أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه

 

تختلف أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه باختلاف العوامل والتربة والمياه وعوامل أخرى، في هذا الموضوع الشامل حول أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه نوضح لكم ما هي الأنواع المختلفة للطلمبات الشمسية ومكوناتها وكيف يمكنك اختيار الأنسب من بينهم.

 

ما هي معايير تركيب مختلف أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه؟

بالطبع هناك العديد من المعايير التي تحدد مكان تركيب مختلف أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه، من أهمها؟

هل توجد معايير لاختيار مكان تركيب مجموعات مضخات المياه بالطاقة الشمسية؟

 

  • هناك معايير معينة لاختيار الموقع لكل من الألواح الشمسية والمضخة، في حالة الألواح الشمسية يجب تثبيتها في منطقة خالية من الظل ولا تحتوي على غبار أو أوساخ، ولها نسبة قليلة من روث الطيور ويمكن 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 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.

 

مكونات المضخات

قبل أن نتحدث عن أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه يجب أن نوضح أن فكرة العمل واحدة والمكونات واحدة، قد يزيد او يقل مكون من بين كل واحدة والاخرى، ولكن تظل فكرة العمل واحدة في ما يلي نوضح لكم مكونات مختلف أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه:

 

  1. 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.
  2. 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).
  3. 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.

 

أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه

نوضح لكم في ما يلي أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه حيث أنه هناك عدة أنواع مختلفة من المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية اعتمادً على كيفية تصنيفها، ولكن في المقام الأول هناك أربعة أنواع من مضخات المياه الشمسية – المضخات الغاطسة والمضخات السطحية، ومضخات التيار المباشر (DC) ومضخات التيار البديل (AC):

 

  • المضخات الغاطسة:

كما يوحي الاسم، تقع المضخة الغاطسة في عمق أسفل مستوى الأرض وتظل مغمورة تحت الماء. رأس الشفط للمضخة الغاطسة يتجاوز عمق 10 أمتار، يتم تركيب هذه المضخات عن طريق حفر حفار، مما يؤدي إلى زيادة تكلفة التركيب والصيانة.

  • المضخات السطحية:

تظل المضخات السطحية خارج الماء وفي العراء، يتم تركيبها حيث يكون منسوب المياه الجوفية على عمق 10 أمتار، نظرًا لأنها تحتاج إلى أن تكون على السطح، فإن هذا النوع تحديدًا من بين أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه المختلفة يكون أسهل في التركيب والصيانة، ومع ذلك  فهي ليست مناسبة للمياه الجوفية العميقة.

  • مضخة DC:

تعمل هذه المضخة على محرك يعمل على التيار المباشر، وبالتالي لا حاجة إلى بطارية أو عاكس في هذا النوع من المضخات من أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه.

  • 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، يؤدي التحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد إلى فقدان الطاقة من التوليد والاستهلاك.

 

القدرات التي تتوفر بها أنواع الطلمبات التي يتم استخدامها في محطات المياه ومتوسط التصريف

  • يجب أن تكون سعة محرك الطلمبات المستخدمة في محطات المياه  المخصصة للري ومياه الشرب المنزلية في حدود 0.1 حصان إلى 5 حصان. على الرغم من أن تطبيقات المجتمعات المحلية والريفية يمكن أن تختار مضخة شمسية ذات قدرة أعلى.
  • بالنسبة لمجموعة مضخات محرك DC، يختلف التفريغ من 14 – 100 لتر من الماء لكل واط ذروة من مجموعة PV بينما بالنسبة لمضخة المحرك AC، يختلف التفريغ من 13 – 19 لترًا من الماء لكل واط من ذروة PV.
  • يعتمد متوسط التفريغ على كثافة الطاقة الشمسية والموقع والموسم وعوامل أخرى.

 

الاحتياطات التي يجب اتخاذها نحو الطلمبات المستخدمة في محطات المياه أثناء الأعاصير/العواصف 

هناك بعض الاحتياطات التي يجب أخذها مع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه وقت الأعاصير، وهي:

 

  1. تحتوي الألواح الشمسية الحديثة على ميزات أمان كافية ومن غير المرجح أن تتضرر من عاصفة البرد، ومع ذلك  في حالات نادرة قد تسبب ضربة البرق المباشرة أضرارًا كبيرة في الألواح الشمسية.
  2. يمكن الحد من خطر حدوث صاعقة من خلال دمج نظام حماية الصواعق الخارجي مع الصفيف الشمسي.
  3. أثناء العاصفة أو الإعصار تتلف اللوحة فقط إذا انهار السطح الذي تم تركيبه عليه. في المناطق المعرضة للأعاصير والعواصف، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لبناء أسس قوية لتركيب لوحة ثابتة.
  4. كإجراء احترازي أثناء العواصف أو الأعاصير يجب الحفاظ على الصفيف أفقيًا عند 180 درجة بحيث يتم تقديم الحد الأدنى من المقاومة للرياح.

 

كيف يتم اختيار المضخة الأنسب من بين أنواع الطلمبات المستخدمة في محطات المياه 

كما ذكرنا مُسبقًا أن هناك معايير مختلفة لاختيار الطلمبات المستخدمة في محطات المياه الأنسب لك وهي:

 

  • العمق: في حالة إن كان عمق المياه الجوفية من 10-15 متر، يتم استخدام مضخة غاطسة.
  • طبيعة المياه: إذا كان البئر مفتوحًا أو بركة فإن استخدام مضخة السطح أفضل، كما يتم تثبيت المضخة السطحية عندما يكون مستوى المياه أقل من 10 أمتار.
  • امكانيات التشغيل: 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.

طلمبات الري بالطاقة الشمسية

 

المراجع

futurepump

اترك تعليقاً