水电泵4、7的电机 能够安全运行不被损坏。另外，变频控制器内设有信号接收器和融电开关，用户可通过遥控 器远程遥控一、二次提水电泵4、7。深机井5利用地下水资源较好的地方修建，用来供给人 畜饮水和草场灌溉。供水系统可用于水位在80?ΙδΟπιΟ^)深机井使用。
[0016] 深机井5中的一次提水电泵4总扬程为140?150m，日抽水量为14t，功率为 1. 5kw，电压480-780V，频率44?50Hz也可根据水源状况、人畜饮水需求量以及供水设计 流量、扬程和配套动力等参数来选取提水水泵。
[0017] 蓄水池8体积为2mX1.5mX20m(长X宽X深）；总容水量30?50t，水位在 15?18m(L 2)也可根据用水量和提水流量，修建一定体积的蓄水池8,常用的有混凝土蓄水 池。蓄水池8与深机井5通过第一次供水管网6连接，开启一次提水电泵4提水直接贮存 在蓄水池8中。
[0018] 蓄水池8中的二次提水电泵7总扬程20m，功率0. 7kw以下，每小时抽水量为5? 8t。当阴天或光照微弱的情况下，可启动二次提水电泵7提取蓄水池8中的水，向用水终端 10供水。
[0019] 用水终端10设有水位控制装置，一旦用水终端10水位下降或无水时，电磁阀开启 自动放水，保证系统正常供水。
【权利要求】
1.太阳能二次遥控供水系统，包括太阳能电池板、逆变控制器、提水电泵、深机井、用水 终端，其特征在于：所述太阳能电池板与逆变控制器相连，逆变控制器通过电缆分别与深机 井中的一次提水电泵和蓄水池中的二次提水电泵相连，一次提水电泵和蓄水池通过第一次 供水管网相连，二次提水电泵通过第二次供水管网与用水终端相连，所述太阳能电池板、逆 变控制器和用水终端安装在地面，所述深机井深度为80?150m，所述蓄水池深度为15? 20m〇
【文档编号】E03B11/16GK203878655SQ201420324100
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】赛音朝克图 申请人:赛音朝克图