إزاي بتعمل المضخة الشمسية، المضخات الشمسية من الحلول الرائعة التي قدمتها الطاقة الشمسية للعالم، فهي تعمل على حل الكثير من مشاكل المزارعين، ولكن ما هي تلك المشاكل، ازاي بتعمل المضخة الشمسية؟ على حل تلك المشاكل، هذا ما نوضحه بالتفصيل في هذا الموضوع حول المضخات الشمسية.
إقرأ المزيد عن ما هو أفضل نوع مضخة شمسية؟
مكونات المضخات الشمسية
قبل أن نقوم بالرد على سؤال ازاي بتعمل المضخة الشمسية؟، نقدم لكم مكونات الطاقة الشمسية كمقدمة للرد عن السؤال:
-
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).
إزاي بتعمل المضخة الشمسية؟
في ما يلي نشرح لكم مبدأ عمل المضخات الشمسية ردًا على سؤال ازاى بتعمل المضخة الشمسية؟
- 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.
أنواع المضخات الشمسية
يوجد أربع أنواع أساسية 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 نذكرهم لكم في ما يلي ازاي بتعمل المضخة الشمسية؟ وكل نوع منهم:
- 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.
- 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.
- 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.
- ازاي بتعمل المضخة 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.
غطاسات تعمل بالطاقة الشمسية
المضخات الغاطسة هي الأنسب طلمبة رفع مياه للآبار من بين أنواع طلمبة رفع مياه التي تعمل بالطاقة الشمسية السابق ذكرها في ما يلي نشرح لكم ازاي بتعمل المضخة الشمسية؟ الغاطسة:
- يمكن تشغيل مضخة المياه الشمسية الغاطسة بواسطة مجموعة PV صغيرة بحجم وحدتين شمسيتين 50 إلى 100 واط، أو وحدة واحدة أكبر من 60 خلية أو 72 خلية حسب “الرأس” (رأسي) المسافة أو تغيير الارتفاع) يضخون. يمكنهم ضخ 500 إلى 1000 جالون يوميًا ورفع المياه 200 قدم، كما تتطلب هذه المضخات الخدمة كل 2 إلى 4 سنوات.
- إذا كنت تضخ من بئر، فانك تحتاج طلمبة رفع مياه تعمل بالطاقة الشمسية يمكن أن تصل من غالون واحد في الدقيقة إلى أكثر من 75 جرامًا في الدقيقة، وهذا مع تقدمه المضغة الغاطسة.
- يمكن تشغيل المضخة الغاطسة بواسطة وحدات الطاقة الشمسية، أو مولد الرياح أو مولد يعمل بالوقود أو العاكس أو شبكة المرافق أو مزيج من العديد من هذه.
- ازاي بتعمل المضخة الشمسية؟ إذا كان لديك رافعة أعلى أو بحاجة إلى المزيد من الماء، أو تريد مضخة لا تتطلب الخدمة لمدة 15 إلى 20 عامًا، فإن مضخة المياه الغاطسة هي خيار جيد، حيث أنها يمكنها رفع المياه لأكثر من 800 قدم ويمكنه ضخ أكثر من 20،000 جالون يوميًا في المصاعد السفلية.
ما هي الطلمبة الأنسب لاحتياجاتك
بعد أن قدمنا شرح وافي عن ازاي بتعمل المضخة الشمسية؟ نقدم لكم في ما يلي أنسب نوع من الطلمبات لك:
- يعتمد الاختيار على مستوى المياه الجوفية ومصدر المياه، في حالة عمق المياه الجوفية أكثر من 10-15 متر، يتم استخدام مضخة غاطسة.
- ازاي بتعمل المضخة الشمسية؟ في بئر مفتوح، 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.
