محول QDTB®

حاسبة الضخ الشمسي للمياه

أدخل الارتفاع الهيدروليكي وحجم المياه اليومي لتحديد حجم المضخة ومصفوفة PV وخزان التخزين المؤقت. تخزين المياه يحل محل البطارية — وهو جوهر الضخ المباشر بالطاقة الشمسية — مع مقارنة بين عدم استخدام البطارية واستخدامها.

ابدأ الحساب الحاسبات

كيف يتم تحديد حجم الضخ الشمسي

تقوم المضخة برفع الحجم اليومي خلال ساعات الذروة الشمسية. القدرة الهيدروليكية هي P = ρ·g·Q·H؛ سعة PV = قدرة المضخة ÷ (كفاءة العاكس × معامل عدم التطابق) × هامش أمان 1.2. الضخ الزائد إلى خزان التخزين المؤقت يخزن الطاقة على شكل مياه، مما يلغي الحاجة إلى البطارية.

ضخ مياه بالطاقة الشمسية 100 م³/يوم (رفع 30 م، بدون بطاريات)

مثال محلول 1 — ضخ مياه بالطاقة الشمسية 100 م³/يوم (رفع 30 م، بدون بطاريات)
الضخ الشمسي للمياه · 100 m³/day
3.5 kWp PV
الارتفاع الهيدروليكي 30 m · المضخة 2.5 kW · 5.5 ساعات ذروة الشمس
خزان عازل
150 m³
الإمداد اليومي
100 m³/يوم
قائمة المواد التقديرية (FOB)
POA
📦 قائمة المواد
المعداتالطرازالمواصفاتالكمية
وحدات كهروضوئية شمسية6 × 550 Wpأحادي PERC · 3.5 kWp DC (هامش أمان 1.2)1
عاكس مضخة شمسية (MPPT VFD)2.5 kWمحرك ترددي مخصص لمضخة المياه · MPPT واسع · حماية من التشغيل الجاف1
منظم شحن MPPTMPPTمنظم شحن MPPT للنسخة المزودة ببطارية (ملحق بحزمة البطارية)1
مضخة غاطسة2.5 kWمضخة غاطسة للبئر · الارتفاع الهيدروليكي 30 m · المصدر: بئر1
هيكل تركيب PV3.5 kWpتركيب أرضي / على عمود (حامل) · المصدر: بئر1
خزان مياه عازل150 m³تخزين مرتفع / أرضي · تخزين المياه يحل محل البطارية (100 m³/day × 1.5)1
مستشعر مستوى الماء والتدفقمستشعرمستوى الخزان + التشغيل الجاف / مستشعر التدفق (مستشعر مستوى الماء)1
أنبوب السحب والتصريف الرئيسي50 mالأنبوب الرئيسي · مسار السحب + التصريف1
الأنابيب الفرعية والصماماتالتوزيعأنابيب فرعية + صمامات عزل/بوابة (صمامات الأنابيب الفرعية)1
صمام سفلي / صمام عدم رجوعالصمامصمام سفلي + صمام عدم رجوع (صمام عدم رجوع)1
الحماية من الصواعق والتأريضالتأريضمانعة صواعق للمصفوفة + قضبان تأريض + ربط متساوي الجهد (تأريض الحماية من الصواعق)1
كابلات DCDCسلسلة PV → مجمّع → كابلات DC للعاكس (تقسيم كابلات التيار المستمر)1
كابلات ACACكابلات التيار المتردد من العاكس → المضخة (مقاطع كابلات التيار المتردد)1
ملخص
الإجمالي التقديري (FOB تشينغداو، EXW) — المعدات المسعّرةPOA
📐 مخطط أحادي الخط (على مستوى الدائرة)
مخطط أحادي الخط معياري10 kV / 0.4 kV · 3-phase · 100 kVA · مصدر واحد · مخططPVPV 3.5 kWp10 kV MV BUSالمحوّل100 kVA0.4 kV LV BUSعاكس المضخة2.4772727272727275 kW MPPT VFDمضخة المياه · 20 Aالتوزيع 1 · 10 Aالتوزيع 2 · 10 Aالتوزيع 3 · 10 Aالتوزيع 4 · 10 Aالتوزيع 5 · 10 Aالتوزيع 6 · 10 Aالتوزيع 7 · 10 AالمفتاحQFقاطع الدائرةCTمحوّل تيارTالمحوّلSPDمانعة اندفاعPFCتصحيح معامل القدرةبيانات التصميمدخول 10 kVالقضيب 0.4 kVلوحات الجهد المنخفض 2.477272727...بدون PFCالمغذيات 8ثانويأساسي · MODBUSمخططات إنشائية على مستوى التصميم التخطيطي / دراسة الجدوى من معهد تصميم مرخّص.
⚙️ مخطط نظام الضخ الشمسي (مصفوفة → عاكس → مضخة → خط أنابيب)
نظام الضخ الشمسي للمياهمصفوفة PV -> عاكس المضخة -> مضخة غاطسة -> أنبوب -> خزان (مخطط)مصفوفة كهروضوئية3.5 kWp DCعاكس المضخةMPPT VFD · 2.48 kWالمضخةارتفاع هيدروليكي 30 mخزان المياه100 m³/يوم · مخزون وسيط 150 m³تخزين المياه = تخزين الطاقة
المفتاحقاطع DCSPD (حماية من اندفاع الجهد)kWhمستشعر التدفق / المستوىالتأريض
🗄 ترتيب تخطيط المصفوفة (إرشادي)
مخطط مصفوفة الطاقة الشمسية الأرضية (إرشادي)مخطط ترتيب عام مبسط - الأبعاد إرشاديةغرفة المحطة الفرعية / القاعدة (مخطط)مصفوفة PVعاكس المضخةرأس البئرخزان المياهمصفوفة 3.5 kWp · المصدر: بئرمصفوفة مركّبة أرضيًا / على عمودالأبعاد إرشادية
المفتاحقاطع DCSPD (حماية من اندفاع الجهد)kWhمستشعر التدفق / المستوىالتأريض
💧 نظام أنابيب توصيل المياه (مضخة → صمام عدم رجوع/بوابة → خزان ضغط → رئيسي → فروع)
نظام أنابيب توصيل المياهمخرج المضخة -> صمام عدم رجوع -> صمام بوابي -> خزان ضغط -> أنبوب رئيسي -> أنابيب فرعية -> الحقل (مخطط)المصدربئرمستوى الماءالمضخة2.4772727272727275 kWالأنبوب الصاعدصمام عدم رجوعصمام بوابيخزان الضغطاندفاع + احتياطيالأنبوب الرئيسي (التسليم)برج المياه150 m3وصلة Tمخططالحقل 1مخططالحقل 2مخططالحقل 3مخططالحقل 4حقل الري (توزيع الفروع)توزيع الارتفاع الهيدروليكي (ساكن + احتكاك)الارتفاع الديناميكي الكلي H = 30 m (الرفع الساكن 26 m + احتكاك الأنبوب 4 m، إرشادي)الحجم اليومي 100 m3/يوم · طول الأنبوب 50 m · خزان التخزين المؤقت 150 m3 · المصدر بئرنظام الأنابيب تخطيطي / أقطار الأنابيب الإرشادية وفئة الصمام وتحليل التدفق الصدمي حسب المشروع.
🌩 نظام الحماية من الصواعق (طرف هوائي / موصل نازل / تأريض + SPD للتيار المستمر والمتردد)
نظام الحماية من الصواعق (LPS)مانعة صواعق / موصلات هبوط / تأريض + مانعة صواعق (SPD) لجانب التيار المستمر والمتردد (مخطط)1) إنهاء الهواء (قضبان)مصفوفة PV3.5 kWp2) موصلات الإنزال (أسلاك التوصيل)السلك النازل3) شبكة إنهاء التأريض (حلقة)قضيبقضيبقضيبقطب أرضي حلقينقاط إعداد SPDمجمع DCمدخلات السلاسلمانعة صواعق DC (النوع 2)عاكس المضخة2.4772727272727275 kWمانعة صواعق AC (النوع 2)ملاحظات LPS + SPD- قضبان إنهاء الهواء فوق المصفوفة (طريقة الكرة المتدحرجة)- موصلات الإنزال تربط إطار المصفوفة بشبكة الأرضي- مانعة صواعق DC عند المجمع، مانعة صواعق AC عند عاكس المضخة- ربط متساوي الجهد للوحدات والحوامل والخزانات- المعيار: IEC 62305 / GB 50057تخطيط LPS تخطيطي / تقييم المخاطر الإرشادي ومقاومية التربة يحددان العدد النهائي للقضبان.
🎚 التحكم في منسوب المياه (مستشعرات المصدر + البرج → وحدة تحكم → قفل تشغيل/إيقاف VFD)
التحكم في مستوى الماء (قفل التشغيل/الإيقاف)مستشعرات مستوى المصدر + مستوى البرج -> وحدة التحكم -> بدء/إيقاف VFD (منطق التعشيق، مخطط)المصدربئرمستوى مياه المصدرLSمستوى منخفض (تشغيل جاف)برج المياه150 m3منسوب المياه في البرجLSمستوى عالٍ (ممتلئ)LSمستوى منخفض (إعادة تعبئة)المتحكم (PLC)منطق المستوى + التشغيل الجافVFD / عاكس2.4772727272727275 kWالمضخةارتفاع هيدروليكي 30 mمستوى المصدرالبرج مرتفعالبرج منخفضبدء/إيقافمحرك VFDمنطق التعشيقالبدء: مستوى البرج منخفض والمصدر مرتفع (بدون تشغيل جاف) -> وحدة التحكم تفعّل VFD -> المضخة تعملالإيقاف: مستوى البرج مرتفع (ممتلئ) أو مستوى المصدر منخفض (تشغيل جاف) -> وحدة التحكم تعطّل VFD -> المضخة تتوقفحماية التشغيل الجاف تمنع بدء المضخة عندما ينخفض مستوى المصدر تحت المستشعر.مخطط التحكم في المستوى نموذجي / نقاط الضبط النهائية ونوع المستشعر إرشادية حسب المشروع.
💧 حساب ارتفاع الضخ (هيدروليكي → عمود → كهربائي)
المعاملالقيمة
التدفق خلال ساعات الشمس0.00505 m³/s
القدرة الهيدروليكية = 9.81 × Q × H1.49 kW
قدرة عمود المضخة = P_hyd ÷ η_pump2.48 kW
قدرة PV (÷0.95 ÷0.90 ×1.2)3.5 kWp
🔋 تحليل مطابقة الكهروضوئية (نافذة جهد MPPT)
المعاملالقيمة
جهد الوحدة Vmp (550 Wp)≈40 V
نافذة MPPT لعاكس المضخة200–800 V DC (نموذجي)
تصميم السلاسلوحدات على التوالي لوضع Vmp للمصفوفة في منتصف النافذة
هامش درجة الحرارة≈15% لمعامل حرارة الوحدة
💧 مقارنة بدون بطارية مقابل مع بطارية
المعاملالقيمة
بدون بطارية (موصى به)خزان مياه 150 m³ (تخزين المياه = تخزين الطاقة) · صيانة شبه معدومة
مع بطارية37 kWh LFP (الضخ الليلي) · استبدال 5–10 yr
التوصيةيُفضّل الخزان؛ البطارية فقط إذا كانت الأرض شحيحة
📅 الإمداد اليومي والمنحنى الموسمي
المعاملالقيمة
نقطة التصميم100 m³/يوم @ 5.5 PSH
الصيف (≈6.3 PSH)115 m³/يوم
الشتاء (≈4.7 PSH)85 m³/يوم
الخزان العازل1.2× هامش PV + 1.5× حجم الخزان
🔧 أساسيات التشغيل والصيانة
المعاملالقيمة
الوحداتتنظيف دوري (الاتساخ يقلل الإنتاج)
صمامات سفلية / صمامات عدم رجوعفحص التسرب
المضخةفحص حماية التشغيل الجاف
التأريضالتحقق من الاستمرارية
الخزانتنظيف سنوي
📏 الأساس المعياري (الأساس المعياري)
الموضوعالمعيار
الضخ الشمسيIEC 62253 — أنظمة الضخ الكهروضوئية (تأهيل التصميم)
الضخ الشمسي للمياهGB/T 37552 — أنظمة الضخ الشمسية الكهروضوئية
إمداد المياهGB/T 50801 — كود تصميم إمدادات المياه والصرف الصحي
🧮 كيفية الحساب
1. التدفق خلال ساعات الشمس = 100 m³ ÷ (5.5 h × 3600 s) = 0.00505 m³/s
2. القدرة الهيدروليكية = 9.81 × 0.00505 × 30 = 1.49 kW
3. قدرة عمود المضخة = 1.49 ÷ η_pump 0.60 = 2.48 kW
4. قدرة PV = 2.48 ÷ (0.95 × 0.90) × 1.2 = 3.5 kWp
5. الخزان العازل = 100 m³/يوم × 1.5 = 150 m³ (تخزين المياه بديل عن البطارية — تخزين المياه = تخزين الطاقة)
6. موسمي: الصيف 115 m³/day (~6.3 PSH) مقابل الشتاء 85 m³/day (~4.7 PSH)
7. التصميم بدون بطارية يخزن الطاقة على شكل ماء؛ البطارية الاختيارية (37 kWh) مطلوبة فقط للضخ ليلاً أو في الأجواء الغائمة.
📋 ملاحظات التصميم
تخزين المياه = تخزين الطاقة: جوهر الضخ الشمسي المباشر هو الضخ الزائد أثناء سطوع الشمس إلى خزان مرتفع/أرضي، بحيث يكون الماء نفسه هو "البطارية". وهذا يلغي النفقات الرأسمالية للبطاريات واستبدالها وخسائر الذهاب والإياب — وهي الميزة الرئيسية على الضخ المدعوم بالبطاريات.
مطابقة PV (نافذة MPPT): يجب أن يقع جهد Vmp للمصفوفة (≈40 V لكل وحدة 550 Wp، والسلاسل على التوالي) داخل نافذة MPPT لعاكس المضخة (200–800 V DC (عاكس مضخة نموذجي)) مع هامش ~15% لمعامل درجة حرارة الوحدات.
بدون بطارية مقابل بطارية: بدون بطارية: خزان 150 m³ (~1.5 أيام) يوفّر الماء طوال الليل وخلال 1–2 أيام غائمة. خيار البطارية (≈37 kWh) يشغّل المضخة ليلاً بدلاً من ذلك، لكنه أعلى تكلفة ويضيف صيانة — يُوصى به فقط عندما يكون الخزان غير عملي أو الأرض شحيحة.
أساس التسعير: تُسعَّر وحدات PV وعاكس المضخة والتركيب من الكتالوج. أما المضخة الغاطسة وخزان التخزين المؤقت والأنابيب والمستشعرات فتُسعَّر حسب المشروع (POA) — سعر المضخة يعتمد بشدة على الارتفاع الهيدروليكي ومادة الغلاف والعمق.
الإمداد اليومي والمنحنى الموسمي: يوفّر النظام 100 m³/day عند 5.5 PSH؛ ويتغيّر موسمياً من ≈85 m³/day (شتاءً) إلى ≈115 m³/day (صيفاً). ويمتص هامش PV البالغ 1.2× ومخزون الخزان البالغ 1.5× التقلّب المعتاد.
التشغيل والصيانة: التشغيل والصيانة الدورية: تنظيف الوحدات (الاتساخ يقلل الإنتاج)، فحص صمامات السحب/الفحص، التحقق من حماية التشغيل الجاف للمضخة، التأكد من استمرارية التأريض وتنظيف الخزان سنويًا. تعمل المضخات عادةً بدون صيانة لمدة 5–10 سنة في المياه النظيفة.
مراجعة التصميم: هذا تحجيم أولي. تحقق من إنتاجية البئر، ومستوى الماء الساكن/الديناميكي، والارتفاع الديناميكي الكلي (بما في ذلك احتكاك الأنبوب) ومحتوى الرمل قبل اختيار المضخة.

كيف تم الحساب

الصيغ الأساسية

التدفق Q = الحجم اليومي ÷ (ساعات الشمس × 3600). القدرة الهيدروليكية = 9.81 × Q × الارتفاع الهيدروليكي. قدرة المضخة = القدرة الهيدروليكية ÷ η_المضخة. PV = قدرة المضخة ÷ (0.95 × 0.90) × 1.2.

المعايير المعمول بها

IEC 62253 (أنظمة الضخ الكهروضوئية)، GB/T 37552 (الضخ الشمسي الكهروضوئي)، GB/T 50801 (تصميم إمدادات المياه).

الأسئلة الشائعة

لماذا يحل تخزين المياه محل البطارية؟

الضخ المباشر بالطاقة الشمسية يضخ فائضًا إلى خزان مرتفع/أرضي أثناء سطوع الشمس، وبالتالي فإن المياه نفسها هي مخزن الطاقة. هذا يزيل التكلفة الرأسمالية للبطارية واستبدالها وخسائر دورة الشحن والتفريغ — تخزين المياه هو الميزة الرئيسية لهذا النهج.

متى أضيف بطارية؟

فقط عندما يكون الخزان غير عملي أو الأرض نادرة، لتشغيل المضخة ليلاً أو خلال فترات طويلة من الغيوم. تعرض الحاسبة خياري عدم استخدام البطارية واستخدامها جنبًا إلى جنب.

كيف يتم اشتقاق سعة PV؟

من قدرة عمود المضخة مقسومة على كفاءة العاكس (0.95) ومعامل عدم التطابق (0.90)، ثم ×1.2 هامش أمان لاستيعاب تقلب الإشعاع الشمسي.

ما الذي يحدد اختيار المضخة؟

الارتفاع الهيدروليكي والحجم اليومي ومصدر المياه (بئر/نهر/خزان) — الآبار الأعمق تحتاج مضخات بئر متعددة المراحل وارتفاعًا هيدروليكيًا أكبر. يتم تسعير المضخة والأنابيب لكل مشروع على حدة.

تضمين هذه الحاسبة

انسخ كود iframe أدناه لتضمين هذه الحاسبة في أي موقع. صفحة التضمين noindex وتناسب أي عرض.

حاسبات ذات صلة

النتائج تقديرات هندسية للمرجعية. يجب تأكيد التصميم النهائي من قبل مهندس محلي مرخّص وفقاً لظروف الموقع والأكواد المعمول بها. الأسعار FOB تشينغداو (EXW) ولا تشمل الشحن أو الرسوم الجمركية أو التركيب.

أرسل تقرير التصميم الكامل

احصل على قائمة المواد الكاملة والمخطط أحادي الخط وخطوات الحساب وسعر FOB بصيغة PDF — مجانًا وبدون تسجيل.

💬 الدردشة عبر واتساب

بياناتك تبقى خاصة. لا رسائل مزعجة — فقط رد على استفسارك.