سؤال إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟ سؤال متداول بين المزارعين ومستخدمين المضخات، وذلك لأن المضخات الشمسية أصبحت هي الرائجة الآن لما تقدمه من حلول للعديد من المشاكل وخاصة في المناطق النائية، في هذا الموضوع نوضح لكم إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟ وكل شيء تريد معرفته حول المضخات الشمسية.
وهنا يمكنكم معرفة إزاي بتشتغل المضخة الشمسية؟
ما هي المضخة الشمسية
قبل أن نجيب عن سؤال إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟ نود أولًا أن نوضح في نقاط ما هي المضخة الشمسية وما يمكن أن تقدمه لك:
- يمكن لمضخات المياه بالطاقة الشمسية أن تزود المياه بالمواقع التي لا تصل إليها خطوط الكهرباء، بشكل عام تعتمد هذه الأماكن على الطاقة البشرية أو الحيوانية أو على محركات الديزل لتزويدها بالمياه.
- يمكن لمضخات المياه بالطاقة الشمسية أن تحل محل أنظمة المضخات الحالية وتؤدي إلى فوائد اجتماعية واقتصادية بالإضافة إلى المنافع المرتبطة بالمناخ.
- يمكن استخدام المياه التي توفرها مضخة المياه الشمسية لري المحاصيل وتربية المواشي أو توفير مياه الشرب الصالحة للشرب.
- نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية هو في الأساس نظام ضخ كهربائي يتم فيه توفير الكهرباء من خلال لوحة أو عدة لوحات ضوئية (PV).
- يتكون نظام الضخ النموذجي الذي يعمل بالطاقة الشمسية من مجموعة من الألواح الشمسية التي تشغل محركًا كهربائيًا، والذي بدوره يقوم بتشغيل مضخة تتحمل أو سطح.
- غالبًا ما يتم ضخ المياه من الأرض أو التدفق إلى خزان تخزين يوفر تغذية بالجاذبية ، لذلك لا توجد حاجة لتخزين الطاقة لهذه الأنظمة.
تقنيات ضخ المياه بالطاقة الشمسية
قبل أن نوضح لكم إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟ يجب أن نوضح أولًا أنه هناك نوعان رئيسيان من تقنيات ضخ المياه بالطاقة الشمسية:
1- مضخة الطرد المركزي:
والتي تستخدم دوران عالي السرعة لامتصاص الماء من خلال منتصف المضخة، تستخدم معظم مضخات التيار المتناوب (AC) التقليدية هذه المكره الطرد المركزي، ومع ذلك عندما تعمل بقوة منخفضة ينخفض أداء المضخة بشكل كبير، وهذا يجعل مضخات الطرد المركزي أقل ملاءمة للتطبيقات الشمسية، حيث من المتوقع انخفاض الطاقة بسبب الطقس الغائم.
2- مضخة الإزاحة الإيجابية:
والتي عادة ما تستخدم مكبس لنقل المياه، تستخدم العديد من مضخات المياه الشمسية مضخة الإزاحة الإيجابية، والتي تجلب الماء إلى حجرة ثم تدفعها للخارج باستخدام مكبس أو برغي حلزوني، عادة ما يتم ضخ هذه الأنواع بشكل أبطأ من الأنواع الأخرى من المضخات، ولكنها تتمتع بأداء جيد في ظروف الطاقة المنخفضة ويمكن أن تحقق رفعًا عاليًا، نظرًا لأن الطاقة الشمسية باهظة الثمن ومورد متقطع للطاقة، يجب أن تكون المضخات الشمسية فعالة قدر الإمكان، يتم قياس كفاءة المضخة في كمية المياه التي يتم ضخها لكل واط من الكهرباء المستخدمة.
أنواع مضخات الطاقة الشمسية
لكي تحدد إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟ وايهما أنسب لك، يجب أولًا أن تعرف أنواع المضخات الشمسية، وهي:
- 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.
- 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.
إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟
الآن يمكن أن نجيب على سؤال إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟ بكل وضوح وبناء على ما ذكرناه في فقرات الموضوع السابقة:
- كما ذكرنا مسبقًا يوجد نوعان من المضخات: المضخات الغاطسة والمضخات السطحية.
- يعتمد ذلك على مصدر المياه الذي يكون نوع المضخة أكثر ملاءمة.
- في حالة البئر يجب وضع المضخة تحت الماء.
- يمكن وضع المضخات السطحية على جانب البحيرة أو، في حالة المضخة العائمة فوق الماء.
- تعتبر المضخات السطحية أقل تكلفة من المضخات الغاطسة، لكنها ليست مناسبة تمامًا للشفط ويمكنها سحب المياه من حوالي 6.5 متر رأسيًا. تعتبر المضخات السطحية ممتازة لدفع المياه لمسافات طويلة.
- يعتمد الاختيار من بين طلمبات المياه السطحية والغاطسة على مستوى المياه الجوفية ومصادر المياه. في حالة عمق المياه الجوفية من 10-15 متر، يتم استخدام مضخة غاطسة، إذا كان البئر مفتوحًا أو بركة، فإن استخدام مضخة السطح أفضل، أيضا يتم تثبيت المضخة السطحية عندما يكون مستوى المياه أقل من 10 أمتار.
- أما بالنسبة للاختيار من بين مضخات التيار المتردد ومضخات الـ DC 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.
وبهذا نكون قد أجبنا على سؤال إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟
برنامج حساب الطاقة الشمسية
بعد أن أجبنا على سؤال إيه أفضل نوع مضخة شمسية؟ لابد وأنه يخطر ببالك الآن كيف لك أن تقوم بحساب الطاقة الشمسية، في ما يلي مثال لبرنامج حساب الطاقة الشمسية:
- بطبيعة الحال يوجد فاقد أثناء تركيب أي منظومة كهربائية، والفاقد قد يصل الى 30% بسبب التوصيل وجودة الأسلاك ومقاومة البطاريات المستخدمة وكذلك كفاءة الألواح الشمسية, وعليه فإنه يجب اضافة هذا الفاقد لإجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلة التالية :
إجمالي الطاقة المرادة = إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم × 1.3
وتطبيقها على مثالنا
- لمعرفة طاقة الألواح الشمسية يجب قسمة الطاقة المراد توليدها على معدل الإشعاع الشمسي في اليوم للمنطقة التي سيتم تركيب الألواح فيها، فمثلا صنعاء يساوي معدل الاشعاع الشمسي فيها إلى 6.3 وهو من أعلى النسب في العالم.
إذن طاقة الألواح اللازمة = 897 ÷ 6.3 = 142.38 وات
- عدد الألواح = طاقة الألواح اللازمة ÷ قدرة اللوح الذي نريد شراءه
فمثلا اذا أردنا شراء ألواح أبو 100 وات، فإن عدد الألواح الشمسية = 142.38÷100 = 1.42 يساوي تقريبا 2 ألواح ابو 100 وات أو لوح ابو 150 وات
- سعة البطاريات(أمبير)=] (الطاقة المراد توليدها × عدد الأيام المغيمة (التي سينقطع فيها شحن الألواح)
× 1.3
(ضروري ابقاء 30% من سعة البطاريات للحفاظ عليها) [
÷ الفولتية
فمثلا سعة البطاريات في مثالنا السابق على افتراض أن فولتية النظام 12 فولت =
(897× 2 “افتراض أن الغيوم ستكون لمدة يومين”
× 1.3) ÷ 12= 1166÷12 = 97 أمبير
- عدد البطاريات = سعة البطاريات ÷ حجم البطارية المراد شراؤها
إذن عدد البطاريات في مثالنا 97 ÷ 50 أمبير = 1.9 ويساوي تقريبا بطاريتين أبو 50 أمبير أو بطارية أبو 100 أمبير
على أن يكون نوع البطارية جل ديب سايكل
- حجم المنظم الشمسي
يتم حسابه كالتالي :
عدد الألواح المخطط تركيبها في المنظومة × Isc (اعلى أمبير شحن للوح)
ففي مثالنا
حجم المنظم الشمسي = 1 × 8.5 = 10 أمبير تقريبا
ويفضل مضاعفة الحجم لاخذ الاحتياط في المستقبل إذا اردنا توسيع المنظومة للعمل لوقت أطول أو لإضافة أجهزة أخرى
