离网太阳能枫木SAP真空系统

一百二十七

采集枫树树液的传统方法是早春在枫树上钻一个洞,在孔中插入丝锥,把水桶挂在水龙头上。然后从桶中收集树液,并将其拖到蒸发器中进行处理。我用这种方法已经几十年了。技术含量低,简单有效。携带所有的树液也是一项繁重的工作,如果你有很多水龙头的话,你的身体会很辛苦。今年,在威斯康星州北部,如果地面覆盖着厚厚的积雪,那是不可能的。在过去的几年里,我一直在思考如何建立一条3/16英寸的管道。我面临的问题是,我的枫树在一个远离任何电源的偏远地区的平地上。重力输送的3/16英寸管道系统需要50-60英尺的落差,从管线的第一个水龙头到收集点,以形成最大真空度,而我只有6-8英尺。解决这个问题的方法之一是使用真空泵,但我无法用电来运行一台商用枫木SAP真空泵。此外,商用枫木SAP真空泵很大,昂贵的,复杂-设计用于大型操作,具有广泛的管道和数千个水龙头。我想要一个便宜的,环境友好的12伏系统,我可以用太阳能电池板供电,可以提供几百个水龙头。在安大略省的云杉溪农场输入舒尔福泵和灵感,加拿大。这些12V泵设计用于RV和船只。他们是隔膜泵,有两个特点使他们非常适合这个应用-他们可以干运行而不损坏泵,他们可以处理冻结和解冻,这是枫树树液生产不可或缺的。我现在已经建立了这样一个太阳能真空泵枫树SAP系统,它工作得很好。这个说明告诉你如何复制我的真空泵系统。

本说明书中所示的较小的Shurflo 4008泵(3 gal/min)将提供约200个水龙头,以及在体面的一年里,应该能产生足够的树液来制作50到100加仑的枫糖浆。所附视频中显示的较大的Shurflo 4048泵(4 gal/min)可处理300+个水龙头。除了真空系统外,您还需要购买3/16英寸的管子,抽头,安装管道的T型接头和接头——我有大约5000英尺长的3/16管道,240个水龙头串在大约6英亩的枫树上。一般来说,对于3/16英寸的管道,他们告诉您将每条管线上的水龙头数量限制为25个。我听说你可以超过这个数字,我有几条线,有30-32个水龙头,看起来工作正常。此外,您需要一个中央收集罐(我使用的是144加仑的储液罐)和某种车辆和运输罐,以将您的SAP输送到蒸发器。

步骤1:这里是组件列表,供应商和大致成本:

所附的PDF文件包含完整的组件列表,供应商和成本。我与上述供应商没有特殊关系,它们恰好是我用过的。部件可从其他供应商处以其他成本获得。这个系统的总成本刚刚超过260美元。

第二步:泵箱

泵箱的作用是容纳真空系统并保护其不受元件的影响。

在50加仑塑料袋底部的排水孔中钻六个3/4的孔,以便排出任何冷凝或泄漏。

沿胶合板底部拧紧2x4轨道。这会把胶合板从泵箱底部抬起来。用一对3/4英寸平头螺钉将电池盒穿过胶合板的一端。你现在已经用完泵箱了。组装好系统后,您需要在侧面钻一些孔,以允许3/16英寸的管道从树上进入,并让半英寸的软管从泵和旁路进入收集罐。你将在太阳能充电控制器的对面再钻一个1英寸的洞,从太阳能电池板上引入导线。

第3步:管道

组装泵,屏幕过滤器旁通阀,管道配件和星形配件。用特氟隆胶带密封所有接头。

我能找到的唯一的星形配件是5/16,所以有必要添加一些适配器,以便从5/16到管道的3/16。(如果可以找到3/16星形接头,则无需执行此步骤)。在SAP管中切割9个4英寸长的5/16件。在每根管子的一端插入一个5/16英寸至3/16英寸的适配器。在一杯热水中加热管子的末端,这样更容易。将每个管连接到星形接头上。将泵和连接的管道拧到胶合板上。我用一小块木头支撑着星形配件下面的管子。

第4步:电气

将母线拧到泵旁边的胶合板上。和一个骗子标记母线的正负侧。

将一小块1.5英寸x 1.5英寸x 2.5英寸的木头拧到汇流条旁边的胶合板上。你将用一个拉链把温度控制器连接到这个模块上。将太阳能充电控制器和继电器拧到蓄电池箱旁边的胶合板上。将主开关的开关盒拧到胶合板上

装电线

使用10号线连接蓄电池之间的所有连接,太阳能充电控制器,继电器,母线,主开关和泵。在温度控制器之间使用12号线,继电器和母线。

保险丝和主开关

保险丝和主关闭/打开开关的目的是保护电路,并提供一种打开和关闭整个系统的方法。

将一个小环接头压接在保险丝座导线的末端,并连接到正极母线上。根据泵的尺寸,10安培或15安培的汽车扁平保险丝安装在保险丝座中。使用对接压接接头将一根1英尺长的红色10号线连接到保险丝座上,然后进入开关盒并连接到开关的一个端子上。将另一根1英尺长的红色10号线连接到灯开关的另一个端子上。另一端将连接到继电器的红线上。

继电器

继电器的作用是使泵的功率超过温度控制器中的触点所能处理的功率。当温度控制器打开时,它向继电器发送打开信号,从而向泵电机供电。继电器应该有五根彩色电线从里面出来-白色,黑色,红色,蓝色和黄色。中间的黄线不用,可以剪断。将小环接头压接在黑线上并连接到负极母线上。使用对接压接接头将继电器的蓝色导线连接到泵的红色导线上。将小环接头压接到泵的黑线上,然后连接到负极汇流条上。使用对接压接接头将继电器的红线连接到来自主开关的红线上。安装控制器后,继电器上的白线将连接到来自温度控制器的红色触发线。

太阳能充电控制器

太阳能充电控制器的目的是从太阳能电池板给深循环电池充电。它还监视泵使用的电量,并通过向电池发送适当的电量来进行补偿,以使电池保持充电状态。

控制器将有3个插槽,每个插槽接受正负线。第一个插槽是太阳能电池板的输入。将一根2英尺长的10号红色和黑色导线连接到正极和负极端子上。来自太阳能电池板的电线将连接到这两条带有红色扭结线连接器的尾纤上。第二个插槽与电池相连。在一根2英尺长的10号红黑线的一端压接大型环形接头。红色连接到正极,黑色连接到蓄电池负极。导线的另一端连接到充电控制器上蓄电池槽的正极和负极端子上。第三个插槽标有“LOAD”(加载)或将有一个小灯泡图标。在一根2英尺长的10号红黑线的一端压接小环接头。红色连接到正极汇流条,黑色连接到负极汇流条-此连接为汇流条“供电”。导线的另一端连接到充电控制器负载槽上的正负极。将电源连接到充电控制器时,务必在太阳能板之前连接蓄电池。断开连接时反向执行此过程。

温度控制器

温度控制器的作用是自动打开和关闭系统。枫树在20年代的夜晚结冰,在40年代的白天解冻时运行得最好。控制器测量外部温度并自动打开和关闭系统。

温度控制器将有3个插槽,每个插槽接受2根电线。一个插槽应该已经连接了温度传感器。当系统完全组装好后,温度传感器应通过一个小孔在泵箱的阴暗面上的泵箱外部运行。第二个插槽是电源插槽。在两条1英尺长的12号红黑线的一端压接小环接头。红线连接到正极汇流条上,黑线连接到负极汇流条上。另一端连接到温控器电源槽的正负极上。第三个插槽是触发器插槽。在一根1英尺长的12号红线的一端压接一个小环形接头。环形连接器连接到正极母线上。另一端连接到触发槽中的一个终端。将另一根1英尺长的12号红线连接到触发槽的另一个端子上。该导线将使用对接压接接头连接到继电器的白色导线上。一旦温度控制器接线后,用一根拉链系在你拧在胶合板上的木块上。

将温度控制器设置为“冷却模式”,在33F时打开,在32F时关闭。当外部温度达到33F,温度控制器打开时,它将向继电器发送正电压。然后打开电源,向泵送电。当温度降到32华氏度时,它将关闭。

第五步:完成泵箱

用一些金属丝钉把所有的金属丝固定在胶合板上。将系统置于泵箱中。在端部和侧面钻1英寸的孔,对准泵和旁路的1/2英寸软管输出。将3英尺长的1/2英寸软管(或更长,具体取决于收集箱的布置)连接到泵输出和旁路,并用1英寸软管卡箍固定。两条软管都将从泵箱中流出,并流向收集箱。在星形接头对面钻四个1英寸的孔,使3/16英寸的SAP管路进入泵箱并连接到星形接头上。在你的太阳能充电控制器的引线对面再钻一个1英寸的孔,把太阳能电池板上的电线接入泵箱。使用标准的红色绞合电线连接器将太阳能电池板电线连接到引线上。在泵箱后部顶部附近钻一个3/16英寸的孔。温度传感器将从该孔中退出,并在泵箱外放置一到两英寸。调整泵箱的方向,使温度传感器位于阴凉处的北侧。

第6步:附加说明

太阳能电池板

使用本说明中所示的较小的Shurflo 4008泵,160瓦的太阳能电池板应足以运行该泵并保持电池充电。视频中更大的Shurflo4048泵吸收更多的能量,所以我增加了一个额外的100瓦面板,总共260瓦。直流电流需要大电线才能流过任何距离,所以我建议至少10号线从你的面板运行到充电控制器。保持电线的最小长度。我的面板离我的泵箱大约75英尺,在树林中的空地上,它们能得到最大的阳光。我用2X4做了一些简单的铰链框架来固定太阳能电池板,并调整朝向南方,以45度角向上,以获得最大的阳光照射。如前所述,在连接太阳能电池板之前,务必将电池连接到充电控制器上。断开连接时反向执行此过程。

真空计

当系统中没有真空泄漏时,真空泵最有效。监测真空泄漏的最佳方法是使用真空计。我将一根连接到靠近泵箱的进线SAP管路上,以测量泵处的真空度。我也在每行的末尾放了一个。通过监控这些仪表,您可以判断是否存在真空泄漏。如果管路有泄漏,真空将大大降低或为零。然后你需要走线找到漏洞。可能是因为一只松鼠在绳子上咬了一个洞,或是掉下来的树枝,或是一棵受损或死亡的树向系统泄漏空气。你会看到管道充满了SAP和一些小气泡,直至泄漏和管道充满了空气后,泄漏。准备一些接头来修复这些泄漏,你应该能够在泵附近保持20-25英寸汞柱,在管线末端保持15-20英寸汞柱。带有更多分接头的长管路通常在管路末端具有较低的压力。

可选12伏输送泵
你需要用某种泵把收集罐里的汁液抽到你用来把汁液输送到糖棚里的任何罐里。我使用12V 350 gal/hr输送泵将SAP从收集罐输送到Gator背面的125 gal输送罐。输送泵通过大的环形端子与蓄电池相连。我有一小段花园软管,带一个关闭水龙头,从收集箱流出,另一根软管从输送泵到输送箱。

第7步:在糖原中进行最终设置

带上你的成品泵盒,你的电池,你的太阳能电池板和你的收集箱到糖树。我把收集箱和泵箱放在灌木丛中间的一个小凹陷处,这样管道就像车轮上弯曲的辐条一样向外延伸。将泵箱放在收集箱的顶部,然后从泵和旁路上向收集箱中输送1/2英寸的软管。安装蓄电池并从充电控制器上的“蓄电池”槽连接大型环形端子。将太阳能电池板安装在阳光充足的地方,尽可能靠近泵箱。将面板朝南,以45度角向上排列,以捕捉最大的阳光。从面板到从充电控制器引出的尾纤,运行一段10号仪表的室内电线。保持电线尽可能短。在泵盒内,将导线连接到带有红色拧入式导线接头的太阳能充电控制器引线上。将3/16英寸SAP管插入泵箱背面的孔中,并连接到从星形接头伸出的3/16英寸适配器上。将温度控制器设置为“冷却循环”,在32F时关闭,在33F时打开。如有必要,将温度控制器校准至正确的外部温度。设置旁路阀,使SAP通过泵。打开主开关,等待SAP运行。你准备好了!

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