العديد من المناطق النائية تعاني من صعوبة وصول الماء والكهرباء إليها مما يدفعهم للبحث حول مصادر أخرى للطاقة، خاصة الأماكن الزراعية يتساءلون سكانها هل يمكن تشغيل مضخة بالطاقة الشمسية ؟ وهذا الذي سوف نوضحه لكم في هذا الموضوع.
اعرف اكتر عن سعر المضخة الشمسية والري في مصر
هل يمكن تشغيل مضخة بالطاقة الشمسية؟
إذا كنت بحاجة إلى توفير المياه بعيدًا عن متناول خطوط الطاقة، فيمكن للطاقة الشمسية حل المشكلة، حيث يمكنك الاعتماد على مضخة بالطاقة الشمسية والتي تعمل بالطاقة الكهروضوئية بديلاً مرحبًا لمحركات حرق الوقود وطواحين الهواء والمضخات اليدوية، أثبتت الـ مضخة بالطاقة الشمسية نجاحات في جميع أنحاء العالم، وتنتج بشكل أفضل في الطقس المشمس عندما تكون الحاجة إلى الماء أكبر.
مبدأ عمل المضخة بالطاقة الشمسية؟
يتساءل البعض عن طريقة عمل المضخة الشمسية؟ في السطور القادمة نوضح لكم كيف تعمل المضخة الشمسية:
- تنتج الـ مضخة بالطاقة الشمسية الوحدات الكهروضوئية (أي الألواح الكهربائية الشمسية) الكهرباء من ضوء الشمس باستخدام خلايا السيليكون، بدون أجزاء متحركة.
- لقد تم إنتاجها بكميات كبيرة منذ عام 1979، وهي موثوقة للغاية بحيث تمنح معظم الشركات المصنعة ضمانًا لمدة 25 عامًا، ومتوسط العمر المتوقع يتجاوز 30 عامًا، كما تعمل بشكل جيد في الطقس البارد أو الحار.
- تم تصميم الـ مضخة بالطاقة الشمسية خصيصًا لاستخدام الطاقة الكهربائية DC من الوحدات الكهروضوئية، لذلك يجب أن تعمل الـ مضخة بالطاقة الشمسية في ظروف الإضاءة المنخفضة، عندما تنخفض الطاقة دون توقف أو سخونة زائدة.
- تستخدم الـ مضخة بالطاقة الشمسية منخفضة الحجم آليات الإزاحة الإيجابية (الحجمية) التي تغلق الماء في التجاويف وتدفعه إلى الأعلى.
- يتم الحفاظ على قدرة الرفع حتى أثناء الضخ ببطء، وتشمل هذه الآليات مضخات الحجاب الحاجز والريش والمكبس.
- هذه تختلف عن مضخة الطرد المركزي التقليدية التي تحتاج إلى الدوران السريع للعمل بكفاءة.
- يتم استخدام مضخات الطرد المركزي حيث تتطلب كميات أكبر.
تعرف على كيفية تحديد سعر المضخة الشمسية
مكونات المضخة بالطاقة الشمسية
في ما يلي نعرض عليكم مكونات الـ مضخة بالطاقة الشمسية:
-
جهاز التحكم في المضخة:
(وهو عبارة عن معزز للتيار الخطي) هو جهاز إلكتروني يستخدم مع معظم المضخات الشمسية. يعمل مثل ناقل الحركة الأوتوماتيكي ، مما يساعد المضخة على البدء ويمنعها من التوقف في ضوء الشمس الضعيف. تحتوي بعض وحدات التحكم أيضًا على ميزات إضافية مثل تقديم طرف لمفتاح التبديل العائم لإيقاف المضخة عندما يكون خزان التخزين ممتلئًا والحماية لظروف الجهد الزائد.
-
جهاز تتبع الطاقة :
يمكن استخدام جهاز تتبع للطاقة الشمسية 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، وهي أقل فعالية في المناخات الملبدة بالغيوم وفي أيام الشتاء القصيرة، ومع ذلك في السنوات العديدة الماضية انخفضت تكلفة الألواح الشمسية إلى حد كبير بحيث يكون عادة أكثر فعالية من حيث التكلفة لإضافة المزيد من الألواح الشمسية من إضافة جهاز تعقب، بالإضافة إلى ذلك نظرًا لأن المتتبع لديه أجزاء متحركة فسوف يميلون إلى الإصلاح بعد عدة سنوات.
-
الخزان:
التخزين مهم قد يلزم تخزين من ثلاثة إلى عشرة أيام اعتمادًا على المناخ واستخدام المياه، كما تستخدم معظم الأنظمة خزانات تخزين المياه من أجل البساطة والاقتصاد، في حالات أخرى يمكن إضافة البطاريات إلى النظام، حيث يتم تخزين الطاقة الكهربائية من الوحدات الشمسية في بطاريات الدورة العميقة بحيث يمكن تشغيل المضخة في أوقات غير مشمسة، اضافة مفتاح تعويم إلى النظام يمكنه إيقاف تشغيل المضخة عند امتلاء خزان المياه لمنع التدفق الزائد.
-
طواحين الهواء:
التي تستخدم لضخ المياه في الأيام “القديمة” لا يزال من الممكن رؤيتها في العديد من المضخات الحديثة، في الآونة الأخيرة حلت المضخات الشمسية محل طواحين الهواء في تطبيقات ضخ المياه تبين أن النظام الشمسي الصغير أقل تكلفة وأسهل في التركيب والصيانة، حيث توفر الألواح الشمسية أيضًا إمدادات أكثر اتساقًا للمياه ويمكن تثبيتها في الوديان والمناطق المشجرة حيث يكون التعرض للرياح ضعيفًا، كما يمكن وضع مصفوفة PV على مسافة من المضخة نفسها؛ حتى على بعد عدة مئات من الأقدام (100 م).
كيفيفية تحديد ما هو أفضل نوع مضخة شمسية؟
استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
يمكن الاعتماد على الطاقة الشمسية في الزراعة بعدة طرق نذكر منها الآتي:
-
استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
يمكن استخدام ضوء الشمس لتوليد الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية، غالبًا ما يكون هذا النهج مناسبًا للتكلفة مقارنة بالأساليب التقليدية لتوفير الكهرباء خاصة إلى مكان بعيد حيث تواجه مشكلة في إنشاء خطوط نقل الطاقة، ليس لديهم أجزاء متحركة ويسهل صيانتها من وقود الديزل.
يمكن استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة على مجموعة واسعة من التطبيقات تشمل أهمها الري، وتبريد المنتجات الزراعية، وطحن الحبوب، والمبارزة الكهربائية وما إلى ذلك، على الرغم من أن تطبيق نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية يقتصر على الأجهزة ذات المدخلات الصغيرة من الطاقة، إلا أنه سيساعدك على تقليل اعتمادك على الكهرباء، بالإضافة إلى ذلك من المتوقع أن تنخفض تكلفة الأنظمة الكهروضوئية بمرور الوقت.
-
استخدام الطاقة الشمسية للتدفئة المسببة للاحتباس الحراري
تستخدم البيوت الزجاجية عادة الطاقة الشمسية لأداء وظيفتها المحددة، ولكن يجب تنظيمه بالغاز والنفط للحفاظ على درجة حرارة ثابتة، هناك العديد من الطرق التي يمكنك اتباعها لزيادة كفاءة الدفيئة الخاصة بك ولكن استخدام بالوعة الحرارة عادة ما يتم اختياره من قبل المزارعين.
الطريقة الأسهل والمختارة لتنظيم درجة الحرارة داخل الدفيئة هي استخدام كتلة حرارية تسمى بالوعة الحرارة، الكتلة الحرارية هي أي مادة تمتص الطاقة وتخزنها لاستخدامها لاحقًا، أحد الأمثلة على ذلك هو الماء يمكن استخدام الحرارة الشمسية المحجوزة في الماء لتنظيم درجة الحرارة.
-
استخدام الطاقة الشمسية لتجفيف المحاصيل والحبوب
تتلف نسبة كبيرة من المنتجات الزراعية أثناء التجفيف التقليدي في الهواء الطلق. يمكن أن يؤدي استخدام طريقة التجفيف الشمسي إلى تجفيف المحاصيل بشكل أسرع وبمعدل متساوي من تركها مفتوحة في الحقل مع ميزة إضافية للحماية من الطيور والحشرات والديدان.
غالبًا ما يصعب تجفيف المحاصيل القابلة للتلف بسهولة، وتنتهي معظم النسبة بالفساد، ولكم مع التجفيف الشمسي يمكنك بسهولة تجفيف هذه المحاصيل وتمكين أوقات تخزين أطول ونقل أسهل، سيؤدي هذا إلى تقليل عدد المحاصيل الفاسدة بشكل كبير ويساهم في زيادة دخل المزارعين.
هناك أنواع مختلفة من مجففات الطاقة الشمسية، مثل التجفيف المباشر (مجفف الصندوق الشمسي) أو التجفيف غير المباشر (مجفف خزانة الطاقة الشمسية) أو التجفيف المختلط (مجفف النفق الشمسي) أو التجفيف الهجين (مجفف الطاقة الشمسية المختلط / خزانة خزانة الكتلة الحيوية).
عادة يتكون جهاز التجفيف الشمسي من سقيفة ورف تجفيف ومجمع شمسي، يلقي السقيفة الحرارة الشمسية القادمة من النافذة المواجهة للجنوب والحمل الحراري الطبيعي أو المروحة الشمسية تدفع الحرارة.
إذا كانت مزرعتك تحتوي بالفعل على مجفف المحاصيل فمن المنطقي استبدال الوقود التقليدي الذي يعمل على تشغيل الجهاز بالطاقة الشمسية، ستتمكن من توفير الوقود والمال بهذه الطريقة.
