对于太阳能光伏地下水设计方法为印度东部泵系统
ATIQUR RAHMAN1*和B.P.Bhatt.1
1ECAR研究复合体为东部地区,PO:Bihar Veterinary College Campus,Patna,800 014 Bihar India。
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.2.25
抽象的
印度东部拥有丰富的资源基础,为集约化和多元化的农业资源基础,但由于缺乏保证灌溉,这一地区的生产和生产率甚至甚至甚至缺乏干旱的干旱疾病对农业生产的稳定性产生了不利的灌溉。最重要的原因在缺乏电力和大幅增加的柴油价格上挤压,这避免了农民经营所需数小时的柴油泵。该地区具有巨大的太阳能电位,太阳能辐射为4 - 6.4千瓦时/米2/日和250 - 300阳光日。因此,它可以是地下水泵送的一年可靠的能源来源,符合补充灌溉需求。除了可靠性外,还将减少环境污染。然而,考虑到该地区的初始投资成本,裁剪模式和土地持有尺寸,太阳能光伏泵送系统应具有适当的应用,它应该设计保持在不同季节的日子和水需求中。这本技术讨论了富勒本命题的一些重要方面。
关键词
太阳能;灌溉;辐照度;地下水
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拉赫曼,为太阳能光伏地下水布哈特B. P.设计方法为印度东部泵系统。CURR世界ENVIRON 2014; 9(2)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.2.25
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拉赫曼,为太阳能光伏地下水布哈特B. P.设计方法为印度东部泵系统。Curr World Environ 2014; 9(2)。可从://www.a-i-l-s-a.com/?p=6124
文章出版历史
| 已收到: | 2014-03-20 |
|---|---|
| 公认: | 2014-04-27 |
介绍
在印度东部大部分土地控股是小型,食品生产系统往往冒险,而导致的降雨量不稳定。预计在气候变化下未来几十年来将恶化。1-2如果他们进入灌溉用水,这些小农就会在粮食生产中扮演越来越重要的作用。3.易于估计冷却为农民提供充足的机会,以投资高产种子,增长高价值作物及其多样化,因为促进灌溉本身是减贫,气候适应和食品安全的战略。4-5发生在印度东部景观的平均太阳辐射,在4-6.4千瓦时/米之间变化2/ Daywith 250 -300清晰的阳光日。6-7因此,旨在鉴于当前的能源缺陷和农业能源消耗的高增长速度,确实需要促进太阳能,特别是对地下水泵送。8.除此之外,现代灌溉技术的使用可能会降低地下水的过度开采和环境退化。9-10
系统配置和泵和太阳能阵列的大小
在太阳能光伏水泵系统主要部件是太阳能阵列,功率调节单元及太阳能跟踪mechanism.If水源是一个深井然后潜水pumpsarepreferred。但是,如果水源是一口浅井则表面pumpscan BEA更好option.A.C。通过使用变频驱动器(VFD)。在太阳能光伏泵送系统pumpscan也被操作bysolar能量,通常为两个不同的系统配置是opted.a)潜水泵升降机地下水成塔顶罐用作能量存储与供给的压力所需加压灌溉系统。b)水被直接注入到灌溉system.Another配置(图1),其可以被认为是其中一个潜水泵升降机水成接地箱用作贮存鱼和鸭farming.An附加离心泵升降机水从罐到灌溉庄稼或者通过表面或通过直接feedingwater从输送泵到灌溉网络灌溉的加压方法。这种配置的好处是,水可以在相对高的压力和潜水泵dischargewithoutinflicting extrapressure其可能会破坏放电被输送到远处的字段。在这种配置下,morewater提升,更裁剪区域灌溉覆盖,每天。因为,水所需灌溉给定的陆地面积取决于因素数目如作物的性质,作物生长周期,土壤的类型和条件,土地地形,应用效率,作物生长周期等解除水体积的在其上需要量化每天还时节明智的。 Mathematically, for given water volume, the requirement of energy and pumping depth can be connected as: E = ρgVd where, E ≈ hydraulic energy in joules (J) V ≈ required volume water in (m3.)D≈水头(m)≈浓度(每立方米100万克或1000千克)
计),那么公式
因此,解除150米3.的从20μm的深度的水和如果管头部损失应该总头的BE10%,那么所需的液压能量是:9.81χ150χ22χ/1000=30.29 MJ = 8.41千瓦时如果泵是小时数进行操作等于峰值日照小时数,则流量(Q)以每秒(LPS)升是:Q = 150χ6分之1000χ3600 = 6.95 1ps的液压功率(P),解除给定量的需要水取决于时间的长短,泵需要。As power is defined as the rate of doing work or the expending energy, therefore, the formula for hydraulic power could be obtained from energy formula by replacing volume with rate of water flow, i.e., P = ρgQd watt or P = 9.81 Qd =χ 6.95 χ 22 ≈ 1500 W If η is the efficiency of the pump, then Motor power = P/η With a typical pump efficiency of 70%, generally the pumps have, then, the mechanical power required would be of 1500/0.7 = 2150 W. Therefore, the pump size should be of ≈3 H.P. Since, the solar irradiance varies with day time and does not meet the Standard Test Condition (STC).Therefore, to know the actual power output from a solar array over a day in different months or seasons, a 3.0 kWp solar panel wasinstalled in Eastern region (Patna, 25.65° N) with manual sun tracking mechanism. The output D.C. power was recorded on bright sunshine daysat the interval of 15 minutes for various months round the year and monthly averaged value was plotted as Fig 1. It wasobserved that, between 9.00 a.m. to 2.30 p.m. (IST), the D.C.power ranged from 2.0- 2.4 kW in almost all the months exceptNovember to January. Therefore, 3 H.P. pump can be successfully operated nearly6.hours daily almost at rated power as rated power of this capacity pump is nearly 2.2 kW.Hence, the ratio between size of pump (H.P.) and solar array size (Wp) should be in ratio of 1: 1000 for successful operation of solar pumps in this region.
此外,3小时 - 三相潜水泵,具有2.2 kwwas的工厂额定功率,用于从20m(图2)的抽出深度中提取地下水。鉴于区域的水深场景选择了抽出深度;在一般来说,地面水位低于2-10米,柱和季隆的年度波动为±2至±4米11.由3.0 kWp太阳能阵列充电。这种泵送系统检查了每年的日常水产输出。在不同月份的云自由日的平均每日卷的每日水的卷如下。这一体验说明了每日提升的水在一年多于150米3.。
结论
设计,分析和后续结果在此技术说明中提出,可以是R中设计有用/太阳能抽取地下水系统的调整按在印度东部的需要和用户的需求
承认
作者感谢新德里印度农业研究委员会,为这项研究提供了财务支持。
润泽
在印度东部大部分土地控股是小型,食品生产系统往往冒险,而导致的降雨量不稳定。预计在气候变化下未来几十年来将恶化。1-2如果他们进入灌溉用水,这些小农就会在粮食生产中扮演越来越重要的作用。3.易于估计冷却为农民提供充足的机会,以投资高产种子,增长高价值作物及其多样化,因为促进灌溉本身是减贫,气候适应和食品安全的战略。4-5发生在印度东部景观的平均太阳辐射,在4-6.4千瓦时/米之间变化2/ Daywith 250 -300清晰的阳光日。6-7因此,旨在鉴于当前的能源缺陷和农业能源消耗的高增长速度,确实需要促进太阳能,特别是对地下水泵送。8.除此之外,现代灌溉技术的使用可能会降低地下水的过度开采和环境退化。9-10
系统配置和泵和太阳能阵列的大小
在太阳能光伏水泵系统主要部件是太阳能阵列,功率调节单元及太阳能跟踪mechanism.If水源是一个深井然后潜水pumpsarepreferred。但是,如果水源是一口浅井则表面pumpscan BEA更好option.A.C。通过使用变频驱动器(VFD)。在太阳能光伏泵送系统pumpscan也被操作bysolar能量,通常为两个不同的系统配置是opted.a)潜水泵升降机地下水成塔顶罐用作能量存储与供给的压力所需加压灌溉系统。b)水被直接注入到灌溉system.Another配置(图1),其可以被认为是其中一个潜水泵升降机水成接地箱用作贮存鱼和鸭farming.An附加离心泵升降机水从罐到灌溉庄稼或者通过表面或通过直接feedingwater从输送泵到灌溉网络灌溉的加压方法。这种配置的好处是,水可以在相对高的压力和潜水泵dischargewithoutinflicting extrapressure其可能会破坏放电被输送到远处的字段。在这种配置下,morewater提升,更裁剪区域灌溉覆盖,每天。因为,水所需灌溉给定的陆地面积取决于因素数目如作物的性质,作物生长周期,土壤的类型和条件,土地地形,应用效率,作物生长周期等解除水体积的在其上需要量化每天还时节明智的。 Mathematically, for given water volume, the requirement of energy and pumping depth can be connected as: E = ρgVd where, E ≈ hydraulic energy in joules (J) V ≈ required volume water in (m3.)D≈水头(m)≈浓度(每立方米100万克或1000千克)
计),那么公式
因此,解除150米3.的从20μm的深度的水和如果管头部损失应该总头的BE10%,那么所需的液压能量是:9.81χ150χ22χ/1000=30.29 MJ = 8.41千瓦时如果泵是小时数进行操作等于峰值日照小时数,则流量(Q)以每秒(LPS)升是:Q = 150χ6分之1000χ3600 = 6.95 1ps的液压功率(P),解除给定量的需要水取决于时间的长短,泵需要。As power is defined as the rate of doing work or the expending energy, therefore, the formula for hydraulic power could be obtained from energy formula by replacing volume with rate of water flow, i.e., P = ρgQd watt or P = 9.81 Qd =χ 6.95 χ 22 ≈ 1500 W If η is the efficiency of the pump, then Motor power = P/η With a typical pump efficiency of 70%, generally the pumps have, then, the mechanical power required would be of 1500/0.7 = 2150 W. Therefore, the pump size should be of ≈3 H.P. Since, the solar irradiance varies with day time and does not meet the Standard Test Condition (STC).Therefore, to know the actual power output from a solar array over a day in different months or seasons, a 3.0 kWp solar panel wasinstalled in Eastern region (Patna, 25.65° N) with manual sun tracking mechanism. The output D.C. power was recorded on bright sunshine daysat the interval of 15 minutes for various months round the year and monthly averaged value was plotted as Fig 1. It wasobserved that, between 9.00 a.m. to 2.30 p.m. (IST), the D.C.power ranged from 2.0- 2.4 kW in almost all the months exceptNovember to January. Therefore, 3 H.P. pump can be successfully operated nearly6.hours daily almost at rated power as rated power of this capacity pump is nearly 2.2 kW.Hence, the ratio between size of pump (H.P.) and solar array size (Wp) should be in ratio of 1: 1000 for successful operation of solar pumps in this region.
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图1:平均月度昼夜变异 在D. C.电力输出3.0 kWp太阳能 在云上的面板在Patna(25.65°N)。 点击此处查看数字 |
此外,3小时 - 三相潜水泵,具有2.2 kwwas的工厂额定功率,用于从20m(图2)的抽出深度中提取地下水。鉴于区域的水深场景选择了抽出深度;在一般来说,地面水位低于2-10米,柱和季隆的年度波动为±2至±4米11.由3.0 kWp太阳能阵列充电。这种泵送系统检查了每年的日常水产输出。在不同月份的云自由日的平均每日卷的每日水的卷如下。这一体验说明了每日提升的水在一年多于150米3.。
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图2.:太阳能光伏的原理图 地面水泵系统 点击此处查看数字 |
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图3.:潜水泵的月平均日出水量与不同月份太阳总辐射沿 点击此处查看数字 |
结论
设计,分析和后续结果在此技术说明中提出,可以是R中设计有用/太阳能抽取地下水系统的调整按在印度东部的需要和用户的需求
承认
作者感谢新德里印度农业研究委员会,为这项研究提供了财务支持。
润泽
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