1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8/10 8,00оценок: 3

Водяной насос постоянного тока с питанием от солнечных батарей или АКБ

Тема в разделе "Обмен опытом автономного электроснабжения", создана пользователем Николай 1, 12.04.13.

  1. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    Водяной насос постоянного тока с питанием от солнечных батарей или АКБ
    Для того, что бы вибрационный насос "Малыш" работал от постоянного тока необходимо собрать схему ШИМ контроллера, такая схема была мною разработана и опробована, результаты следующие:

    диапазон напряжений от 40 до 75 вольт,
    потребляемая мощность не более 15 - 20вт,
    максимальное давление не более 1,8 атм.
    Объем перекачиваемой воды при давлении в 0,1 атм от 8 литров в час (40 вольт) до 30 литров в час (75 вольт).

    С помощью такого насоса достаточно просто организовать систему автономного водоснабжения небольшого частного дома.
    Для этого нужно иметь:
    1) солнечную батарею с напряжением от 40 в до 75 в.
    2) аккумулирующий бак для воды (100л-200л) расположенный выше точек водоразбора на 3 - 5 м.

    Насос работающий от СБ за световой день накачает в накопительный бак не менее 50 литров воды, которой должно хватать для проживания 2 человек.
    Объем воды зависит от мощности СБ и от погодных условий, поэтому СБ нужно брать с большим запасом по мощности, тогда объем накаченной воды за сутки воды можно значительно увеличить.
    Такая система водоснабжения полностью энергонезависима, проста и надежна.

    Основной недостаток насоса- это небольшой объем получаемой воды, однако это нужно проверить на практике, так как вполне возможно что в реальных условиях воды будет значительно больше.
     
    Николай 1 , 12.04.13
    #1 + Цитировать
  2. Sapienz
    Регистрация:
    07.04.12
    Сообщения:
    396
    Благодарности:
    122

    Sapienz

    Живу здесь

    Sapienz

    Живу здесь

    Регистрация:
    07.04.12
    Сообщения:
    396
    Благодарности:
    122
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    У меня в Гатчине дача. Три скважины метров по 5-11. Покупал я в свое время гидроуровень. Резал его трубку, одевал на насос ВАЗовского стеклоочистителя и получал ведро воды за две минуты при токе 3,5А и напряжении 12В. Без преобразователей и прочей ерунды. Проблемы было две - подсоса воды из скважины не было при наличии воздушной пробки (решаемо обратным клапаном), срезало пластиковый шлиц на крыльчатке внутри насоса на десятом ведре воды (решаемо заменой на порядочный насос (хотел попробовать бензиновый от Волги да руки не дошли). Сейчас знаю - будет стопудово третья проблема - выгорание щеток коллекторного двигателя постоянного тока (решаемо установкой шагового или иного бесколлекторного двигателя). С этой маленькой помпой забирался на крышу дачи +5М - качает собака. :)
     
    Sapienz , 14.04.13
    #2 + Цитировать
  3. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    Основной недостаток насоса наверняка удасться устранить увеличением частоты импульсов.
    Тогда объем перекачиваемой жидкости будет постоянным и максимально возможным вне зависимости от напряжения питания насоса.
    Когда сделаю - расскажу о результатах.
     
    Николай 1 , 15.04.13
    #3 + Цитировать
  4. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    Пока увидел только одни проблемы. :)
    Мой эксперимент по увеличению производительности насоса успехом не увенчался (по техническим причинам), поэтому оставлю всё как есть.
     
    Николай 1 , 17.04.13
    #4 + Цитировать
  5. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    В процессе экспериментов с насосом я выяснил, что он работает не совсем так, как это описано в интернете.
    И что странно, этот насос он не создает паспортное давление в 4 атм при питании электромагнита прямоугольными импульсами, что скорее всего связано с особенностями воздействия магнитного поля ярма и сердечника электромагнита в электромеханической системе насоса.
     
    Николай 1 , 13.05.13
    #5 + Цитировать
  6. lt654
    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111

    lt654

    Живу здесь

    lt654

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111
    Адрес:
    Рига, Латвия
    А не проще взять готовый насос, специально думаный для этой цели? Он правда не дешовый, но, IMHO, оно того стоит, чтобы не знать забот.

    Схемы питания солнечных насосов знаю всего две:

    1. Набирают PV по мощности и на напряжение насоса. Насос включают напрямую. Подкачивает в бак когда есть солнце в зависимости от соларной энергии и производительности.

    2. Строят схему с PV + недорогой ШИМ контроллер на напряжение насоса + дешовенький АКБ. Тогда мощность PV может быть гораздо ниже мощности насоса, а подкачка вестись в любое время суток.

    Ну и для такого насоса полезно иметь несложную автоматику заполнения бака по датчикам уровня.

    Правда, я может не вполне понимаю, что это за "Малыш", оттого не вполе понятно в чем суть и преимущества предлагаемой схемы?
     
    lt654 , 31.05.13
    #6 + Цитировать
  7. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    Дайте ссылку на такой насос.
     
    Николай 1 , 31.05.13
    #7 + Цитировать
  8. lt654
    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111

    lt654

    Живу здесь

    lt654

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111
    Адрес:
    Рига, Латвия
    Извольте. У меня вот такой. Пользуемся третий или четвертый год и не нарадуемся. Бесшумный (в сравнении с бывшим ранее "Ручеек" - вибронасос запускаемый от БГ, 400-500Вт, IMHO), очень легкий. Их выпускается кучка моделей. Мой "24-20" Вольты-высота подьема воды. Бак на чердаке дома, около 7-8 м. Мощность примерно 100Вт при очень большой производительности, IMHO. Для этих насосов производитель указывает очень высокий ресурс наработки на отказ.

    К нему достаточно тупо соединить два провода от PV на 120-150Вт 24 В (не перепутав полярность. Или две последовательно включенных 120Вт на 12В) и Ваш бак уже обеспечен водой.

    Предлагается и полностью готовое решение мощностью всего в 24Вт. Вот еще.

    У меня управление у меня сделано по второй схеме, из всяких "отходов" от моих экспериментов с солнечной энергетикой. Работы на на день-два от силы. Могу представить фото, если интересно.

    Но повторюсь - насос дорог. Не собственно его ценой, а его доставкой и налогами в нашей стране.

    Потому, Ваше техническое предложение могло бы быть интересным только в виде более дешового варианта. Или может нуждаться в несколько иной формулирке задачи и средств к её решению. А у Вас еще "необходимо собрать схему ШИМ контроллера, такая схема была мною разработана".

    Это порождает вопросы:

    А насколько это затратно? А будете ли Вы, как автор, хотеть какое-то вознаграждение за своё решение? Или это будет "public license"? Намерены ли Вы производить такой контроллер? Если так, то сколько он будет стоить? Нуждается ли в переделке собственно насос?

    Также к недостаткам Вашей конструкции отношу низкую производительность. 50л в сутки это мало IMHO, помыть посуду, принять душ придется укладываться в такую суточную величину. А ещё стирка, помыть инструменты, замешать раствор, что-то срочно полить. Или как получать воду для таких вещей? Я полагаю, что пополнение бака с водой должно выполнятся с более высокой скоростью. Моя конструкция обеспечивает описанные выше функции.

    Кроме этого, по моему мнению, полезно рассматривать такое решение в комплексе. Сразу с автоматикой управления и датчиками. А то при расположении бака в доме до потопа недалеко, если сразу не указать, какая потребна автоматика управления и безопасности. А если учесть, что сейчас в моде потолки из ГКЛ, то последствия могут быть страшными по разрушительности. Участники форума далеко не все квалифициорванные конструкторы.

    И ещё меня, извините, смущает подпись под Вашим ником, да ещё и прописными буквами. Некоторые топикстартеры очень болезненно относятся к своим темам, в плане направленности дискуссий в них.

    Вы из каких? :)

    P. S. Надеюсь мои критические замечания не испортят Вам настроения. Пожелаю Вам успехов в Вашей деятельности. :)
     
    lt654 , 31.05.13
    #8 + Цитировать
  9. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    Мне пока сложно ответить точно на поставленные Вами вопросы в плане цены, производительности и т. п.
    Сейчас эта разработка пока отложена на некоторое время, так как есть более важные направления.
    Те скромные результаты которые я здесь опубликовал являются отправной точкой к совершенствованию такого варианта насоса.
    Я не случайно выбрал именно мембранный насос как простую и надежную конструкцию, которую нужно доработать для моей задачи.
    Кстати, насколько мне известно, насос типа Малыш является усовершенствованным вариантом маслянного насоса от итальянского танка.

    Усовершенствованием этого насоса я занимаюсь с целью создания системы водоснабжения в которой отсутствуют АКБ и инвертор, а питание насоса идёт от СБ через контроллер.
    Такая система является весьма надежной и простой, так как основные узлы (насос и СБ) отличаются простотой и неприхотливостью и такие системы практически не требуют обслуживания, что очень важно для того потребителя, который НЕ является специалистом в этой области знаний.
    А таких потребителей 99% (женщины, дети, старики и к сожалению большинство мужского населения).

    P. S. Что Вас смущает в подписи под моим ником?
    То что написано - это так и есть.
     
    Николай 1 , 31.05.13
    #9 + Цитировать
  10. lt654
    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111

    lt654

    Живу здесь

    lt654

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111
    Адрес:
    Рига, Латвия
    Мембраны имеют привычку рваться. Проблемно подобрать такой материал, который бы служил достаточно долго в качестве мембраны. По крайней мере, мембранные бензиновые насосы в моей молодости достаточно часто выходили из строя и мембраны им приходилось менять. В современных мембранных бытовых погружных насосах, мембрану также сразу кладут в качестве запасной в комплектацию.

    Вряд ли это говорит в пользу применимости такого насоса в Вашем проекте. Скорее наоборот. Танки имеют небольшой ресурс, как изделие в целом. Изнашиваются двигатель, канал ствола и. т. п. Достаточно часто нужны ремонты капитального плана. Закладывать в такое изделие "долгоиграющий насос" нет никакого смысла. Всё одно менять при капремонте. Цена его копеечная. Важная для танка характеристика это эксплуатация в тяжелых условиях. Пыль, грязь, вибрации, ударные воздействия, большой перепад температур механическая прочность.

    Практически всего этого здесь не нужно. Условия совсем иные. Насос от такого изделия, который служит десятилетиями без обслуживания не в очень суровых условиях.

    Мне кажется тут будет трудновато конкурировать с теми решениями, о которых я Вам рассказал. Но если оно попадёт в правильную ценовую вилку, то почему бы и нет?

    Логически, IMHO, ваш контроллер это часть насоса, а не PV. Так что, с точки зрения изделия, это либо отдельная часть, либо часть насоса. Во втором случае дешевле конструктив и производство, как и монтаж для конечного пользователя.

    Все это здорово, но чтобы решение было таковым, оно должно быть менее прихотливым, и менее дорогим чем существующее.

    Извините. Скорее мои воспоминания. :) В мои времена, в конструкторской группе имелись роли, которые мы старались ротировать: "генератор идей", "точильный камень", "производственник". Считалось, что один из этой компашки, без помощи остальных ничего путного создать ничего не может. Только испортить. А ещё у нас была "арестантская". В которую сажали того, кто сильно буйствовал, чтобы прекратить свару. Если буйствовал особо сильно, на помощь вызывали девочек. Женское начало очень благотворно в таких случаях. Так вот "генераторы идей" попадали в арестансткую наиболее часто. :)
     
    lt654 , 31.05.13
    #10 + Цитировать
  11. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    Похоже что Вы не разбирали Малыша. :)
    В комплект кладут так называемый "тарельчатый клапан", который действительно является самым ненадежным элементом конструкции насоса, так как работает в режиме поршня и обратного клапана, а это не есть здорово.
    А вот "основная" мембрана, которая собственно и обеспечивает движение тарельчатого клапана, очень надежная штука и я ни разу не слышал что бы её порвали.
    В моем варианте тарельчатый клапан исключен и давление создает "основная" мембрана.
     
    Николай 1 , 31.05.13
    #11 + Цитировать
  12. lt654
    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111

    lt654

    Живу здесь

    lt654

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111
    Адрес:
    Рига, Латвия
    Я сразу сказал, что ничего про него не знаю.

    Из Вашего описания, к сожалению, трудно понять принцип и устройство.
     
    lt654 , 31.05.13
    #12 + Цитировать
  13. Kidyo
    Регистрация:
    17.01.13
    Сообщения:
    26
    Благодарности:
    18

    Kidyo

    Участник

    Kidyo

    Участник

    Регистрация:
    17.01.13
    Сообщения:
    26
    Благодарности:
    18
    Адрес:
    Россия
    Kidyo , 01.06.13
    #13 + Цитировать
  14. Николай 1
    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Николай 1

    ГЕНЕРАТОР ИДЕЙ

    Регистрация:
    14.10.09
    Сообщения:
    2.307
    Благодарности:
    913
    Адрес:
    Москва
    Скорее всего в этом насосе применен коллекторный двигатель, а я принципиально не хочу применять подобный двигатель из-за наличия в нем щеточного узла.
     
    Николай 1 , 01.06.13
    #14 + Цитировать
  15. lt654
    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111

    lt654

    Живу здесь

    lt654

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.10.09
    Сообщения:
    818
    Благодарности:
    2.111
    Адрес:
    Рига, Латвия
    В названии этого насоса применен термин "Brushless". Это означает "бесщёточный".

    Однако, у него низкая высота подъема. Всего 4 метра. Кроме этого, этот насос не погружной, он расчитан брать воду с поверхности. Это значит, что в колодец его придется опускать на поплавковой плите. И если колодец приличной глубины с пяток колец, то этот насос не приподымет воду даже на уровень земли, не то что до бака.

    К примеру, в моём доме глубина колодца 4м + 7.5м до накопительного бака. +1-2м чтобы хоть какое-то давление создать. Так что насос должен уметь поднять на 15м. Мой насос расчитан на 20м подьёма.

    Он подойдет организации для небольших фонтанчиков, но на приличную высоту, для накопительного бака с водой, годится плохо, IMHO. Его основное назначение - циркуляция. Ровно это и написано в его характеристиках:

    "This product can be used in many fields, such as computer cooling system, Garden fountain, Aquarium,
    - car cooling system, humidifier, air conditioner, and many other cooling and circulation systems".

    - компьютерные охлаждающие системы, садовые фонтанчики, аквариумы, охладительные системы автомашин и кондиционеров и "...много других охлаждающих и циркуляционных систем".

    Срок службы насоса указан неплохой, 30 000 часов. Полагаю это срок службы самого мотора. Это непрерывная работ в течение чуть больше трёх лет. Если он будет работать от солнца, днем, эту величину можно удвоить. Ещё можно увеличить время за счет неиспользования в зимние месяцы например. Получится около 8 лет. Другое дело, что покажет жизнь.

    Если производительность насоса низка, то работать он должен гораздо больше времени, чем высокопроизводительный. Например, у меня датчики разрешения работы насоса срабатывают при опустошении бака примерно на 100л. Сейчас не помню точно, за какое время он пополняется. Примерно минут за 20-30, что-ли. Т. е. ресурс такого насоса может быть гораздо ниже. Полагаю нужно учитывать это обстоятельсво.

    Но на что хватит мощности его моторчика в плане работы с мембранным насосом? И как отнесется сам моторчик к постоянной вибрации? И надо думать о том, как он смог бы работать под водой, в режиме погружного насоса?

    Разумеется, если Вы не планируете использовать его как поверхностный насос.
     
    lt654 , 02.06.13
    #15 + Цитировать