Питание водяного насоса на 12 вольт от солнечной фотоэлектрической панели на 110 ватт.

Как отмечает Марк в комментарии, солнечная панель недостаточно велика. Можно купить преобразователь, который будет преобразовывать 6,4 А при 17,2 В в 9 А при 12 В. Однако это дорого и обеспечит работу только в идеальных условиях. Если вы покупаете вторую панель, то две совместно работающие панели должны обеспечивать питание насоса, даже если панель не идеально выровнена по солнцу в совершенно ясный день. Однако, если у вас иногда бывают идеальные условия, панели будут запускать двигатель со скоростью выше номинальной, пытаться создать больший поток, чем рассчитан насос, и перегружать двигатель. Было бы лучше купить панель с номинальным значением Vmp, которое лишь немного превышает номинальное напряжение двигателя при полной скорости, и номинальное значение Imp, которое удобно выше номинального тока двигателя при полной нагрузке.

Две панели на 17,2 Вмп с регулятором на 12 вольт тоже не помешали бы

Срыв тока

Ток останова двигателя — это ток, который он потребляет при нулевой скорости, независимо от крутящего момента, которым он нагружен. Этот ток определяется приложенным напряжением и сопротивлением обмотки. Если источник питания ограничивает ток, крутящий момент, который может создать двигатель, ограничивается примерно на тот же процент. Для приведения в движение центробежного насоса требуется очень небольшой крутящий момент. Единственным сопротивлением вращению является трение подшипников в насосе плюс трение подшипников и щеток в двигателе. Ротор насоса лишь немного перемешивает воду, не создавая ни давления, ни потока. По мере увеличения скорости крутящий момент увеличивается пропорционально квадрату скорости по мере того, как насос создает давление. Если ток ограничен 50 %, насос может разгоняться до тех пор, пока насосу не потребуется около 50 % номинального крутящего момента или около 0,5 X 0,5 = 0. 25 или 25% от номинальной скорости. Если доступен больший ток, двигатель будет потреблять больше и ускоряться быстрее, но совершенно необязательно обеспечивать больший ток, чем требуется для работы насоса на полной скорости. Момент трения в состоянии покоя может быть немного больше, чем трение при вращении вала, но далеко не полный крутящий момент при полной нагрузке.

Даже с двумя панелями, подключенными параллельно, вы, вероятно, не сможете запустить насос. Проблема заключается в пусковом токе, также известном как ток останова. Обычно это намного больше, чем номинальный рабочий ток. Скорее всего, вы просто не обеспечите достаточный ток для разгона двигателя.

Если у вас есть счетчик (и вам действительно нужен счетчик, если вы собираетесь возиться с этим), попробуйте следующее. Измерьте сопротивление двигателя без вращения вала. Разделите 12 на это сопротивление, чтобы получить номинальный пусковой ток. Хотя это правда, что при нормальной работе этот пиковый ток требуется только в течение очень короткого периода, поскольку ток будет уменьшаться с увеличением скорости вращения вала, на этот короткий период необходимо что-то такого же порядка, а солнечные элементы не имеют механизма накопления энергии для обеспечить этот всплеск тока. Вместо этого солнечные элементы упадут до предела по току, и пусковой момент будет намного меньше, чем обычно. Это будет особенно плохой новостью для водяного насоса, где механическая нагрузка всегда присутствует на двигателе и будет сопротивляться ускорению вала.

Хотя я сомневаюсь, что вы можете это сделать, вам лучше установить муфту между двигателем и насосным механизмом. Это позволит двигателю набрать скорость без нагрузки, а затем использовать механическую инерцию якоря двигателя, чтобы помочь запустить насос при включенном сцеплении.

Солнечные батареи интересны тем, что это не просто источники напряжения. Например, на полном солнце ваша панель выдает 17 вольт, но подключите ее непосредственно к 12-вольтовой батарее, и напряжение, которое она выдает, упадет до 12 вольт, а ток, который она выдает, будет основан на токе, который панель способна производить. на 12 вольт и, возможно, также зависит от 12-вольтовой батареи.

Таким образом, вполне вероятно, что если вы просто прикрепите свой двигатель к панели, он будет работать при необходимых 12 вольтах или около того, но вашему двигателю требуется ток, который намного выше, чем может произвести панель, чтобы преодолеть фактор остановки и даже сохранить мотор едет, панель только маловата.

Самым простым решением может быть приобретение 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи и подключение к ней солнечной панели. Также подключите двигатель или насос к аккумулятору. Аккумулятор может подавать ток останова на двигатель и поддерживать работу, когда над головой нависает облако. Вам просто нужно держать панель на батарее в течение часа или двух до или после включения насоса!

Если бы вы сделали это таким образом, и следили за напряжением вашей батареи, вы могли бы обойтись без контроллера заряда солнечной батареи и сэкономить деньги. Просто следите за перегрузкой и недозарядкой батареи, измеряя напряжение — нужные вам цифры есть везде в Интернете. Если вы не хотите контролировать его самостоятельно, дешевый контроллер солнечного заряда для свинцово-кислотной батареи с нагрузкой менее 10 ампер должен стоить 15 долларов или меньше. Удачи.