دليل كامل عن المضخة الشمسية للري

المضخة الشمسية للري والتي تُسمى أيضًا بطلمبات المياه الشمسية توفر حلول لإدارة المياه النظيفة والفعالة من حيث التكلفة للمزارعين الذين يعملون على نطاق صغير أو كبير، نقدم لكم هذا الموضوع الشامل حول المضخة الشمسية للري وكل شيء حولها.

تعرف على أسعار مضخات المياه وأنواعها

مبدأ عمل المضخة الشمسية للري 

يعمل نظام الري باستخدام المضخة الشمسية للري من خلال الطاقة المولدة باستخدام نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، حيث تعمل مجموعة الخلايا الكهروضوئية على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء، والتي تستخدم لتشغيل مجموعة مضخات المحرك، يقوم نظام المضخة الشمسية للري بسحب الماء من البئر المفتوح (البئر ، التيار ، البركة ، القناة إلخ…) يتطلب النظام منطقة خالية من الظل لتركيب اللوحة الشمسية.

تعمل مثل أي مضخة أخرى مع الاختلاف الوحيد هو الطاقة الشمسية المستخدمة بدلاً من الطاقة غير المتجددة لتشغيلها، عندما يسقط ضوء الشمس على الألواح الشمسية، فإنه ينتج تيارًا مباشرًا (DC) والذي يغذي المحرك بعد ذلك لضخ المياه، في الحالة التي يتطلب فيها المحرك تيارًا متناوبًا (AC)، يتم تحويل DC الناتج عن الألواح الشمسية إلى AC باستخدام العاكس.

استخدامات المضخة الشمسية للري

يتم استخدام المضخة الشمسية للري لاستخراج المياه من البرك والأنهار والجسور أو مصادر المياه الأخرى التي يتم استخدامها بعد ذلك لتلبية متطلبات المياه للري وإمدادات المياه المجتمعية والثروة الحيوانية وغيرها من الأغراض.

 كيف تكون مضخات المياه الشمسية أكثر فائدة من المضخات الكهربائية التقليدية؟

فيما يلي مزايا المضخة الشمسية للري والتي تجعلها أكثر فائدة من  المضخات الكهربائية التقليدية:

• لا تتطلب مضخات المياه بالطاقة الشمسية أي وقود أو كهرباء للتشغيل، بمجرد تركيبها، لذلك فانها لا تتحمل المضخة الشمسية للري التكاليف المتكررة للكهرباء أو الوقود.
• لا تتأثر بانقطاع التيار الكهربائي أو الجهد المنخفض أو مشاكل الطور الواحد أو حرق المحرك.
• يمكن تركيبه في المناطق النائية حيث الكهرباء غير متاحة أو من الصعب شراء الديزل.
• تحمل تكاليف صيانة منخفضة حيث أن مضخات المياه الشمسية تحتوي على عدد أقل من الأجزاء المتحركة مقارنة بالمضخة التي تعمل بالديزل، وبالتالي تقل فرص التآكل والتلف.
• لا يلزم وجود مواد تشحيم للتشغيل وبالتالي لا توجد فرص لتلوث المياه / التربة بسبب مواد التشحيم.
• سهل التركيب والتنفيذ.

إكتشف إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟

طلمبات المياه بالطاقة الشمسية

يوجد أربع أنواع من طلمبات مضخات الطاقة الشمسية وذلك  لتوفير المياه لجميع الأماكن التي لا يمكن وصول المياه إليها بالطرق المعتادة، ولكي تقدم حل أكثر من مشكلة فكان من اللازم تصنيع عدة أنواع منها لكي تتناسب مع كل بيئة،  لذلك فهناك عدة أنواع مختلفة من طلمبة رفع مياه التي تعمل بالطاقة الشمسية اعتمادًا على كيفية تصنيفها، ولكن في المقام الأول هناك أربعة أنواع من طلمبة رفع مياه التي تعمل بالطاقة الشمسية وهم:

1. طلمبة رفع مياه التي تعمل بالطاقة الشمسية التيار المتردد: يعمل محرك هذه المضخة على تيار متناوب، مما يعني أن التيار المباشر الذي تنتجه الألواح الشمسية يتم تحويله إلى تيار متردد باستخدام العاكس، التحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد يؤدي إلى فقدان الطاقة من التوليد والاستهلاك.
2. طلمبة رفع مياه التي تعمل بالطاقة الشمسية DC: تعمل هذه المضخة على محرك يعمل على التيار المباشر ، وبالتالي لا حاجة إلى بطارية أو عاكس في هذا النوع من المضخات.
3. طلمبة رفع مياه التي تعمل بالطاقة الشمسية السطحية: يتم تركيبها حيث يكون منسوب المياه الجوفية على عمق 10 أمتار حيث تظل المضخات السطحية خارج الماء وفي العراء، وذلك نظرًا لأنها تحتاج إلى أن تكون على السطح، فإن هذه المضخات أسهل في التركيب والصيانة. ومع ذلك فهي ليست مناسبة للمياه الجوفية العميقة.
4. طلمبة رفع مياه التي تعمل بالطاقة الشمسية الغاطسة: يتم تركيب هذه المضخات عن طريق حفر حفار ، مما يؤدي إلى زيادة تكلفة التركيب والصيانة، وكما يوحي اسمها فتقع المضخة الغاطسة في عمق أسفل مستوى الأرض وتظل مغمورة تحت الماء، ويتجاوز عمق  رأس الشفط للمضخة الغاطسة 10 أمتار.

ما هو نوع المضخة الشمسية المناسب لاحتياجاتك؟

الكثير من الاسئلة والحيرة حول أنواع المضخات وما هو النوع المناسب لاستخدامك، في هذه الفقرة نوضح لك كيف يمكن معرفة ما إذا كان يجب عليهم استخدام مضخة غاطسة أو مضخة سطحية:

• يعتمد الاختيار على مستوى المياه الجوفية ومصدر المياه،  في حالة عمق المياه الجوفية أكثر من 10-15 متر، يتم استخدام مضخة غاطسة.
• إذا كان البئر مفتوحًا ، أو بركة ، إلخ ، فإن استخدام مضخة السطح أفضل، أيضا ،يتم تثبيت المضخة السطحية عندما يكون مستوى المياه أقل من 10 أمتار.
• على الرغم من أن مضخات التيار المستمر لها ميزة على مضخات التيار المتردد من حيث الكفاءة العالية ولا تتطلب وجود عاكس للتشغيل، فإن تكلفة مضخات التيار المستمر أعلى، كما أن إصلاح وصيانة مضخات التيار المستمر أمر صعب في المناطق الريفية والنائية بسبب نقص مراكز الخدمة في هذه المناطق.

المكان المناسب للتركيب

 هناك معايير لاختيار مكان تركيب مجموعات مضخات المياه بالطاقة الشمسية، نوضحها لكم في ما يلي:

• في حالة الألواح الشمسية يجب تثبيتها في منطقة خالية من الظل ولا تحتوي على غبار أو أوساخ، ولها نسبة قليلة من فضلات الطيور والتي يمكن أن توفر مساحة لحركة التتبع غير المقيدة (الحفاظ على اتجاه الألواح الشمسية في اتجاه الحد الأقصى من الإشعاع الشمسي).
• يجب أن يكون السطح حيث يتم تركيب الألواح متساويًا.
• يجب أن تكون الألواح سهلة الوصول إليها للتنظيف ويجب أن تكون قريبة قدر الإمكان من المضخة ومصدر المياه.
• يجب أن تقع المضخات بالقرب من الألواح الشمسية ولكن ضمن المنطقة المراد ريها. يجب أن يكون رفع الشفط للمضخة منخفضًا.
• إذا كانت هناك مصادر مياه متعددة ، فيجب اختيار المصدر الذي يحتوي على أعلى منسوب للمياه لوضع المضخة.

عمل المضخة الشمسية ليلًا 

كيف يمكن أن تعمل المضخة الشمسية ليلًا، هذا ما نوضحه لكم في السطور القادمة:

•  يمكن استخدام متعقب شمسي لإمالة المصفوفة الكهروضوئية أثناء تحرك الشمس عبر السماء خلال النهار يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة مكاسب الطاقة اليومية بنسبة تصل إلى 55٪.
• مع ساعات أكثر من ذروة الشمس، يمكن استخدام مضخة أصغر ونظام طاقة، يعمل التتبع بشكل أفضل في الطقس المشمس الصافي، وهو أقل فعالية في المناخ الغائم وفي أيام الشتاء القصيرة.
• ومع ذلك في السنوات العديدة الماضية، انخفضت تكلفة الألواح الشمسية كثيرًا مما يجعل تكلفة إضافة المزيد من الألواح الشمسية أكثر من إضافة أداة تعقب. بالإضافة إلى ذلك نظرًا لأن المتتبع لديه أجزاء متحركة فسوف يميلون إلى الإصلاح بعد عدة سنوات.
• التخزين..  قد يلزم تخزين من ثلاثة إلى عشرة أيام اعتمادًا على المناخ واستخدام المياه. تستخدم معظم الأنظمة خزانات تخزين المياه من أجل البساطة والاقتصاد في حالات أخرى، يمكن إضافة البطاريات إلى النظام.
• يتم تخزين الطاقة الكهربائية من الوحدات الشمسية في بطاريات الدورة العميقة بحيث يمكن تشغيل المضخة في أوقات غير مشمسة.
• أضف مفتاح تعويم إلى النظام يمكنه إيقاف تشغيل المضخة عند امتلاء خزان المياه لمنع التدفق الزائد.

المراجع

vikaspedia