مضخات المياه بالطاقة الشمسية

 

الكثير من الناس في أنحاء العالم لا يتوفر لديهم المياه بشكل دائم لذلك يتم استخدام المياه الجوفية لسد احتياجاتهم من المياه، ويتم استخراج المياه من الآبار بواسطة مضخات المياه التي تعمل بالكهرباء. ويتم استخدام الديزل لتغذية أنظمتها. ومع ذلك هذه الأنظمة ليست مكلفة فقط بل  و تتطلب تعديلات وتصليحات بشكل دائم ومتكرر نتيجة لكثرة أعطالها غير تكلفة الوقود. وهنا تتولد مشكلة كبرى هي ثاني اكسيد الكربون المنبعث من هذا النوع من الأنظمة والذي يضر الطبيعة بشكل عام.

 

 

بعد أعوام من البحث العلمي والتطورات التكنولوجية، أثبتت أن أنظمة الطاقة الشمسية  عملية جداُ ومالية وصديقة للبيئة. وفي السنوات الأخيرة، انخفضت تكلفة تكنولوجيا الطاقة الشمسية جداً. أسعار الواح الطاقة الشمسية في هذا النظام انخفضت بمعدل 80% بالإضافة إلى العمر الافتراضي لها والذي يصل إلى 25 سنة وتتطلب فقط بعض الصيانة الدورية البسيطة لضمان عملها بشكل جيد خلال هذه الفترة.

 

هذه العوامل جعلت مضخات المياه بالطاقة الشمسية هي الطريقة المثلى لنقل المياه توفيرها داخل البلدان والمجتمعات المحلية. مع مقاومة ظروف الطقس وهطول الامطار او انماط موسمية لا يمكن الاعتماد عليها.

 

وبعض حكومات الدول اختارت أن تقوم بدعم هذا النوع من التكنولوجيا الناشئة في المناطق النائية. وعلى الرغم من أن ضخ المياه بالطاقة الشمسية جاهز للتعميم وبدأ في الانتشار في أنحاء العالم، فإن فوائدها لاتزال غير معروفة إلى حد بعيد للمجتمعات المحلية والحكومات والمؤسسات الإنمائية.

لمعالجة هذه الفجوة المعرفية، وضع البنك الدولي قاعدة معارف يسهل الوصول إليها بشأن مضخات المياه بالطاقة الشمسية ويهدف هذا المصدر الالكتروني إلى زيادة الوعي بالتكنولوجيا وتوفير الموارد.

 

مضخات المياه بالطاقة الشمسية

تستخدم مضخات المياه بالطاقة الشمسية في المناطق النائية والقرى لضخ وتوفير المياه لري المحاصيل والأراضي وايضاً لتوفرها كمصدر شرب للمواشي و الاستخدام المنزلي الغسيل و الطبخ والشرب  .. الخ.  لمعرفة اسعار مضخات المياه في السوق ومعرفة احتياجاته من الماء او لطلب المنتج من هنا.

 

مضخات المياه بالطاقة الشمسية

مزيد من المعلومات حول مضخات المياه بالطاقة الشمسية:

 

تكوين نظام ضخ المياه الشمسي

مضخة المياه الشمسية هي مضخات مياه تعمل بالكهرباء المولدة من ألواح الطاقة الشمسية أو من خلال الطاقة الحرارية المشعة المتاحة من أشعة الشمس التي تم جمعها بدلا من شبكة الكهرباء.

نظام مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية تتكون من اربع اجزاء رئيسية:

1. الألواح الشمسية

2. المتحكم والانفيرتر

3. المضخة

4. خزان

5. بطاريات الطاقة الشمسية

 

تكوين نظام ضخ المياه الشمسي

 

 

1.الألواح الشمسية

 

تشكل معظم تكلفة نظام مضخات المياه حيث تصل إلى 80%. حجم الألواح الشمسية يعتمد على حجم المضخة المستخدمة وعلى كمية المياه المطلوبة (m³/d) وتعتمد ايضاً على الأشعة الشمسية المتاحة. الواح الطاقة الشمسية هي طبقات من مواد كيميائية تستخدم لتوليد الكهرباء من أشعة الشمس الساقطة عليها وهي مصدر للكهرباء وتعد من الطاقة النظيفة والمتجددة خلافاً بمولدات الكهرباء الأخرى.

 

ويثبت اللوح الشمسي في المكان المحدد له ومعرضاً لأشعة الشمس بزاوية ميل معينة للحصول على تركيز أشعة الشمس وهي من مصادر الكهرباء الموصى بها، لتوفير المواد الغير متجددة الآخر والتي تعتمد في استخدامها على مشتقات البترول غير أنها مكلفة ومضرة بالبيئة. وللمزيد من المعلومات حول الألواح الشمسية.

 

 

2. المتحكم في النظام

 

يستخدم المتحكم لغرضين في نظام مضخات المياه بالطاقة الشمسية الغرض الأول: هو لتوصيل المضخة بالألواح الشمسية. الغرض الثاني: ليقوم بتنظيم الجهد المطلوب من الألواح للمضخة وحمايته من الجهد المنخفض, حيث يتم إيقاف تشغيل النظام في حالة اذا كان الجهد منخفض جداً او عالي جداً عن الجهد المطلوب لتشغيل المضخة، هذا يزيد من عمر المضخة وبالتالي تقليل الحاجة للصيانة.
 

 

3. المضخة

 

تقوم المضخة بدفع الماء من المصدر وتوصيل الماء الى المناطق الأبعد عبر مواسير او خراطيم توصيل وتتكون من بعض القطع الميكانيكية والمحرك.

المحرك: يوجد نوعان من محركات المضخة النوع الذي يعمل على جهد AC (التيار المتناوب) والنوع الثاني الذي يعمل على الجهد DC (التيار المستمر). وتستخدم المضخات ذات محرك DC في التطبيقات الصغيرة والمتوسطة التي قد تصل الى 3كيلو واط، وهي مناسبة لتطبيقات مثل نوافير الحدائق، المناظر الطبيعية، مياه الشرب للماشية، أو مشاريع الري الصغيرة. وتكلفة نظام مضخات DC هي الأقل في التكلفة وذلك لاستخدامها ألواح شمسية أصغر.

 

وفي حالة استخدام النوع AC في الحالة ده سوف يتطلب اضافة جزء رابع للنظام وهو المحول الكهربي، لكي يقوم بعملية تحويل التيار المستمر DC المتولد من الالواح الى التيار المتردد التي تحتاجها المضخة AC  لكي تقوم بعملها.و قدرة المحول تبدأ من 0.15 : 55KW ويستخدم في انظمة مضخات الري الكبيرة، ويجب اختيار الألواح و المحول وفقاُ لمتطلبات محرك المضخة AC.

 

مضخة المياه التي تستخدم في مضخات الطاقة الشمسية

يوجد نوعان من مضخات المياه:

 

النوع A submersible pump: وترجمتها المضخة الغاطسة وهذا النوع يتم تثبيته تحت الماء وعادة يستخدم في البئر ولكن يمكن أيضا أن تكون في بركة أو نهر إذا رفعت من أسفل. النوع الاخر.

 

النوع A surface pump: وترجمتها المضخة السطحية وهذا النوع من اسمه تستطيع ان تعرف انه يتم استخدامه على سطح المياه مع خرطوم من مصدر المياه. وخرطوم آخر لتغذية الخزان من المضخة. ويتم وضع المضخة بالقرب من المصدر لقدرتها على دفع المياه أكثر من عملية امتصاص الماء. مع العلم انه يجب مراعاة فرق الارتفاع بين المياه و المضخة وان يكون منخفض قدر الإمكان.

 

 

4. الخزان

 

في مضخات الطاقة الشمسية يتم استخدام خزان لتخزين المياه أثناء عملية تدفقها وضخها من المصدر، حيث انه يتم ضخ المياه من المصدر ( تحت الأرض أو من مصدر آخر ) إلى أول نقطة وهي خزان المياه ثم يتم توصيل الخزان بعد ذلك بالغرض المراد توفير له الماء ترعة الري - المنزل - مكان الماشية … الخ. و يتم استخدام الخزان لزيادة كفاءة المضخة واستغلال التقليل من هدر الطاقة المتولدة.