تصميم نظام شمسي متكامل لتشغيل مضخة مياه بقدرة 10 كيلو وات باستخدام انفرتر 11kW

تفاصيل تنفيذ المشروع:

في هذا المشروع، تم تصميم نظام شمسي لتشغيل مضخة مياه (Solar Water Pumping System) بقدرة 10 كيلو وات، مناسبة للاستخدام في مشروع زراعي أو نظام ري.

تحديد قدرة الأحمال:

المضخة (Pump) قدرتها = 10kW

الجهد المطلوب لتشغيلها = 3 فاز – 380V

نوع المضخة: تعمل على تيار متردد AC

اختيار الانفرتر:

تم اختيار انفرتر Solar Pump Inverter بقدرة 11kW

سبب اختيار 11kW: لتغطية قدرة المضخة بالكامل + توفير هامش أمان 10%

الانفرتر يدعم دخل مباشر من الألواح الشمسية (PV DC Input)

الجهد المدخل (MPPT Range) مثلًا: 350V – 850V

أقصى جهد إدخال = 900V DC

التيار الأقصى للـ DC = تقريبًا 26A

يدعم توصيل 2 Strings

اختيار الألواح الشمسية:

نوع اللوح: Monocrystalline – 540W

جهد الدائرة المفتوحة (Voc) ≈ 49V

جهد عند القدرة القصوى (Vmp) ≈ 41V

تيار عند القدرة القصوى (Imp) ≈ 13A

تم استخدام 22 لوح شمسي

التوصيل بين الألواح والانفرتر:

طريقة التوصيل:

2 Strings × 11 Panels per String

كل String فيه 11 لوح متصلين على التوالي (Series)

بعدين يتم توصيل الـ 2 Strings على التوازي (Parallel) عند مدخل الانفرتر

ناتج كل String:

الجهد الكلي: 11 × Vmp = 11 × 41 = 451V DC

التيار الكلي لكل String = 13A

عند التوصيل على التوازي:

الجهد يبقى نفسه = 451V

التيار يتضاعف = 13A + 13A = 26A

وبالتالي:

الجهد الداخل للانفرتر ≈ 451V DC

التيار الداخل ≈ 26A

كل القيم ضمن مدى MPPT الخاص بالانفرتر.

مكونات النظام:

22 لوح شمسي × 540 وات

انفرتر 11kW Solar Pump Inverter

صناديق دمج (Combiner Boxes)

Breakers + SPD + Earthing

كابلات مناسبة حسب الحسابات (مثلاً 6 أو 10 مم² حسب المسافة)

الحمايات:

DC Disconnect Switch على كل String

Surge Protection Device (SPD)

قاطع حماية للـ AC بعد الانفرتر

تأريض مناسب لكل مكونات النظام

الإنتاجية:

القدرة الكلية للألواح = 22 × 540 = 11,880W = 11.88kW

وهي مناسبة لتغطية 10kW المطلوبة وتشغيل المضخة بكفاءة خلال ساعات الذروة

ملخص:

المكونالقيمة

عدد الألواح22 لوح

قدرة كل لوح540W

التوصيل2 Strings × 11 ألواح

جهد الإدخال451V DC

التيار26A

قدرة الانفرتر11kW

نوع النظامSolar Pumping AC