QDTB® Трансформатор

Калькулятор солнечной насосной станции

Введите напор и суточный объём воды для подбора насоса, PV-массива и буферного резервуара. Водяной бак заменяет аккумулятор — основа прямой PV-системы — с сравнением вариантов без аккумулятора и с аккумулятором.

Начать расчёт Калькуляторы

Как рассчитывается солнечная насосная станция

Насос поднимает суточный объём в часы пиковой солнечной активности. Гидравлическая мощность P = ρ·g·Q·H; мощность PV = мощность насоса ÷ (КПД инвертора × коэффициент несоответствия) × 1,2 запас. Перекачка в буферный резервуар запасает энергию в виде воды, исключая аккумулятор.

Солнечный водоподъём 100 м³/сут (напор 30 м, без АБ)

Пример расчёта 1 — Солнечный водоподъём 100 м³/сут (напор 30 м, без АБ)
Солнечная насосная станция · 100 m³/сут
3.5 kWp PV
напор 30 м · насос 2.5 кВт · 5.5 пиковых солнечных часов
Буферный резервуар
150 m³
Суточная подача
100 м³/сут
Оцен. спецификация (FOB)
POA
📦 Ведомость материалов
ОборудованиеМодельХарактеристикиКол-во
Солнечные PV-модули6 × 550 Wpmono PERC · 3.5 кВтп DC (запас 1.2)1
Инвертор солнечного насоса (MPPT VFD)2.5 kWспециализированный преобразователь частоты водяного насоса · широкий MPPT · защита от сухого хода1
MPPT-контроллер зарядаMPPTMPPT-контроллер заряда для варианта с буферной батареей (комплектация для аккумуляторного решения)1
Погружной насос2.5 kWпогружной скважинный · напор 30 м · источник: скважина1
Монтажная конструкция ФЭП3.5 kWpназемный / на опоре (кронштейн) · источник: скважина1
Буферный водяной резервуар150 m³напорное / наземное хранение · водяной аккумулятор заменяет батарею (100 м³/сут × 1.5)1
Датчик уровня и расхода водыдатчикУровень в резервуаре + датчик сухого хода / расхода (датчик уровня воды)1
Всасывающий и напорный магистральный трубопровод50 mглавный трубопровод · всасывающая + напорная линия1
Ответвления труб и клапаныраспределениеОтветвления труб + запорная/задвижная арматура (арматура ответвлений)1
Обратный / приёмный клапанКлапанприёмный клапан + обратный (обратный клапан)1
Молниезащита и заземлениезаземлениеУЗИП массива + заземляющие стержни + уравнивание потенциалов (молниезащита и заземление)1
Кабели DCDCКабельная линия DC: PV string → combiner → inverter (секционирование кабелей DC)1
Кабели ACACинвертор → кабели переменного тока насоса (секционирование)1
Сводка
Ориентировочная сумма (FOB Циндао, EXW) — оборудование с ценойPOA
📐 Однолинейная схема (на уровне цепей)
Модульная однолинейная схема10 kV / 0.4 kV · 3-фазный · 100 kVA · одноисточниковый · схемаPVPV 3.5 kWp10 kV шина СНТРАНСФОРМАТОР100 kVA0.4 kV шина ННПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАСОСА2.4772727272727275 kW MPPT VFDВодяной насос · 20 AРаспределение 1 · 10 АРаспределение 2 · 10 АРаспределение 3 · 10 АРаспределение 4 · 10 АРаспределение 5 · 10 АРаспределение 6 · 10 АРаспределение 7 · 10 АЛЕГЕНДАQFавтоматический выключательCTтрансформатор токаTТрансформаторSPDограничитель перенапряженийPFCКоррекция коэффициента мощностиДанные проектированияввод 10 кВшина 0.4 кВРаспределительное устройство НН 2.477272727...без PFCфидеры 8ВТОРИЧНЫЙBASIC · MODBUSСхемы / проектные чертежи стадии ТЭО от лицензированного проектного института.
⚙️ Принципиальная схема солнечной насосной станции (фотоэлектрическая батарея → инвертор → насос → трубопровод)
СОЛНЕЧНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯФЭП -> преобразователь насоса -> погружной насос -> труба -> резервуар (схема)Фотоэлектрическая матрица3.5 kWp DCИнвертор насосаMPPT VFD · 2.48 kWНасосНапор 30 мВодяной бак100 м³/сут · буфер 150 м³запас воды = накопление энергии
ЛЕГЕНДААвтоматический выключатель DCSPD (защита от импульсных перенапряжений)kWhДатчик расхода / уровняЗаземление
🗄 Схема размещения массива (ориентировочная)
ПЛАНИРОВКА НАЗЕМНОГО ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАССИВА (ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ)упрощённая общая компоновка — размеры ориентировочныеПОМЕЩЕНИЕ / ПЛОЩАДКА ПОДСТАНЦИИ (схема)ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ БАТАРЕЯИНВ. НАСОСАУСТЬЕ СКВАЖИНЫВОДЯНОЙ БАКМассив 3.5 kWp · источник: скважинаназемная / на опоре фотоэлектрическая батареягабариты ориентировочные
ЛЕГЕНДААвтоматический выключатель DCSPD (защита от импульсных перенапряжений)kWhДатчик расхода / уровняЗаземление
💧 Система подачи воды (насос → обратный/запорный клапан → гидроаккумулятор → магистраль → ответвления)
СИСТЕМА ВОДОПОДАЮЩИХ ТРУБОПРОВОДОВвыход насоса -> обратный клапан -> задвижка -> гидроаккумулятор -> магистральная труба -> ответвления -> поле (схема)ИСТОЧНИКскважинауровень водыНАСОС2.4772727272727275 kWнапорный трубопроводобратный клапанзадвижкаГидроаккумуляторзащита от перенапряжений + резервМАГИСТРАЛЬНЫЙ ТРУБОПРОВОД (подача)ВОДОНАПОРНАЯ БАШНЯ150 m3ТройникPLOTполе 1PLOTполе 2PLOTполе 3PLOTполе 4ПОЛЕ ОРОШЕНИЯ (распределение по ветвям)РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПОРА (статический + потери на трение)Полный динамический напор H = 30 м (статический подъём 26 м + трение в трубах 4 м, ориентировочно)Суточный объём 100 м3/сут · длина трубопровода 50 м · буферный резервуар 150 м3 · источник скважинаТрубопроводная система схематична / диаметры труб, класс арматуры и анализ гидроудара — ориентировочные, уточняются по проекту.
🌩 Система молниезащиты (молниеприёмник / токоотвод / заземление + УЗИП DC и AC)
СИСТЕМА МОЛНИЕЗАЩИТЫ (LPS)молниеприёмник / токоотводы / заземлитель + УЗИП со стороны DC и AC (схема)1) Молниеприёмники (стержни)ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ БАТАРЕЯ3.5 kWp2) СПУСКНЫЕ ПРОВОДНИКИ (выводы)токоотвод3) СЕТЬ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ ЗАЖИМОВ (кольцо)стерженьстерженьстерженькольцевой заземлительТОЧКИ КОНФИГУРАЦИИ SPDСОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЩИТ DCвходы цепочекУЗИП DC (тип 2)ИНВ. НАСОСА2.4772727272727275 kWУЗИП AC (тип 2)ПРИМЕЧАНИЯ К LPS + SPD- Молниеприёмные стержни над массивом (метод катящейся сферы)- Токоотводы соединяют раму массива с контуром заземления- УЗИП DC на сборке, УЗИП AC на насосном инверторе- Уравнивание потенциалов модулей, стоек и резервуаров- Стандарт: IEC 62305 / GB 50057Схема LPS условна / окончательное число стержней определяется оценкой риска и удельным сопротивлением грунта.
🎚 Управление уровнем воды (датчики источника + башни → контроллер → блокировка пуска/останова ПЧ)
КОНТРОЛЬ УРОВНЯ ВОДЫ (БЛОКИРОВКА ПУСК/СТОП)датчики уровня источника + уровня башни -> контроллер -> пуск/стоп ПЧ (логика блокировок, схема)ИСТОЧНИКскважинауровень воды в источникеLSнизкий уровень (сухой ход)ВОДОНАПОРНАЯ БАШНЯ150 m3Уровень воды в башнеLSвысокий уровень (полный)LSнизкий уровень (пополнение)КОНТРОЛЛЕР (PLC)логика уровня + защита от сухого ходаЧРП / ИНВЕРТОР2.4772727272727275 kWНАСОСНапор 30 муровень источникаВерхняя отметка башниНижняя отметка башнипуск/стопПривод с ЧРПЛОГИКА БЛОКИРОВОКПуск: низкий уровень в башне И высокий уровень в источнике (без сухого хода) -> контроллер включает ЧРП -> насос работаетСтоп: высокий уровень в башне (полная) ИЛИ низкий уровень в источнике (сухой ход) -> контроллер отключает ЧРП -> насос останавливаетсяЗащита от сухого хода блокирует пуск насоса, когда уровень в источнике опускается ниже датчика.Схема регулирования уровня типовая / окончательные уставки и тип датчика — по проекту.
💧 Расчёт напора насоса (гидравлический → на валу → электрический)
ПараметрЗначение
Расход в солнечные часы0.00505 m³/s
Гидравлическая мощность = 9.81 × Q × H1.49 kW
Мощность на валу насоса = P_hyd ÷ η_pump2.48 kW
Мощность ФЭП (÷0.95 ÷0.90 ×1.2)3.5 kWp
🔋 Анализ согласования с ФЭП (окно напряжения MPPT)
ПараметрЗначение
Модуль Vmp (550 Wp)≈40 V
Окно MPPT инвертора насоса200–800 V DC (типично)
Проектирование строкпоследовательное соединение модулей для размещения Vmp массива в середине окна
Температурный запас≈15% на температурный коэффициент модуля
💧 Сравнение без аккумулятора и с аккумулятором
ПараметрЗначение
Без аккумулятора (рекомендуется)Резервуар 150 м³ (вода = энергия) · почти без обслуживания
С аккумулятором37 kWh LFP (ночная перекачка) · замена через 5–10 лет
РекомендацияПредпочтителен резервуар; батарея только при дефиците земли
📅 Суточная подача и сезонная кривая
ПараметрЗначение
Расчётная точка100 м³/сут при 5.5 PSH
Лето (≈6.3 PSH)115 м³/сут
Зима (≈4.7 PSH)85 м³/сут
Буфер1.2× запас ФЭС + 1.5× объём бака
🔧 Основы эксплуатации и обслуживания
ПараметрЗначение
МодулиПериодическая очистка (загрязнение снижает выработку)
Обратные / приёмные клапаныпроверить на утечки
Насоспроверка защиты от сухого хода
Заземлениепроверка непрерывности
Резервуарежегодная очистка
📏 Нормативная база (основание по стандартам)
ТемаСтандарт
Солнечная насосная станцияIEC 62253 — фотоэлектрические насосные системы (квалификация проекта)
Солнечная насосная станцияGB/T 37552 — солнечные фотоэлектрические насосные системы
ВодоснабжениеGB/T 50801 — нормы проектирования водоснабжения и водоотведения
🧮 Как это рассчитано
1. Расход в солнечные часы = 100 m³ ÷ (5.5 h × 3600 s) = 0.00505 m³/s
2. Гидравлическая мощность = 9.81 × 0.00505 × 30 = 1.49 кВт
3. Мощность на валу насоса = 1.49 ÷ η_pump 0.60 = 2.48 kW
4. Мощность ФЭП = 2.48 ÷ (0.95 × 0.90) × 1.2 = 3.5 kWp
5. Буферный резервуар = 100 м³/сут × 1.5 = 150 м³ (водозапас заменяет батарею — водозапас = запас энергии)
6. Сезонность: лето 115 m³/сут (~6.3 PSH) против зимы 85 m³/сут (~4.7 PSH)
7. Схема без аккумулятора запасает энергию в виде воды; дополнительный аккумулятор (37 kWh) нужен только для ночной/пастмурной перекачки.
📋 Проектные примечания
Запас воды = запас энергии: Суть прямого солнечного водоснабжения — перекачивать воду в солнечные часы в поднятый/наземный резервуар, так что сама вода служит «аккумулятором». Это исключает CAPEX на батареи, их замену и потери на цикл заряд-разряд — ключевое преимущество перед насосными системами с буферными батареями.
Согласование ФЭП (окно MPPT): Vmp массива (≈40 В на модуль 550 Wp, последовательные цепочки) должен находиться в окне MPPT насосного инвертора (200–800 В DC (типовой насосный инвертор)) с запасом ~15% на температурный коэффициент модулей.
Без аккумулятора vs с аккумулятором: Без аккумулятора: резервуар 150 м³ (~1.5 сут) обеспечивает воду ночью и в течение 1–2 пасмурных дней. Вариант с аккумулятором (≈37 kWh) позволил бы работать насосу ночью, но дороже и требует обслуживания — рекомендуется только если резервуар нецелесообразен или мало места.
Основа ценообразования: Фотоэлектрические модули, преобразователь насоса и крепления рассчитаны по каталогу. Погружной насос, буферный резервуар, трубопроводы и датчики котируются по проекту (POA) — цена насоса сильно зависит от напора, материала корпуса и глубины.
Суточная подача и сезонная кривая: Система обеспечивает 100 м³/сут при 5.5 PSH; сезонно варьируется от ≈85 м³/сут (зима) до ≈115 м³/сут (лето). Запас PV 1.2× и буфер резервуара 1.5× поглощают типичную изменчивость.
Эксплуатация и обслуживание: Плановое ТО: очистка модулей (загрязнение снижает выработку), осмотр обратного/приёмного клапанов, проверка защиты насоса от сухого хода, контроль непрерывности заземления и ежегодная очистка резервуара. Насосы обычно работают без обслуживания 5–10 лет на чистой воде.
Проверка проекта: Это предварительный расчёт. Перед выбором насоса проверьте дебит скважины, статический/динамический уровень воды, полный динамический напор (включая потери на трение в трубах) и содержание песка.

Как это рассчитывалось

Основные формулы

Расход Q = суточный объём ÷ (солнечные часы × 3600). Гидравлическая мощность = 9,81 × Q × напор. Мощность насоса = гидравлическая мощность ÷ η_насоса. PV = мощность насоса ÷ (0,95 × 0,90) × 1,2.

Применимые стандарты

IEC 62253 (фотоэлектрические насосные системы), GB/T 37552 (солнечные PV-насосы), GB/T 50801 (проектирование водоснабжения).

Часто задаваемые вопросы

Почему водяной бак заменяет аккумулятор?

Прямая PV-система перекачивает воду в приподнятый или наземный резервуар в солнечные часы, поэтому сама вода служит накопителем энергии. Это исключает CAPEX на аккумулятор, его замену и потери на цикл заряд-разряд — водяной бак является ключевым преимуществом этого подхода.

Когда стоит добавить аккумулятор?

Только когда резервуар нецелесообразен или мало места, для работы насоса ночью или в длительные пасмурные периоды. Калькулятор показывает варианты без аккумулятора и с аккумулятором рядом.

Как определяется мощность PV?

Из мощности на валу насоса, делённой на КПД инвертора (0,95) и коэффициент несоответствия (0,90), затем ×1,2 запас для учёта изменчивости солнечной радиации.

Что определяет выбор насоса?

Напор, суточный объём и источник воды (скважина/река/водохранилище) — более глубокие скважины требуют многоступенчатых погружных насосов и большего напора. Насос и трубопроводы рассчитываются для каждого проекта.

Встроить этот калькулятор

Скопируйте приведённый ниже код iframe, чтобы встроить этот калькулятор на любой сайт. Страница встраивания имеет noindex и подстраивается под любую ширину.

Похожие калькуляторы

Результаты являются инженерными оценками для справки. Окончательный проект должен быть подтверждён лицензированным местным инженером с учётом условий площадки и действующих норм. Цены указаны FOB Циндао (EXW) и не включают доставку, пошлины и монтаж.

Отправить полный отчёт по проектированию

Получите полную спецификацию, однолинейную схему, этапы расчёта и цену FOB в формате PDF — бесплатно, без регистрации.

💬 Написать в WhatsApp

Ваши данные конфиденциальны. Без спама — только ответ на ваш запрос.