Guida all'acquisto della pompa solare Deep Well: suggerimenti per il dimensionamento, la selezione e l'installazione

Una pompa solare per pozzo profondo è una pompa sommergibile alimentata da pannelli solari e dimensionata in base alla profondità del pozzo, alla domanda di acqua e alla luce solare disponibile. Per la maggior parte delle nuove installazioni, una pompa ibrida AC/DC è la scelta più pratica: pompa dall'energia solare durante il giorno e passa automaticamente all'alimentazione della rete o del generatore di notte o in caso di tempo nuvoloso. Questa guida spiega come selezionarne, dimensionarne e installarne uno senza i tentativi ed errori che di solito portano a un secondo acquisto.

Cos'è una pompa solare per pozzo profondo?

Una pompa solare per pozzi profondi è una pompa sommergibile multistadio azionata da un motore CC, CA o ibrido CA/CC alimentato a energia solare e costruita per adattarsi all'interno dello stretto involucro di un pozzo trivellato. Utilizza diversi stadi della girante per sollevare l'acqua dalle profondità dove una normale pompa di superficie non può creare un'aspirazione sufficiente.

I componenti principali sono semplici:

• Pannelli solari che convertono la luce solare in elettricità CC.
• Un controller della pompa che gestisce le funzioni di tensione, corrente e protezione.
• Una pompa sommergibile che spinge l'acqua attraverso il tubo di caduta.
• Un serbatoio di stoccaggio, cavi e tubazioni che forniscono l'acqua dove è necessaria.

Le pompe per pozzi profondi sono raggruppate in base al diametro esterno: 3 pollici, 4 pollici e 6 pollici. La dimensione da 4 pollici copre la maggior parte dei pozzi domestici e di piccole aziende agricole; I modelli da 6 pollici normalmente appaiono in pozzi di raccolta ad alto volume o più profondi. Poiché la pompa è installata sott'acqua, il raffreddamento del motore, l'ingresso del cavo e il peso del tubo di caduta devono essere gestiti in modo diverso rispetto a una pompa di superficie.

I sei numeri che definiscono la pompa giusta

È possibile restringere tutti i candidati per le pompe solari per pozzi profondi a un elenco ristretto raccogliendo prima sei numeri: prevalenza totale, flusso richiesto, diametro del pozzo, qualità dell'acqua, risorsa solare e backup CA disponibile. La sola potenza non ti dirà se la pompa può sollevare l'acqua.

La qualità dell'acqua influenza il materiale della girante più di ogni altro fattore. Le giranti in plastica sono efficienti ed economiche per l'acqua pulita; le giranti in acciaio inossidabile resistono all'abrasione e durano più a lungo in pozzi sabbiosi o sabbiosi. Se il registro del tuo pozzo menziona sabbia o sedimenti, scegli un modello inossidabile piuttosto che sperare che un filtro catturi tutto.

Pompa sommergibile solare AC/DC con girante in acciaio inossidabile da 4 pollici (800-3000 W) Questa pompa con girante in acciaio inossidabile da 4 pollici è adatta a pozzi domestici profondi e piccole irrigazioni in cui è presente acqua sabbiosa. La sua struttura resistente alla corrosione gestisce condizioni granulose meglio delle giranti in plastica, rendendola una scelta affidabile per le applicazioni ad alta richiesta descritte nelle vicinanze. Visualizza il prodotto →

Una pompa AC/DC in acciaio inossidabile da 4 pollici nella gamma 800–3000 W è un punto di partenza comune per pozzi domestici profondi e piccoli sistemi di irrigazione. Combina la resistenza alla corrosione con una capacità di carico sufficiente per la maggior parte delle applicazioni residenziali e agricole.

Come dimensionare il pannello solare e il serbatoio di accumulo

Pianifica circa 1,5-2 kW di capacità del pannello solare per ogni kW di potenza in ingresso della pompa, quindi utilizza un serbatoio dell'acqua per coprire i periodi notturni e nuvolosi invece di acquistare un grande banco di batterie. Il numero esatto deriva dall'energia giornaliera, non solo dal wattaggio della pompa.

Esempio: una pompa da 1200 W che funziona per circa 6 ore al giorno consuma 7,2 kWh/giorno. Con 5 ore di sole di punta e un'efficienza del sistema del 75%, l'array necessita di 7,2 ÷ (5 × 0,75) = 1,92 kW. Se si aggiungono margini di polvere e temperatura, risulta sensato un array da 2–2,2 kW.

• Confermare che l'intervallo di tensione dell'array corrisponda alla finestra MPPT del controller.
• Sovradimensionare l'array del 10-20% per evitare polvere, calore e invecchiamento del pannello.
• Utilizzare un serbatoio di stoccaggio invece delle batterie per la maggior parte delle forniture idriche remote.
• Installare un interruttore a galleggiante in modo che la pompa si arresti quando il serbatoio è pieno.

Per la domanda di acqua delle colture e i picchi stagionali, utilizzare lo stesso calcolo e input dal programma di irrigazione; nostro guida all'irrigazione con pompa solare copre i dettagli.

DC, AC o ibrido AC/DC: quale configurazione è la migliore?

Un sistema ibrido AC/DC rappresenta il miglior equilibrio tra flessibilità e costo per la maggior parte delle applicazioni in pozzi profondi perché utilizza l’energia solare ogni volta che è disponibile e passa automaticamente all’AC quando non lo è. I sistemi solo CC sono più economici in località molto remote, mentre le pompe solo CA perdono il vantaggio principale dell’energia solare.

I controller ibridi combinano MPPT, commutazione automatica e protezione della pompa in un unico involucro. Monitorano la tensione solare, avviano la pompa quando c'è abbastanza sole e la trasferiscono alla corrente alternata senza commutazione manuale. Un controller nella classe 1100–3000 W è adatto alle comuni pompe da 4 pollici; i sistemi ad alta prevalenza o flusso più elevato passano a controller più grandi.

Controller per pompe CA/CC con commutazione automatica solare per pompe da 1100-3000 W Questo controller dà priorità all'energia solare, passando automaticamente alla corrente alternata in condizioni di scarsa illuminazione o di notte per una fornitura idrica ininterrotta. Con protezione da sovraccarico e funzionamento a secco oltre al comportamento MPPT, corrisponde alla gamma 1100-3000 W e si adatta alla configurazione ibrida discussa nel testo circostante. Visualizza il prodotto →

Se il pozzo è profondo e il lavoro è pesante, verifica anche che la fase CA e la tensione del controller corrispondano alla fornitura locale. Un buon controller dovrebbe avere protezione dal funzionamento a secco, protezione da sovraccarico e comportamento MPPT stabile.

Controlli di installazione che impediscono guasti prematuri

La maggior parte dei guasti precoci nelle pompe solari per pozzi profondi sono guasti di installazione, non guasti della pompa. Le quattro cause più comuni sono il cavo sottodimensionato, la mancanza di protezione contro il funzionamento a secco, lo scarso raffreddamento del motore e l'utilizzo del cavo di alimentazione per supportare la pompa.

• Utilizzare la tabella delle dimensioni dei cavi del produttore e mantenere la caduta di tensione CC al di sotto del 3%. Il cavo sottodimensionato riduce la velocità della pompa e può causare surriscaldamento.
• Fissare il cavo di alimentazione al tubo di caduta. Il cavo non deve mai sostenere il peso della pompa.
• Impostare la pompa al di sotto del livello dinamico dell'acqua ma al di sopra del fondo del pozzo. Un motore parzialmente esposto può surriscaldarsi anche quando l'aspirazione è ancora bagnata.
• Installare un dispositivo di interruzione per mancanza d'acqua o una sonda per il funzionamento a secco. Correre senz'acqua è il modo più veloce per distruggere una pompa sommergibile.
• Aggiungi una protezione contro le sovratensioni nelle aree soggette a fulmini e rendi tutte le giunzioni impermeabili.

Per pozzi con elevata richiesta giornaliera, un corpo pompa più grande riduce le ore di funzionamento e lo stress meccanico. Un modello in acciaio inossidabile da 6 pollici è il logico passo avanti quando una pompa da 4 pollici dovrebbe funzionare troppo a lungo per riempire il serbatoio di stoccaggio.

Pompa sommergibile solare AC/DC con girante in acciaio inossidabile da 6 pollici (800-3000 W) Questa pompa in acciaio inossidabile da 6 pollici gestisce una grande domanda giornaliera e acqua di pozzo contenente sabbia, riducendo le ore di funzionamento rispetto ai modelli più piccoli. È costruito per progetti idrici centralizzati, irrigazione agricola e forniture di villaggi, come fa riferimento alla discussione sui corpi pompa più grandi per pozzi ad alta domanda. Visualizza il prodotto →

Manutenzione e durata utile prevista

Una pompa solare per pozzi profondi correttamente selezionata e installata può funzionare da 8 a 12 anni, con controlli di routine focalizzati sul pannello solare, sul controller e sulla qualità dell'acqua piuttosto che sulla pompa stessa. L'usura della girante e il guasto delle guarnizioni sono le normali modalità di guasto.

• Controllare il flusso e le letture correnti almeno una volta al mese.
• Rimuovere polvere, escrementi di uccelli e accumuli organici dalle superfici dei pannelli.
• Ispezionare i collegamenti dei cavi e i codici di errore del controller.
• Test per sabbia o sedimenti nell'acqua; se la produzione diminuisce, ispezionare il retino di aspirazione e le giranti.

La registrazione delle ore della pompa, del livello statico dell'acqua e della produzione giornaliera aiuta a individuare la perdita di prestazioni prima che si trasformi in un guasto.

Domande frequenti

Una pompa solare per pozzo profondo può funzionare di notte?

Con un sistema solare diretto standard, no. La pompa funziona solo quando l'array genera energia sufficiente. Una pompa ibrida AC/DC passa automaticamente all'alimentazione della rete o del generatore; un sistema alimentato a batteria può funzionare anche durante la notte, ma un serbatoio d’acqua è solitamente un modo più economico per immagazzinare energia.

A quale profondità può sollevare l'acqua una pompa solare per pozzi profondi?

La specifica corretta è la prevalenza totale massima, non la profondità del pozzo. Una pompa con prevalenza nominale di 100 m può servire un pozzo di 70 m con altri 30 m di attrito del tubo e pressione di scarico. Molte pompe solari multistadio hanno una portata compresa tra 50 e 200 m o più.

Ho bisogno di batterie?

Non per la maggior parte dell'irrigazione, del bestiame o dell'approvvigionamento idrico domestico fuori rete. Conservare l'acqua in un serbatoio e pomparla durante le ore soleggiate. Le batterie hanno senso solo quando è necessaria acqua pressurizzata a qualsiasi ora e non si può fare affidamento su una connessione CA di riserva.

Di quale dimensione del pannello solare ho bisogno?

Inizia con una potenza nominale da 1,5 a 2 volte superiore alla pompa, quindi perfezionala con le ore di punta del sole e l'efficienza del sistema. Per una pompa da 1.000 W, un array da 1.500–2.000 W è una cifra preliminare ragionevole.

Girante in plastica o acciaio inox?

Utilizza giranti in plastica per acqua pulita e non abrasiva e costi iniziali inferiori. Utilizzare giranti in acciaio inossidabile per pozzi sabbiosi, acqua aggressiva o quando si desiderano intervalli più lunghi tra le revisioni.

Il risultato finale per gli acquirenti

Il percorso più breve per ottenere un sistema affidabile consiste nel definire innanzitutto la prevalenza totale e la portata giornaliera, quindi scegliere la pompa e il controller come set abbinato, quindi dimensionare l'array e il serbatoio. Una pompa ibrida AC/DC evita il problema della commutazione manuale che rende frustranti molti progetti solari. Se non sei sicuro del calcolo, condividi il registro del pozzo, la domanda giornaliera di acqua e l'ubicazione del sito con il produttore prima di ordinare; vedi il nostro pagina dei contatti .