الدليل الكامل لمضخات المياه بالطاقة الشمسية

الدليل الكامل لمضخات المياه بالطاقه الشمسيه تحل الكثير من المشاكل حول العالم بأكمله، وذلك لأنها توفر المياه بشكل دائم للمناطق التي لا تتوفر بها المياه مما يجعلهم يقوموا باستخدام المياه الجوفية لسد احتياجاتهم من المياه، في هذا الموضوع نوضح لكم كل شيء حول مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية.

الدليل الكامل لمضخات المياه بالطاقة الشمسية

تم تصميم أنظمة الضخ بالطاقة الشمسية والتي تُسمى ACSP خصيصًا لإمدادات المياه والري في المناطق النائية حيث لا يتوفر مصدر موثوق للكهرباء، ويتم استخدام مضخات المياه بالطاقة الشمسية لاستخراج المياه من البرك والأنهار والجسور أو مصادر المياه الأخرى التي يتم استخدامها بعد ذلك لتلبية احتياجات المياه للري وإمدادات المياه المعيشية والماشية وغيرها من الأغراض.

اقرأ المزيد عن يعني إيه مضخة شمسية؟

مميزات مضخات المياه بالطاقة الشمسية ولماذا نستخدمه

يوجد عدة مميزات تجعل مضخات المياه بالطاقة الشمسية هي أكثر نفعًا وفاعلية من غيرها التي تعمل بالكهرباء أو غيره، غير أنها بالفعل حل فعال للمناطق التي لا يتوفر بها كهرباء بالشكل الكافي ولكنها أيضًا تأتي بمميزات عديدة تجعلها أفضل من نظيرتها التي تعمل بالكهرباء وهي:

1. العمر الافتراضي الطويل جدًا.
2. سهولة التشغيل ولا تحتاج للمراقبة.
3. سهولة التركيب ومتطلبات التركيب.
4. الصيانة المنخفضة جدًا، حيث أن مضخات المياه الشمسية تحتوي على عدد أقل من الأجزاء المتحركة مقارنة بالمضخة التي تعمل بالديزل، وبالتالي تقل فرص التآكل والتلف.
5. لا يلزم وجود مواد تشحيم للتشغيل وبالتالي لا توجد فرص تلوث المياه / التربة بسبب مواد التشحيم.
6. غير مكلفة نهائيًا بعكس أنظمة الضخ الأخرى فهي ليست مكلفة فقط بل  وتتطلب تعديلات وتصليحات بشكل دائم ومتكرر نتيجة لكثرة أعطالها غير تكلفة الوقود.
7. نظيفة تمامًا وغير ملوثة للبيئة ولا تضر بصحة السكان بعكس نظيرتها التي تعمل بالوقود فهي تولد غاز ثاني اكسيد الكربون المنبعث من هذا النوع من الأنظمة والذي يضر الطبيعة بشكل عام.
8. لا تتأثر بانقطاع التيار الكهربائي أو الجهد المنخفض أو حرق المحرك.

كيف تعمل مضخات المياه بالطاقة الشمسية

تستخدم الوحدات الشمسية الطاقة المجانية والوفيرة من الشمس لتشغيل مضخة المياه مباشرة خلال ساعات النهار دون الحاجة إلى البطاريات أو الوقود أو الصيانة المستمرة، ومن ثم يتم تخزين المياه عادة في خزان مياه قريب مما يضمن توافر مياه ذات نوعية جيدة على مدار 24 ساعة في اليوم، كما أن أنظمة ضخ المياه ASCP لديها نطاق تشغيل من 2 م 3 إلى 208 م 3 في اليوم ، مع أعماق ضخ تصل إلى 180 متر (590 قدم).

المزيد عن إزاي بتشتغل المضخة الشمسية؟

أنواع مضخات المياه بالطاقة الشمسية المختلفة

هناك عدة أنواع مختلفة من المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية، في ما يلي نوضح لكم أهم أربعة أنواع من مضخات المياه بالطاقة الشمسية والأكثر استخدامًا:

1. المضخات الغاطسة: كما هو واضح من اسمها، تقع المضخة الغاطسة في عمق أسفل مستوى الأرض وتظل مغمورة تحت الماء، رأس الشفط للمضخة الغاطسة يتجاوز عمق 10 أمتار، ويتم تركيب هذه المضخات عن طريق حفر حفار، مما يؤدي إلى زيادة تكلفة التركيب والصيانة.
2. المضخات السطحية: تظل المضخات السطحية خارج الماء وفي العراء، ويتم تركيبها حيث يكون منسوب المياه الجوفية على عمق 10 أمتار، نظرًا لأنها تحتاج إلى أن تكون على السطح، فإن هذه المضخات أسهل في التركيب والصيانة، ومع ذلك فهي ليست مناسبة للمياه الجوفية العميقة مثل المضخات الغاطسة.
3. مضخة DC: تعمل هذه المضخة على محرك يعمل على التيار المباشر، وبالتالي لا حاجة إلى بطارية أو عاكس في هذا النوع من المضخات.
4. مضخة 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.

كيف يتم اختيار المضخة الأنسب من بين أنواع المضخات 

يعتمد الاختيار بين المضخات السابق ذكرها على مستوى المياه الجوفية ومصادر المياه، في النقاط التالية نوضح لكم معايير الاختيار:

• في حالة إن كان عمق المياه الجوفية من 10-15 متر، يتم استخدام مضخة غاطسة.
• إذا كان البئر مفتوحًا أو بركة فإن استخدام مضخة السطح أفضل، كما يتم تثبيت المضخة السطحية عندما يكون مستوى المياه أقل من 10 أمتار.
• أما بالنسبة لمضخات DC ومضخات التيار المتردد فعلى 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.
• أي نوع آخر من مضخات المحرك يتم ضبطه بعد موافقة مراكز الاختبار التابعة لوزارة الطاقة الجديدة والمتجددة.

متطلبات تركيب المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية

هناك معايير معينة ومتطلبات لتركيب المضخات الشمسية واختيار الموقع لكل من الألواح الشمسية والمضخة وهي:

• 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 تتبع غير مقيدة (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 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.

أعرف من انترسولار دق طلمبات المياه وأهم متطلباته.

الزراعة بالطاقة الشمسية

من أهم استخدامات مضخات الطاقة الشمسية هو الري، حيث أن مضخة 2 حصان يمكن أن تلبي حوالي فدانين من الأرض و 7.5 حصان تلبي 10 فدان من الأرض ، ولكن هذه البيانات تختلف اعتمادًا على مستويات المياه الجوفية ونوع الري المطلوب لمنطقة معينة.

كفاءة مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية  أيام الغيوم

لعل يراودك هذا السؤال حاليًا، بما أن مصدر الطاقة لمضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية هو أشعة الشمس، إذًا فما هو الحال أيام الغيوم، لا تقلق لا يؤثر نقص ضوء الشمس على عمل مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية، ومع ذلك في مثل هذه الأيام يمكن إعطاء مصدر طاقة هجين للمضخة، ويمكن توصيل المضخة بشبكة الكهرباء الحكومية أو مجموعة مولدات ديزل بعد إجراء التعديلات المناسبة في وحدة التحكم، لكن مثل هذا الترتيب يجب أن يتم فقط بعد استشارة الشركة المصنعة للمضخة.

كما أن تحتوي الألواح الشمسية الحديثة على ميزات أمان كافية ومن غير المرجح أن تتضرر من العاصفة ومع ذلك، في حالات نادرة، قد تسبب ضربة البرق المباشرة أضرارًا كبيرة في الألواح الشمسية، ولكن يمكن الحد من خطر حدوث صاعقة من خلال دمج نظام حماية الصواعق الخارجي مع الصفيف الشمسي.

المراجع:

• energyforum
• mnre