물은 생명입니다. 오프그리드 부동산의 경우 땅에서 물을 퍼올리는 것이 조명보다 먼저 1순위가 되는 경우가 많습니다.
그리드 연결 주택은 시동 시 4000W 이상으로 급증하는 240V AC 우물 펌프를 사용합니다. 작은 오프그리드 인버터에서 이를 작동시키는 것은 재앙의 레시피입니다.
태양광으로 물을 효율적으로 펌핑하는 방법입니다.
1. 두 가지 주요 접근법
A. 직구동 DC 태양광 펌프 ("더 간단한" 방법)
이 펌프는 태양광 패널에서 직접 구동됩니다. 배터리 불필요.
- 작동 방식: 태양이 비치면 펌프가 회전합니다. 구름이 지나가면 느려집니다. 해가 지면 멈춥니다.
- 저장: 물을 저장하고 전기는 저장하지 않습니다. 낮 동안 언덕의 큰 탱크나 저수조(중력 공급)에 물을 펌핑하여 밤에 사용합니다.
- 장점: 매우 효율적, 매우 신뢰할 수 있음(고장나는 배터리 없음), 단순함.
- 단점: 중력 탱크가 없으면 밤에는 수압이 없습니다.
B. 배터리 포함 AC 펌프 ("표준" 방법)
메인 태양광 인버터와 배터리 뱅크로 구동되는 표준 120V/240V 우물 펌프를 사용합니다.
- 작동 방식: 인버터가 그리드 콘센트처럼 펌프에 전력을 공급합니다.
- 장점: 온디맨드 고압(40-60psi), 24/7. 밤에도 작동.
- 단점: 급증을 처리하기 위한 대형 인버터와 큰 배터리 뱅크 필요. 비효율적.
권장: 가축, 관개 또는 저수조 채우기에는 직구동 DC 사용. 가정용 수압에는 작은 DC 가압 펌프 또는 소프트 스타트 AC 펌프 사용.
2. 태양광 펌프 크기 조정
올바른 펌프를 선택하려면 두 가지 숫자가 필요합니다:
- 총 동수두(TDH): 우물의 수위에서 저장 탱크 상단까지의 수직 거리(피트 또는 미터) + 파이프의 마찰 손실.
- 예: 우물 물이 100ft. 탱크가 언덕 위 50ft. TDH = 150ft.
- 유량(GPM): 필요한 갤런/분.
- 예: 5시간 일조로 1000갤런 탱크 채우기 = 200갤런/시간 = 약 3.3 GPM.
3. DC 펌프용 패널 선택
대부분의 DC 태양광 펌프(Grundfos 또는 RPS 등)에는 특정 전압 범위(예: 30V - 300V)가 있습니다.
- 어레이 오버사이즈: 펌프가 100W용이면 200W 패널 사용. 아침 일찍 시작하고 구름을 통과해 작동하도록 보장합니다.
- 직렬 배선: 높은 수두에 물을 밀어 올리려면 높은 전압이 유리합니다. 전압을 높이려면 패널을 직렬로 배선.
4. 압력 탱크 vs 저수조
- 압력 탱크: 지하실의 작은 파란 탱크. 20-80갤런을 압력 하에 보관. 펌프가 자주 온/오프. 태양광 펌프에는 나쁨.
- 저수조(저장 탱크): 큰(500+갤런) 비가압 탱크. 태양광 펌프가 하루 종일 천천히 채웁니다. 별도의 작은 12V/24V "부스터 펌프"(RV 펌프 등)가 저수조에서 수도꼭지까지 물을 가압합니다. 가장 효율적인 오프그리드 설계입니다.
5. 겨울 보호
- 동결 보호: 태양광 펌프는 열을 발생시키지 않습니다. 지상의 파이프가 얼면 펌프가 얼음에 밀어붙이면서 타버릴 수 있습니다.
- 배수 구멍: 동결선 아래 드롭 파이프에 작은 1/8인치 구멍을 뚫습니다. 펌프가 멈출 때 파이프의 물이 아래로 배수되어 동결을 방지합니다.
결론
물을 움직이는 것은 힘든 일입니다.
- 최고 효율: DC 잠수 펌프 -> 저수조 -> 중력 공급.
- 최고 편안함: DC 잠수 펌프 -> 저수조 -> DC 부스터 펌프 -> 압력 탱크.
작은 태양광 시스템에서 표준 1.5HP AC 우물 펌프를 작동시키지 마세요. 인버터를 파괴합니다.
부하 크기 조정에 대한 자세한 내용은 에너지 소비량 계산 방법을 참조하세요.
