Ινδοί επιστήμονες σχεδίασαν ένα σύστημα κίνησης αντλίας νερού που τροφοδοτείται αποκλειστικά από φωτοβολταϊκά. Η προτεινόμενη διαμόρφωση συστήματος φέρεται να διασφαλίζει την αποτελεσματική χρήση τόσο των ηλιακών μονάδων όσο και του κινητήρα.
Oι ερευνητές από την Ινδία ανέπτυξαν το νέο μηχάνημα επαγωγής περιελίξεως ανοιχτού άκρου που τροφοδοτείται από φωτοβολταϊκά για άντληση υδάτων στη γεωργία.
Στο σύστημα, τα τελικά σημεία για κάθε φάση διαχωρίζονται, επιτρέποντας πιο ευέλικτο έλεγχο και λειτουργία κινητήρα. «Αυτή η διαμόρφωση διευκολύνει τη βέλτιστη διάταξη των ηλιακών συλλεκτών, εξαλείφοντας την ανάγκη για μεγάλες χορδές και ενισχύοντας τις επιδόσεις των ηλιακών συστημάτων επιτρέποντας ένα ευρύ φάσμα τάσης λειτουργίας», εξήγησε η ερευνητική ομάδα. «Επιπλέον, οι μειωμένες πιθανές αξιολογήσεις των χωρητικοτήτων σύνδεσης DC και των στοιχείων μεταγωγής στο σχήμα οδηγεί σε εξοικονόμηση κόστους.»
Οι επιστήμονες πραγματοποίησαν αριθμητική μοντελοποίηση του συστήματος μέσω λογισμικού MATLAB. Το σύστημα, αποτελούνταν από φωτοβολταϊκά πάνελ συνδυασμένης ισχύος 3,65 kW, διπλούς μετατροπείς που επέτρεπαν τις λειτουργίες μετατροπέων τριών επιπέδων ενώ χρησιμοποιούν τάσεις διαύλου DC χαμηλότερης τιμής και 3-φασικό OWIM με κινητήρες άντλησης 4,2 kW. Επιπλέον, περιελάμβαναν έναν ελεγκτή παρακολούθησης σημείου μέγιστης ισχύος (MPPT) που χρησιμοποιεί τη διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) και τους αλγόριθμους βελτιστοποίησης τροποποιημένου σμήνος σωματιδίων (MPSO).
Οι ακαδημαϊκοί προσομοίωσαν την απόδοση του συστήματος κάτω από διαφορετικές συνθήκες, όπως θερμοκρασία και ακτινοβολία. «Μια αξιοσημείωτη παρατήρηση είναι η παρουσία περιεχομένου κυματισμού στις κυματομορφές ροπής και το ρεύμα φάσης του κινητήρα, το οποίο αντιστοιχεί άμεσα σε milliampere. Ο κυματισμός της ροπής είναι πολύ έντονος υπό συνθήκες μειωμένης ηλιοφάνειας και μειώνεται καθώς αυξάνεται η ηλιοφάνεια», είπαν.
Επιπλέον, διαπίστωσαν ότι η απόδοση του συστήματος ως ολική αρμονική παραμόρφωση (THD) βελτιώνεται με υψηλότερη ισχύ φωτοβολταικών . «Εξετάζοντας το αποτέλεσμα, μπορεί κανείς να παρατηρήσει τη δυναμική συμπεριφορά του συστήματος, δείχνοντας πώς ανταποκρίνεται η προτεινόμενη λύση που χρησιμοποιεί OWIM και διπλούς μετατροπείς κατά τη λειτουργία», κατέληξαν.
Η έρευνα διεξήχθη από επιστήμονες από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Karunya της Ινδίας και το Κολέγιο Μηχανικών Jyothi.
