Ein Photovoltaik-Solarpumpensystem besteht aus drei Teilen:
Die Sonnenkollektoren machen den Großteil (bis zu 80%) der Systemkosten aus. Die Größe der PV-Anlage hängt direkt von der Größe der Pumpe, der erforderlichen Wassermenge (m³ / d) und der Sonneneinstrahlung ab verfügbar.
Der Controller hat zwei Funktionen. Erstens wird die Ausgangsleistung, die die Pumpe erhält, mit der von den Sonnenkollektoren verfügbaren Eingangsleistung abgeglichen. Zweitens bietet eine Steuerung üblicherweise einen Niederspannungsschutz, wodurch das System abgeschaltet wird, wenn die Spannung für den Betriebsspannungsbereich der Pumpe zu niedrig oder zu hoch ist. Dies erhöht die Lebensdauer der Pumpe und reduziert den Wartungsaufwand.
Die Spannung der Solarpumpenmotoren kann Wechselstrom (Wechselstrom) oder Gleichstrom (Gleichstrom) sein. Gleichstrommotoren werden für kleine bis mittlere Anwendungen bis etwa 3 kW Leistung eingesetzt und eignen sich für Anwendungen wie Gartenbrunnen, Landschaftsgestaltung, Trinkwasser für Nutztiere oder kleine Bewässerungsprojekte. Da DC-Systeme tendenziell einen insgesamt höheren Wirkungsgrad aufweisen als AC-Pumpen mit ähnlicher Größe, sind die Kosten geringer, da kleinere Solarkollektoren verwendet werden können.
Wenn eine Wechselstrom-Solarpumpe verwendet wird, ist schließlich ein Wechselrichter erforderlich, der den Gleichstrom von den Sonnenkollektoren in Wechselstrom für die Pumpe umwandelt. Der unterstützte Leistungsbereich der Wechselrichter reicht von 0,15 bis 55 kW und kann für größere Bewässerungssysteme verwendet werden. Das Panel und die Wechselrichter müssen jedoch entsprechend dimensioniert werden, um die Einschaltcharakteristik eines Wechselstrommotors zu berücksichtigen.
Solarbetriebene Wasserpumpen können sowohl Trinkwasser als auch Wasser für Vieh oder Bewässerungszwecke liefern. Solarwasserpumpen können besonders für die Bewässerung in kleinem Maßstab oder in der Gemeinde von Nutzen sein, da für die Bewässerung in großem Maßstab große Wassermengen erforderlich sind, die wiederum eine große Solaranlage erfordern. Da das Wasser möglicherweise nur während einiger Teile des Jahres benötigt wird, würde eine große PV-Anlage überschüssige Energie liefern, die nicht unbedingt erforderlich ist, wodurch das System ineffizient wird.
Solar-PV-Wasserpumpsysteme werden zur Bewässerung und zum Trinkwasser eingesetzt Indien . Die Mehrheit der Pumpen ist mit einem 2000 Watt - 3.700 Watt Motor ausgestattet, der Energie von einem 4.800 Wp PV-Generator erhält. Die 5-PS-Systeme können aus insgesamt 50 Metern Absenkkopf und 70 Metern dynamischen Kopf ca. 124.000 Liter Wasser pro Tag abgeben. Bis zum 30. August 2016 wurden in INDIA insgesamt 1,20.000 Solar-PV-Wasserpumpensysteme installiert.
Anstatt Elektrizität zu erzeugen, um einen Motor zu drehen, kann Sonnenlicht auf den Wärmetauscher eines Stirlingmotors konzentriert und zum mechanischen Antreiben einer Pumpe verwendet werden. Dadurch entfallen die Kosten für Sonnenkollektoren und elektrische Geräte. In einigen Fällen kann der Stirling-Motor für die lokale Fertigung geeignet sein, wodurch die Schwierigkeit beim Importieren von Ausrüstung entfällt. Eine Form eines Stirlingmotors ist der Fluidinmotor, der direkt als Kolben auf das gepumpte Fluid wirkt. Fluidy-Solarpumpen wurden seit 1987 untersucht. [5] Mindestens ein Hersteller hat Tests mit einer Stirling- Solarpumpe durchgeführt .
