太陽能水泵（Solar PUmping System）,是通過光伏揚(yáng)水逆變器利用光伏陣列發(fā)出的電力來驅(qū)動(dòng)水泵工作的光伏揚(yáng)水系統(tǒng),系統(tǒng)主要由光伏陣列、光伏揚(yáng)水逆變器、水泵組成。

光伏陣列（Solar Array）亦稱太陽能電池組件,主要是將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能,給負(fù)載水泵電機(jī)提供工作電力。

光伏揚(yáng)水逆變器（Solar Pumping Inverter）或控制器,對太陽能水泵的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié),用太陽能陣列發(fā)出的電能驅(qū)動(dòng)水泵,并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化,實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)輸出頻率,使輸出功率接近太陽電池陣列的最大功率。

水泵（shuǐ bèng,pump）,通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目的的機(jī)器統(tǒng)稱為泵。

水泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他部能量傳送給液體,使液體能量增加,主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等,也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、揚(yáng)程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。離心泵按照控制原理可分為交流水泵、有刷直流水泵、無刷直流電機(jī)式水泵、無刷直流磁力隔離式水泵（成-都-諾-成）、三相交流水泵等。

太陽能水泵亦稱太陽能光伏揚(yáng)水系統(tǒng),近年來它愈來愈被人們確認(rèn)是當(dāng)今世界上陽光豐富地區(qū),尤其是缺電無電的邊遠(yuǎn)地區(qū)最具吸引力的供水手段,利用隨處可取、取之不竭的太陽能實(shí)現(xiàn)高經(jīng)濟(jì)性和高可靠性的供水。水泵全自動(dòng)地日出而作,日落而歇,無需人員看管,維護(hù)工作量可降至最低,是理想的集經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)保效益為一體的綠色能源高技術(shù)產(chǎn)品。太陽能水泵系統(tǒng)是近若干年來迅速發(fā)展起來的光機(jī)電一體化系統(tǒng),它利用太陽電池發(fā)出的電力,通過最大功率點(diǎn)跟蹤以及變換、控制等裝置驅(qū)動(dòng)直流、永磁、無刷、無位置傳感器、定轉(zhuǎn)子雙塑封電機(jī)或高效異步電機(jī)或高速開關(guān)磁阻電機(jī)帶動(dòng)高效水泵,將水從地表深處提至地面供農(nóng)田灌溉或人畜飲用。從設(shè)計(jì)到制造涉及電氣、機(jī)械、電力電子、計(jì)算機(jī)、控制等多個(gè)學(xué)科的近代技術(shù),為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、節(jié)能、環(huán)保等提供了極其良好的手段。本系統(tǒng)具有良好的長效經(jīng)濟(jì)性,特別是和常見的柴油機(jī)抽水相比較,具有壓倒的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。發(fā)展這種新型環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品無疑將會(huì)對發(fā)展產(chǎn)業(yè)、發(fā)展經(jīng)濟(jì),特別是發(fā)展干旱地區(qū)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè),帶來巨大良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,它特別符合建設(shè)“資源節(jié)約型”及“環(huán)境友好型”社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略。光伏水泵利用太陽能,在無需任何外來能源的情況下可以機(jī)動(dòng)靈活地用于農(nóng)田灌溉、提供潔凈人畜飲水、發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)、美化園區(qū)、構(gòu)造彩色噴泉、為養(yǎng)魚、養(yǎng)蝦池增氧、海濱鹽場供排水等。此外大量國際訂貨意向表明,這種高技術(shù)產(chǎn)品的國際市場前景令人十分鼓舞。光伏水泵系統(tǒng)作為一個(gè)剛剛嶄露頭角的產(chǎn)業(yè),十分符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

太陽能水泵分為兩大系列：直流水泵和交流水泵。其中直流水泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式分為直流無刷電機(jī)與永磁同步電機(jī)兩大類。

1、 可靠：光伏電源很少用到運(yùn)動(dòng)部件,工作可靠。

2、安全,無噪聲,無其他公害。不產(chǎn)生任何的固體,液體和氣體有害物質(zhì),絕對的 環(huán)保。

3、安裝維護(hù)簡單,運(yùn)行成本低,適合無人值守等優(yōu)點(diǎn)。尤其以其可靠性高而備受關(guān) 注。

4、兼容性好,光伏發(fā)電可以與其他能源配合使用,也可以根據(jù)需要使光伏系統(tǒng)很方便的增容。

5、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,可由組件串并聯(lián)滿足不同用電的需要,通用性強(qiáng)。

6、太陽能隨處都有,應(yīng)用范圍廣。

但是,太陽能系統(tǒng)也有其缺點(diǎn),比如：能量分散,間歇性大,地域性強(qiáng)。前期成本較高。

太陽能水泵利用太陽能,在無需任何外來能源的情況下可以機(jī)動(dòng)靈活地用于農(nóng)田灌溉、提供潔凈人畜飲水、發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)、美化園區(qū)、構(gòu)造彩色噴泉、為養(yǎng)魚、養(yǎng)蝦池增氧、海濱鹽場供排水等。

產(chǎn)品特點(diǎn)：壽命長、功耗低、噪音小、調(diào)速平衡、運(yùn)行可靠、無干擾等。

有刷直流太陽能水泵

無刷直流太陽能水泵（電機(jī)式）

無刷直流太陽能水泵（磁力驅(qū)動(dòng)隔離式）-（成-都-諾-成）

三相交流水泵（交流電機(jī)）

有刷直流太陽能水泵

水泵工作時(shí),線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn),線圈電流方向的交替變化是隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器和電刷來完成,只要電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)碳刷就會(huì)產(chǎn)生磨損,電腦水泵運(yùn)行到一定的時(shí)候,碳刷磨損間隙變大,聲音也會(huì)隨之增大,連續(xù)運(yùn)行幾百小時(shí)之后碳刷就不能起到換向的作用了。

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉。

無刷直流太陽能水泵

（電機(jī)式） ：

電機(jī)式無刷直流水泵是采用無刷直流電機(jī)加上葉輪之后組成的。電機(jī)的軸與葉輪連在一起,水泵的定子和轉(zhuǎn)子之間是有間隙的,使用時(shí)間長了水會(huì)滲透進(jìn)入電機(jī)里增加了電機(jī)燒壞的可能。

優(yōu)點(diǎn)：無刷直流電機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化,有專門的廠家大批生產(chǎn),成本比較低,效率高。

無刷直流磁力隔離式太陽能水泵

無刷直流水泵采用了電子組件換向,無需使用碳刷換向,采用高性能耐磨陶瓷軸及陶瓷軸套,軸套通過注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損,因此無刷直流磁力式水泵的壽命大大增強(qiáng)了。磁力隔離式水泵的定子部分和轉(zhuǎn)子部分完全隔離,定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封,100%防水,轉(zhuǎn)子部分采用永磁磁鐵,水泵機(jī)身采用環(huán)保材料,噪音低,體積小,性能穩(wěn)定�？梢酝ㄟ^定子的繞線調(diào)節(jié)各種所需的參數(shù),可以寬電壓運(yùn)行。

優(yōu)點(diǎn)：壽命長,噪音低可達(dá)35dB以下,可用于熱水循環(huán)。電機(jī)的定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封并與轉(zhuǎn)子完全隔離,可以水下安裝而且完全防水,水泵的軸心采用高性能陶瓷軸,精度高,抗震性好。

太陽能水泵參數(shù)

型號 電壓(v) 最大負(fù)載電流（A) 最大靜態(tài)揚(yáng)程（M) 最大靜態(tài)流量（L/min) 最大輸出功率（W)

NC50A-1250 12 1.9 5 13.5 22.8

NC50A-1280 12 3.3 8 16 39.6

NC50A-1290 12 3.5 9 17 42

NC50A-2450 24 1.5 5 13.3 36

NC50A-2480 24 1.8 8 16 43.2

NC50A-24130 24 3.2 13 18.3 76.8

NC50A-24150 24 3.5 15 20 84

NC50A-24160 24 3.6 16 22.5 86.4

三相交流水泵

三相交流水泵由三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵。與直流系統(tǒng)不同,太陽能交流水泵由太陽能陣列（提供電源）、太陽能揚(yáng)水逆變器（將直流轉(zhuǎn)化為交流,同時(shí)控制電機(jī)頻率）和三相交流電機(jī)水泵組成。

系統(tǒng)中三相交流電機(jī)水泵可與市面上市電或柴油機(jī)帶動(dòng)交流水泵進(jìn)行替換,兼容性非常好。與此同時(shí),交流水泵突破直流水泵功率限制,功率從150瓦至105千瓦均可應(yīng)用,適合大面積農(nóng)田、沙漠治理和灌溉的需求。

無刷直流磁力驅(qū)動(dòng)泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機(jī)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子中間有直接注塑成型的軸套,通過高性能陶瓷軸固定在殼體中,電機(jī)的定子與電路板部分采用環(huán)氧樹脂膠灌封于泵體中,定子與轉(zhuǎn)子之間有一層薄壁隔離,無需配以傳統(tǒng)的機(jī)械軸封,因而是完全密封。電機(jī)的扭力是通過矽鋼片（定子）上的線圈通電后產(chǎn)生磁場帶動(dòng)永磁磁鐵（轉(zhuǎn)子）工作運(yùn)轉(zhuǎn)�！�對磁體進(jìn)行n (n為偶數(shù)) 級充磁使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當(dāng)定子線圈產(chǎn)生的磁極與磁鐵的磁極處于異極相對,即兩個(gè)磁極間的位移角Φ=0,此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最低；當(dāng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)到同極相對,即兩個(gè)磁極間的位移角Φ=2π/n,此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后,由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥,磁力將使磁體恢復(fù)到磁能最低的狀態(tài)。于是磁體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

無刷直流水泵通過電子換向,無需使用碳刷,磁體轉(zhuǎn)子和定子矽鋼片都有多級磁場,當(dāng)磁體轉(zhuǎn)子相對定子旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后會(huì)自動(dòng)改變磁極方向,使轉(zhuǎn)子始終保持同級排斥,從而使無刷直流磁力隔離泵有較高的轉(zhuǎn)速和效率。

磁力隔離泵的定子與轉(zhuǎn)子完全隔離,完全避免了傳統(tǒng)的電機(jī)式無刷直流水泵存在的液體泄漏問題。而且可以完全潛水使用并且完全防水,有效的提高了泵的使用壽命及性能。

交流太陽能水泵

在有陽光的時(shí)候,太陽能板會(huì)產(chǎn)生直流電能,這是通過專用的逆變器將太陽能產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)變成可供交流電機(jī)使用的交流電。同時(shí)逆變器承擔(dān)對交流電機(jī)的控制器作用。

直流太陽能水泵

直接可以利用太陽能板產(chǎn)生的直流電,由于水泵本身是一個(gè)感性負(fù)載,需要一個(gè)稍大的啟動(dòng)電流,而且有要保證在陽光變?nèi)醯那闆r下也可以運(yùn)行就必須加一個(gè)太陽能控制器,就可以在陽光稍弱的情況下提供大的瞬間啟動(dòng)電流。直流水泵效率高,轉(zhuǎn)速高,揚(yáng)程高,體積小而且更加安全。

無刷直流水泵（磁力隔離泵）由泵體（隔離件）,電機(jī)定子,軸,軸承和轉(zhuǎn)子水葉（磁體和葉輪）幾部分組成：

磁體

（釹鐵硼永磁體）

由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45－400℃),矯頑力高,磁場方向具有很好的各向異性,在同極相接近時(shí)也不會(huì)發(fā)生退磁現(xiàn)象,是一種很好的磁場源。

隔離件

在采用金屬隔離套時(shí),隔離套處于一個(gè)正弦交變的磁場中,在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出渦電流并轉(zhuǎn)化成熱量。渦流的表達(dá)式為：其中Pe－渦流；K—常數(shù)；n—泵的額定轉(zhuǎn)速；T－磁傳動(dòng)力矩；F－隔套內(nèi)的壓力；D－隔套內(nèi)徑； 一材料的電阻率； —材料的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)泵設(shè)計(jì)好后,n、T是工況給定的,要降低渦流只能從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強(qiáng)度的非金屬材料制作隔離套,在降低渦流方面效果十分明顯。

軸

由于無刷直流磁力隔離泵是通過通電線圈帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)來工作的,旋轉(zhuǎn)為了保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)及噪音,采用高性能陶瓷軸與軸套配合,可以達(dá)到很高的精度,有效的減少了旋轉(zhuǎn)阻力及噪音。

滑動(dòng)軸承

磁力泵滑動(dòng)軸承的材料有工程塑料塑鋼（POM）或陶瓷。由于塑鋼（POM）及陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑動(dòng)軸承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數(shù)小,所以軸承間隙不得過小,以免發(fā)生抱軸事故。

由于磁力泵的滑動(dòng)軸承以所輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤滑,所以應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)及使用工況,選用不同的材質(zhì)制作軸承。

防止顆粒進(jìn)入

1、不允許有鐵磁雜質(zhì)、顆粒進(jìn)入磁力傳動(dòng)器和軸承摩擦副；

2、輸送易結(jié)晶或沉淀的介質(zhì)后要及時(shí)沖洗(停泵后向泵腔內(nèi)灌注清水,運(yùn)轉(zhuǎn)1min后排放干凈),以保障滑動(dòng)軸承的使用壽命；

3、輸送含有固體顆粒的介質(zhì)時(shí),應(yīng)在泵流管入口處過濾。

防止退磁

（直流水泵）

應(yīng)在規(guī)定溫度條件下運(yùn)行,嚴(yán)禁介質(zhì)溫度超標(biāo)�？稍诖帕Ρ酶綦x套外表面裝設(shè)鉑電阻溫度傳感器檢測環(huán)隙區(qū)域的溫升,以便溫度超限時(shí)報(bào)警或停機(jī)。

防止干摩擦

盡量減少空轉(zhuǎn)時(shí)間。