Effect of pumping head on solar wat

Effect of pumping head on solar water pumping system
M. Benghanem⇑, K.O. Daffallah, S.N. Alamri, A.A. Joraid Physics Department, Faculty of Science, Taibah University, P.O. Box 30002 Madinah, Saudi Arabia
Article info
Article history: Received 19 August 2013 Accepted 26 September 2013
Keywords: Photovoltaic water pumping system Pumping head Deep well Outdoor conditions
Abstract
The photovoltaic water pumping systems (PVWPS) is considered as one of the most promising areas in photovoltaic applications. The aim of this work is to determine the effect of pumping head on PVWPS using the optimum PV array configuration, adequate to supply a DC Helical pump with an optimum energy amount, under the outdoor conditions of Madinah site. Four different pumping head have been tested (50 m, 60 m, 70 m and 80 m). The tests have been carried for a different heads, under sunny day- light hours, in a real well at a farm in Madinah site. The best system efficiency has been obtained for the head of 80 m which is recommended for SQF submersible pump for a deep head. Also, the flow rate Q depends basically on two factors: the pumping head H and the global solar irradiation Hg. The model developed should be able to predict the flow rate Q for any head chosen with a best accuracy. 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. Introduction
Photovoltaic (PV) water pumping system is one of the most important applications in PV systems. PV water pumping system was interested essentially eitherin water pumpmodeling and con- trol [1,2]. The relation between flow rate and insolation was deter- mined for a low head centrifugal pump [3]. The performance of PV water pumping systems (PVWPS) has been studied under varying climatic conditions using various pumps operating with AC or DC [4–6]. Solar pumps are particularity useful for intermediate appli- cations like small villages and moderate agricultural needs [7–9]. There are several theoretical and experimental studies about PV water pumping systems, which are installed in remote regions to supply water for drinking and irrigation [10–13]. Over the last few years, many studies were focused on PVWPS sizing, based on the potential of solar energy and water demand [14,15]. However, many sizing studies neglect the importance of the PV array configuration which can provide a maximum rate of energy. Recently, a performance study of PV powered DC pump has been done on an artificial well [16]. The maximum simulated headwas35 mandthecorrespondingmaximumdailyaveragevol- ume of water was 3 m3. Proper sizing of system components is important for maximum utilization of PVWPS [17]. An increase in total system efficiency will reduce the PV array size and thus the total system cost [18]. A simple model for modeling small-scale PV water pumping has been developed to predict the flow rate in Fiji [19]. A simulation model for AC PV water pumping systems has been developed
and validated in Jordan [20]. It is also necessary to match the load characteristic with the PV array characteristic [21–23]. The perfor- mance of the directly coupled PV water pumping system has been monitored at differentconditions of varying solar irradiance values and two static head hydraulic system configurations [24]. The im- pact of dust accumulation, humidity level and the air velocity was elaborated separately and finally the impact of each on the other was clarified [25]. Others research papers have been investigated to study the performance of PV systems affected by the ambient temperature [26]. It was reported that the total system efficiency wasimprovedby1.35%ataheadof16 m.Also,itwasreportedthat the effectiveness of solar water pumping systems depends on the ability between the generated energy and the volume of water pumped. A Recent review of work on renewable energy source water pumping systems reported that many parameters such as solar radiation, ambient temperature and wind velocity affect the performance of solar water pumping systems [27]. Recently, an experimental PVWPS has been installed in Bahra valley (25Km of Madinah city) characterized by a great potential of solar radia- tion, a hot ambient temperature, a very low relative humidity and wind velocity [28]. The best PV configuration has been ob- tained for a real deep well of 120 m using a helical pump SQF2.5-2 [29]. The aimofthispresentworkis todeterminetheeffectof pump- ing head on PVWPS using the optimum PV array configuration, adequate to supply a DC Helical pump with an optimum energy amount, under the outdoor conditions of Madinah site. Four different pumping head have been tested (50m, 60m, 70m and 80 m). The tests have been carried for the above heads, under sunny daylight hours. The best system efficiency has been obtained for the head of 80 m which is recommended for SQF sub- mersible pump for a deep head.
0196-8904/$ - see front matter 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved. http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2013.09.043
⇑ Corresponding author. Address: ICTP, Strada Costiera, 1134014 Trieste, Italy. E-mail address: [e-mail] (M. Benghanem).
Energy Conversion and Management 77 (2014) 334–339
Contents lists available at ScienceDirect
Energy Conversion and Management
journal homepage: www.elsevier.com/locate/enconman

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลของหัวน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ระบบปั๊มน้ำปั๊มน้ำ
M. Benghanem⇑, K.O. Daffallah นัวร์ Alamri อ.ศศ. Joraid ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัย Taibah ตู้ป.ณ. 30002 มาดินาห์ ซาอุดีอาระเบีย
บทความข้อมูล
ประวัติของบทความ: รับ 19 2013 สิงหาคมรับ 26 2013 กันยายน
คำสำคัญ: น้ำแสงอาทิตย์ระบบสูบน้ำปั๊มน้ำหัวกลางลึกดีสภาพ
นามธรรม
แผงเซลล์แสงอาทิตย์ระบบการสูบน้ำ (PVWPS) ถือเป็นหนึ่งในพื้นที่ว่าในการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์ จุดมุ่งหมายของงานนี้คือการ กำหนดผลของการสูบหัวบน PVWPS ใช้เหมาะสม PV เรย์ configuration เพียงพอจัดหาปั๊ม DC Helical กับจำนวนพลังงานที่เหมาะสม ภายใต้เงื่อนไขภายนอกของเว็บไซต์มาดินาห์ มีการทดสอบสี่หัวสูบแตกต่างกัน (50 m, 60 m, 70 เมตร และ 80 เมตร) มีการดำเนินการทดสอบสำหรับต่าง ๆ หัว ภายใต้แดดแสงวันชั่วโมง ในความจริงที่ฟาร์มในไซต์มาดินาห์ Efficiency ระบบดีที่สุดได้รับหัวของ 80 เมตรซึ่งเหมาะสำหรับปั๊ม submersible SQF หัวลึก ยัง อัตรา flow Q โดยทั่วไปขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สอง: หัวปั๊ม H และที่ส่วนกลางแสงอาทิตย์วิธีการฉายรังสี Hg รูปแบบพัฒนาควรจะสามารถทำนายอัตรา flow Q สำหรับหัวใด ๆ เลือก ด้วยความถูกต้องที่สุด 2013 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมด.
1 แนะนำ
สูบระบบน้ำเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) เป็นหนึ่งในโปรแกรมประยุกต์สำคัญที่สุดในระบบ PV น้ำแสงอาทิตย์ระบบปั๊มน้ำที่มีความสนใจเป็น eitherin น้ำ pumpmodeling และ con trol [1, 2] ความสัมพันธ์ระหว่างอัตรา flow และ insolation ถูกขัดขวาง - ขุดสำหรับเป็นต่ำหัวปั๊มแรงจี [3] มีการศึกษาประสิทธิภาพของ PV ระบบการสูบน้ำ (PVWPS) ภายใต้เงื่อนไข climatic ใช้ปฏิบัติกับ AC หรือ DC [4-6] ปั๊มต่าง ๆ แตกต่างกัน พลังงานแสงอาทิตย์ปั๊ม particularity มีประโยชน์สำหรับกลาง appli เป็นของหายากเช่นหมู่บ้านขนาดเล็กและปานกลางเกษตรต้อง [7-9] มีหลายทฤษฎี และทดลองศึกษาเกี่ยวกับ PV ระบบการสูบน้ำ การติดตั้งในภูมิภาคระยะไกลในการจัดหาน้ำดื่มและชลประทาน [10-13] ช่วงไม่กี่ปี หลายการศึกษาที่เน้นขนาด PVWPS ตามศักยภาพของพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานน้ำและความต้องการ [14,15] อย่างไรก็ตาม หลายขนาดศึกษาละเลยความสำคัญของ configuration เรย์ PV ซึ่งสามารถให้อัตราสูงสุดของพลังงาน เมื่อเร็ว ๆ นี้ การศึกษาประสิทธิภาพของ PV ขับเคลื่อน DC ปั๊มแล้วบนอย่างดี artificial [16] Mandthecorrespondingmaximumdailyaveragevol-ออฟฟิศ headwas35 เลียนแบบสูงสุดของน้ำได้ 3 m3 ขนาดที่เหมาะสมของส่วนประกอบของระบบเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้ประโยชน์สูงสุดของ PVWPS [17] การเพิ่มขึ้นในระบบทั้งหมด efficiency จะลดขนาดของแถวลำดับ PV และต้นทุนรวมระบบ [18] ได้รับการพัฒนาแบบจำลองอย่างง่ายสำหรับสูบน้ำ PV ระบุการสร้างโมเดลการคาดการณ์อัตรา flow ในฟิจิ [19] ได้รับการพัฒนาแบบจำลองสำหรับระบบสูบน้ำ AC PV
และตรวจใน Jordan [20] ก็ยังจำเป็นต้องตรงกับลักษณะโหลด ด้วยลักษณะอาร์เรย์ PV [21-23] Mance perfor ตรง coupled PV น้ำปั๊มน้ำระบบมีการตรวจสอบที่ differentconditions ค่า irradiance แสงอาทิตย์แตกต่างกันสองระบบไฮโดรลิคหัวคง configurations [24] Im-สนธิสัญญาของสะสมฝุ่น ระดับความชื้นและความเร็วของอากาศได้ elaborated ต่างหาก และ finally ผลกระทบของแต่ละอื่น ๆ ได้ clarified [25] คนอื่น ๆ ที่มีการตรวจสอบรายงานการวิจัยเพื่อศึกษาประสิทธิภาพของระบบ PV รับผลกระทบจากอุณหภูมิ [26] มันเป็นรายงานที่รวมระบบ efficiency wasimprovedby1.35%ataheadof16 m.Alsoitwasreportedthat ประสิทธิภาพของระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสร้างพลังงานและปริมาณน้ำที่สูบ การตรวจทานงานสูบระบบน้ำแหล่งพลังงานทดแทนล่าสุดรายงานว่า พารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่นรังสีแสง อุณหภูมิ และความเร็วลมมีผลต่อประสิทธิภาพของพลังงานแสงอาทิตย์ระบบการสูบน้ำ [27] ล่าสุด มีการติดตั้ง PVWPS การทดลองในหุบเขา Bahra (25 กม.มาดินาห์เมือง) โดยมีศักยภาพที่ดีของ radia-สเตรชันแสง อุณหภูมิความร้อน ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำมาก และความเร็วลม [28] Configuration PV ดีแล้ว ob-tained ดีจริงลึก 120 เมตรใช้ปั๊ม helical SQF2.5-2 [29] หัวปั๊ม-ing todeterminetheeffectof aimofthispresentworkis บน PVWPS ใช้เหมาะสม PV เรย์ configuration เพียงพอจัดหาปั๊ม DC Helical กับจำนวนพลังงานที่เหมาะสม ภายใต้เงื่อนไขภายนอกของเว็บไซต์มาดินาห์ มีการทดสอบหัวสูบแตก 4 (50 เมตร 60m, 70 เมตร และ 80 เมตร) มีการดำเนินการทดสอบสำหรับหัวข้าง ภายใต้เวลาตามฤดูกาลของแดด Efficiency ระบบดีที่สุดได้รับหัวของ 80 เมตรซึ่งเหมาะสำหรับปั๊ม mersible ย่อย SQF สำหรับความลึกหัว
0196-8904 / $ - ดูหน้าว่า 2013 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมด http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2013.09.043
⇑ Corresponding ผู้เขียน ที่อยู่: ICTP ซับคอสเทียรา Strada ตรีเอสเต 1134014 อิตาลี ที่อยู่อีเมล์: [e-mail] (M. Benghanem) .
แปลงพลังงานและจัดการ 77 (2014) 334-339
เนื้อหารายการ ScienceDirect
แปลงพลังงานและการจัดการ
สมุด homepage: www.elsevier.com/ ค้น หา/enconman

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลของปั๊มหัวบนระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์
M benghanem ⇑ k.o. daffallah เลือก alamri , , , joraid ศิลปศาสตร์ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ taibah มหาวิทยาลัย , P.O . Box 30002 Madinah , ซาอุดิอาระเบียซาอุดิอาระเบียข้อมูล

บทความบทความประวัติศาสตร์ได้รับ 19 สิงหาคม 2013 รับ 26 กันยายน 2013
คำสำคัญ : ระบบสูบน้ำสูบหัวลึกดี สระภาพนามธรรม

เซลล์แสงอาทิตย์แผงเซลล์แสงอาทิตย์สูบน้ำระบบ ( pvwps ) ถือเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการใช้ที่เหมาะสมบนหัว pvwps PV เรย์คอน จึง guration เพียงพอที่จะจัดหา DC 10 ปั๊มกับปริมาณพลังงานที่เหมาะสม ภายใต้เงื่อนไขกลางแจ้งของ Madinah เว็บไซต์4 สูบหัวได้รับการทดสอบ ( 50 เมตร , 60 เมตร , 70 และ 80 m ) การทดสอบได้ดำเนินการเพื่อเปลี่ยนหัว ภายใต้แสงแดดวัน - เวลา ในจริงที่ฟาร์มในเมดีนาเว็บไซต์ ที่ดีที่สุดระบบ EF ประสิทธิภาพจึงได้สำหรับหัว 80 เมตรซึ่งเป็นที่แนะนำสำหรับ SQF ปั๊มจุ่มสำหรับหัวลึก นอกจากนี้ อัตรา . . fl Q ขึ้นอยู่กับเป็นพื้นสองปัจจัย :ปั๊มหัว H และทั่วโลก HG การฉายรังสีแสงอาทิตย์ แบบจำลองสามารถทำนายคะแนนโอ้วfl Q สำหรับหัวเลือกกับที่ดีที่สุดมีความถูกต้อง 56 บริษัท จำกัด .
1 บทนำ
แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ( PV ) ระบบสูบส่งน้ำ เป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดในระบบ PV .ระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์สนใจเป็นหลัก eitherin น้ำ pumpmodeling และ con trol - [ 1 , 2 ] ความสัมพันธ์ระหว่างคะแนนโอ้วfl insolation ถูกขัดขวางและ - ขุดให้ต่ำหัวปั๊ม [ 3 ] ประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์สูบน้ำระบบ ( pvwps ) ได้ศึกษาภายใต้สภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันโดยใช้ปั๊มต่าง ๆ การดำเนินงานที่มี AC หรือ DC [ 4 – 6 )ปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประโยชน์สำหรับการใช้เหมือนหมู่บ้านขนาดเล็ก - กลางและความต้องการทางวิชาการระดับ 7 ) [ 9 ] มีหลายทฤษฎีและการศึกษาเรื่องพลังงานแสงอาทิตย์ระบบสูบน้ำที่ติดตั้งในพื้นที่ห่างไกล เพื่อจัดหาน้ำสำหรับดื่มและน้ำ– 13 [ 10 ] กว่าไม่กี่ปีที่ผ่านมา การศึกษาหลายคนเน้น pvwps ขนาดตามศักยภาพของพลังงานและพลังงานแสงอาทิตย์ 14,15 [ ความต้องการ ] อย่างไรก็ตาม หลายขนาดการศึกษาละเลยความสำคัญของพีวีอาร์เรย์คอน จึง guration ซึ่งสามารถให้อัตราสูงสุดของพลังงาน เมื่อเร็วๆ นี้ การศึกษาสมรรถนะของระบบขับเคลื่อนปั๊ม DC ได้เสร็จใน กิจึง่ดี [ 16 ] สูงสุด headwas35 จำลอง mandthecorrespondingmaximumdailyaveragevol - อุเมะน้ำ 3 m3ขนาดของส่วนประกอบของระบบที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้ประโยชน์สูงสุดของ pvwps [ 17 ] การเพิ่มประสิทธิภาพระบบ EF ทั้งหมดจึงจะลดขนาดเซลล์และอาร์เรย์ดังนั้นต้นทุนของระบบทั้งหมด [ 18 ] รูปแบบที่เรียบง่ายแบบพื้นบ้าน PV เครื่องสูบน้ำได้รับการพัฒนาเพื่อทำนายflโอ๊ยเท่ากันในฟิจิ [ 19 ] เป็นแบบจำลองสำหรับ AC น้ำสูบน้ำ ระบบได้รับการพัฒนา
และตรวจสอบในจอร์แดน [ 20 ] มันก็ยังเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้ตรงกับคุณสมบัติโหลดกับอาร์เรย์ PV ลักษณะ [ 21 – 23 ] การ perfor - แมนส์ของโดยตรงคู่ PV ระบบสูบน้ำได้รับการตรวจสอบที่แตกต่างกันค่า irradiance differentconditions พลังงานแสงอาทิตย์และระบบไฮดรอลิกแบบสองหัวคอน จึง gurations [ 24 ] IM - ข้อตกลงของการสะสมฝุ่นระดับความชื้นของอากาศและความเร็วลมถูกอธิบายแยกต่างหาก และจึงแนลลี่ผลกระทบของแต่ละในอื่น ๆคือ คลารีจึงเอ็ด [ 25 ] เอกสารวิจัยอื่นๆ ได้ทำการศึกษา เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของระบบ PV ที่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ [ 26 ] มีรายงานว่า ระบบทั้งหมดจึง wasimprovedby1.35 EF ประสิทธิภาพ % ataheadof16 เมตร นอกจากนี้itwasreportedthat ประสิทธิผลของระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับความสามารถระหว่างการสร้างพลังงานและปริมาณน้ำที่สูบ รีวิวล่าสุดของการทำงานกับแหล่งพลังงานทดแทนปั๊มน้ำระบบรายงานว่าตัวแปรหลายอย่าง เช่น รังสีแสงอาทิตย์ อุณหภูมิและความเร็วลมมีผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ำระบบ [ 27 ] แสงอาทิตย์ เมื่อเร็วๆ นี้การ pvwps ทดลองได้รับการติดตั้งใน bahra หุบเขา ( 25 กม. จากเมืองมะดีนะฮ์ ) โดดเด่นด้วยศักยภาพของพลังงานแสงอาทิตย์เรเดีย , ร้อน , อุณหภูมิ , ความชื้นสัมพัทธ์ ต่ำมาก และความเร็วลม [ 28 ] ดีที่สุดเซลล์หลอกจึง guration ได้รับ OB - tained สำหรับจริงลึกดี 120 ใช้เกลียวปั๊ม sqf2.5-2 [ 29 ]หัวอิง aimofthispresentworkis todeterminetheeffectof ปั๊ม - pvwps โดยใช้อาร์เรย์ PV con ที่เหมาะสมจึง guration เพียงพอที่จะจัดหา DC 10 ปั๊มกับปริมาณพลังงานที่เหมาะสม ภายใต้เงื่อนไขกลางแจ้งของ Madinah เว็บไซต์ 4 สูบหัวได้รับการทดสอบ ( 50m 60 70 เมตร , และ 80 m ) การทดสอบได้ดำเนินการเพื่อหัวข้างต้นภายใต้แดดเวลาตามฤดูกาลที่ดีที่สุดระบบ EF ประสิทธิภาพจึงได้สำหรับหัว 80 เมตรซึ่งเป็นที่แนะนำสำหรับ SQF ย่อย - ปั๊ม mersible สำหรับหัวลึก 0196-8904 /
$ - ดูเรื่องหน้า 2013 บริษัทจำกัดสงวนลิขสิทธิ์ http : / / DX ดอย . org / 10.1016 / j.enconman . 2013.09.043
⇑ที่สอดคล้องกันของผู้เขียน ที่อยู่ : ถนนแบบ 1134014 Costiera , , เอสเต , อิตาลี อีเมล : [e-mail] ( เมตร
benghanem )พลังงานและการแปลงการจัดการ 77 ( 2014 ) 334 – 339
เนื้อหารายการของที่แปลงพลังงานบริการ

และวารสารการจัดการหน้าแรก : www.elsevier . com / ค้นหา / enconman