تصفح الكمية:15 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2020-12-26 المنشأ:محرر الموقع
للمضخات الكهربائية الكثير من الاستخدامات في الوقت الحاضر. وهي شائعة في ضخ المياه من الآبار العميقة ، وتصفية الأحواض المائية ، وتصفية الأحواض وتهويتها. عندما يتعلق الأمر بمضخات المياه ، فإن الاستخدام الرئيسي لهذا الجهاز هو تبادل السوائل مثل الماء.
من الزراعة إلى صناعة الطاقة ، توجد المضخات في مجموعة واسعة من التطبيقات. يعتمد مبدأ العمل الرئيسي لمضخة المياه بشكل أساسي على مبدأ الإزاحة الإيجابية والطاقة الحركية التي تساعد في دفع الماء.
مضخة مياه بالطاقة الشمسيةهي مفهوم جديد نسبيًا في الميكانيكا. أنظام ضخ المياه بالطاقة الشمسيةيشيع استخدامه في الاستخدامات السكنية والتجارية ، وكذلك في ري الأراضي الزراعية. من خلال الألواح الشمسية ، يمكن للمضخة أن تلغي تكلفة الطاقة وتوفر خيارًا أكثر جدوى يستخدم الطاقة من الشمس (وليس آليات حرق الوقود) لضخ المياه.
في الأوقات التي يتحول فيها العالم بأسره إلى الطاقة الشمسية ، يمكن أن يساعد استخدام طاقة الشمس في أنظمة ضخ المياه بشكل كبير في تسريع تنمية الزراعة في البلدان الأفريقية والعديد من المناطق النائية الفقيرة الأخرى. يُعرف هذا المفهوم باسم الري الذي يعمل بالطاقة الشمسية ويستخدم في العديد من المناطق في الوقت الحاضر.
الحقيقة هي أن الطاقة الشمسية قد تكون أسهل طريقة للمزارعين لإنتاج الطاقة ، خاصة لأولئك الذين يعيشون على شبكات الكهرباء مع بنية تحتية ضعيفة حول منازلهم. لذلك ، أصبح استخدام مضخات المياه بالطاقة الشمسية في الزراعة شائعًا بشكل متزايد. يمثل مفهوم الري الشمسي دائرة فاضلة - عندما تشرق الشمس فإنها تغذي نظام الري وتغذي المحاصيل التي تعتمد على المياه في الطقس المشمس. لذلك ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة في الوقت الذي تشتد فيه الحاجة إليها.
الري بالطاقة الشمسية هو مفهوم يعمل من خلال مضخات المياه بالطاقة الشمسية. أدناه ، نحن نصفهم بالتفصيل.
كما ناقشنا من قبل ، تقدم المضخات الشمسية بديلاً نظيفًا وبسيطًا وموفرًا للطاقة لمجموعات المضخات الكهربائية التقليدية والتي تعمل بالوقود. إنها جزء من نهج صديق للبيئة في الزراعة ويمكن استخدامها لاستغلال كل منطقة ، سواء كانت متطورة أو فقيرة.
نظرًا لإمكانياتها الهائلة للاستخدام الإنتاجي والإنتاجية الزراعية ، تعمل مضخات المياه بالطاقة الشمسية الآن على تشغيل المزيد والمزيد من المشاريع الزراعية. مع العلم أن 40٪ من سكان العالم يعتمدون على الزراعة كمصدر رئيسي للدخل ، لا يزال الوصول إلى المياه يمثل صراعًا مستمرًا لكثير من الناس. هذا هو ما تهدف الطاقة الشمسية إلى تغييره وتقديم مستقبل فعال من حيث التكلفة لنحو 500 مليون مزارع صغير الحجم في جميع أنحاء العالم.
تشمل المكونات الرئيسية في نظام الضخ الشمسي مجموعة الخلايا الكهروضوئية (PV) ومحرك كهربائي ومضخة. من ناحية أخرى ، يتم تصنيف أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية على أنها إما أنظمة تيار مباشر (DC) أو أنظمة تيار متردد (AC) بناءً على قدرة محركها. في الآونة الأخيرة ، قدمت MASTRA أيضًا مفهوم محركات DC بدون فرش (BLDC) لتطبيقات ضخ المياه بالطاقة الشمسية.
عندما يتعلق الأمر بماستراأنظمة الضخ بالطاقة الشمسية المستقلة ، وتشمل الأنواع الرئيسية المضخات اللولبية والمكره. مضخات الطرد المركزي هي الاختيار الشائع للدوران وهي مصممة لتطبيقات الرأس الثابتة. يزيد إنتاجهم بما يتناسب مع سرعة دورانهم.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيف المضخات أيضًا على أنها مضخات غاطسة وسطح ، بناءً على موضعها (تحت الماء وفوق خط الماء).
Aمضخة مياه تعمل بالطاقة الشمسيةهو مفهوم صديق للبيئة. والأهم من ذلك ، أنه مفهوم يتخلص من أي شبكات طاقة أو وقود أحفوري يستخدم في ضخ المياه من الأرض. أدناه ، نقوم بإدراج مزايا وعيوب استخدامها.
الميزة الأولى للمضخات الشمسية هي أنها موثوقة في المناطق الإقليمية والنائية. وخير مثال على ذلك أفريقيا ، وهي واحدة من أفقر المناطق النائية في العالم مع وفرة من المياه - ولكنها أيضًا المنطقة الأكثر سيطرة عندما يتعلق الأمر بمعظم أيام الشمس في السنة. على الجانب الآخر ، يُعتقد أن إفريقيا تمتلك 9٪ من موارد المياه العذبة في العالم والتي تُترجم إلى حوالي 4000 كيلومتر مكعب من المياه سنويًا. لذلك ، فإن نشر مضخات المياه بالطاقة الشمسية في إفريقيا هو البديل المثالي لأي مصادر أخرى قائمة على الوقود - وبديل يمكن أن يحفز الحياة في كل جزء من هذه القارة.
يسهل نقلها ونقلها ، ويمكن تنظيم مضخات المياه بالطاقة الشمسية وفقًا لاحتياجات المزرعة وتكاليف تشغيل منخفضة للغاية. كلتا هاتين المميزات الرئيسية ، مقترنة بكفاءتها من حيث التكلفة على المدى الطويل ، تظهر أن نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية هو الحل الأمثل للمناطق ذات الأيام المشمسة والكثير من المياه على أراضيها.
أحد الأشياء المهمة التي يجب ملاحظتها عندما يتعلق الأمر بالمضخات الشمسية وأنظمة الري هو حقيقة أن تكاليفها قد انخفضت بشكل كبير في السنوات القليلة الماضية. وفقًا لبحث جديد أجرته الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) ، سيكون هناك تخفيض بنسبة 59٪ في تكلفة الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية بحلول عام 2025 مقارنة بأسعار عام 2015.
على هذا النحو ، تختلف الجدوى الاقتصادية لهذه الأنظمة باختلاف المناطق والمناطق ، ويعتمد ذلك في الغالب على ظروف الموقع والمحاصيل والأسواق. يوضح الرسم البياني من البنك الدولي أنه في عام 1997 ، كان متوسط سعر نشر الطاقة الشمسية لكل واط 76 دولارًا. في عام 2015 ، كان هذا السعر 0.3 دولارًا مما يدل بوضوح على انخفاض الأسعار. الآن ، يبلغ متوسط عمر الألواح الشمسية 25 عامًا ومقارنة بضخ الديزل ، فإنها تفتقر إلى أي وقود وتقدم أقل عمليات التشغيل والصيانة. العيب الوحيد هو تكلفته الأولية التي تزيد مرتين تقريبًا عن أنظمة ضخ المياه بالديزل.
السعر هو أيضًا عامل فارق رئيسي عندما يتعلق الأمر بعوائد الاستثمار (ROI). الجانب الرئيسي الذي يحدد الجدوى الاقتصادية (العامل المرتبط بقيمة مضخات المياه بالطاقة الشمسية كاستثمار) هو كيفية مقارنة الأنظمة التي تعمل بالطاقة الشمسية بأشكال أخرى من الطاقة.
بشكل عام ، مضخات الديزل لها تكاليف استثمار أولية منخفضة ولكنها مرتبطة أيضًا بارتفاع تكاليف التشغيل والصيانة ، ناهيك عن تأثيرها السلبي على البيئة والبيئة. على عكس هذا ، أنظام ضخ المياه بالطاقة الشمسيةلديها تكاليف استثمار أعلى ولكن تكاليف صيانة وتشغيل أقل.
لذا ، فإن الوجبات الجاهزة الرئيسية لسؤال \"هل يستحق الأمر \" هي ما يلي ...
إذا كنت مقيمًا في منطقة بها الكثير من أشعة الشمس والكثير من المياه الجوفية ، فمن المستحسن بالتأكيد استخدام نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية. على الرغم من تكاليف التركيب الأولية ، فإن تكاليف الصيانة المنخفضة والعمر الافتراضي الأعلى سيمنحك نظامًا جاهزًا للتشغيل في أي وقت من الأوقات ، ومياه نظيفة والعديد من الفوائد على المدى الطويل.
كما ذكرنا أعلاه ، فإن تكاليف الاستثمار المرتبطة بشراء مضخات المياه بالطاقة الشمسية تنخفض في السنوات القليلة الماضية. ومع ذلك ، فإن العوامل التي تؤثر على كفاءة مضخة المياه بالطاقة الشمسية عديدة وتشمل:
· الجدوى الاقتصادية
· الحصول على المال
· التركيب والتشغيل والصيانة
· توحيد ومراقبة جودة المنتجات والخدمات
· ادارة المياه
· العدالة الإجتماعية
بالنظر إلى هذه العوامل ، يمكننا القول أن ضخ المياه بالطاقة الشمسية يمكن أن يوفر فوائد بيئية واجتماعية واقتصادية كبيرة على مستوى المزرعة والمستوى الوطني. على مستوى المزرعة ، يمكن للتكنولوجيا أن تقدم مصدرًا موثوقًا للطاقة في المناطق النائية - وخاصة المناطق غير المتصلة بشبكة الكهرباء أو التي تفتقر إلى الإمداد المنتظم بالوقود السائل. على المستوى الوطني ، يمكن أن يساعد ضخ المياه بالطاقة الشمسية في استقرار الإنتاج الزراعي وزيادته وتنويعه ، وهو أساس اقتصاديات معظم البلدان الأفريقية.
بحكم التعريف ، فإن نظام ضخ المياه الفعال الذي يعمل بالطاقة الشمسية هو النظام الذي يتلقى الكثير من ضوء الشمس ويتم تثبيته خصيصًا لتلبية احتياجات المزرعة.
في عالم يشهد أزمة طاقة حالية ، هناك توجه قوي نحو الطاقة المتجددة. على الرغم من التكاليف المرتفعة نسبيًا ، فإن الكفاءة الحقيقية للأنظمة الشمسية تظهر في استخدامها على مر السنين. كخيار للطاقة المتجددة ، يعد استغلال الطاقة الشمسية خيارًا قيمًا.
من الواضح أن التركيز على نشر ضخ المياه بالطاقة الشمسية موجه إلى جنوب إفريقيا والمناطق ذات التنمية الاقتصادية الضعيفة ولكن هناك الكثير من ضوء الشمس. بالاقتران مع الظروف البيئية المناسبة ، والكمية المناسبة من الألواح الكهروضوئية ووحدات التحكم والإعداد المناسب للتركيب لمخازن الطاقة والمحولات والعاكسات والمضخات والمحركات - يمكن لنظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية أن يقدم مزرعة وأمة ذات فوائد عديدة.
إذا كنت تفكر أو تفكر في تطبيقات الطاقة الشمسية للزراعة ، فإن الفوائد عديدة. مع القدرة على ضخ المياه للري أثناء الطقس الجاف والمشمس في المناطق التي هي في أمس الحاجة إليها ، يمكن تركيب لوحات مثل هذه بسهولة وتمكين المضخات من العمل في آبار ذات عوائد منخفضة للغاية ، مما يوفر عمرًا أطول ووفرة من الطاقة في المدى الطويل.
