متن کامل

آشنایی کامل با سیستم های آبیاری خورشیدی و پمپ آب خورشیدی

در بسیاری از زمین های کشاورزی ایران، برای تامین آب مورد نیاز محصولات کشاورزی از آب های ذخیره شده در سفره های زیر زمینی استفاده میشود. این آب های توسط پمپ هایی که از توان برق برای تغذیه خود استفاده میکنند به سطح زمین کشیده می شوند. اما مشکل دیگری که وجود دارد دشواری در تامین برق نقاط دور از دسترس شهر ها میباشد. بسیاری از زمین های کشاورزی قابل کشت که در مناطق کوهستانی، کویری و … واقع شده اند معمولا فاقد برق لازم برای پمپ های هستند. 

در گذشته، یکی از روش های استخراج آب استفاده از منابع انسانی و پمپ های آب دستی بود اما با پیشرفت هایی که امروزه انجام شده است؛ با استفاده از انرژی الکتریسیته آب به سطح زمین کشیده میشود. برای این کار معمولا از ژنراتور برق که از سوخت فسیلی استفاده میکنند بهره برده میشود؛ اما سختی هایی مانند نگهداری پیچیده و هزینه بر بودن تامین سوخت، باعث شده که تمایل به استفاده از سیستم های آبیاری خورشیدی و پمپ آب خورشیدی که نیازی به تامین سوخت ندارند، بیشتر شود. 

ما در این مقاله سعی داشتیم تا اطلاعات کاملی را در زمینه سیستم های آبیاری خورشیدی و پمپ آب خورشیدی گرد هم بیاوریم.

 

استفاده از انرژی خورشید برای آبیاری کشاورزی

همانطور که گفته شد؛ منبع تامین انرژی مورد نیاز برای پمپ هایی که آب را استخراج میکنند، برق میباشد. راه های مختلفی برای تامین برق مورد نیاز وجود دارد. در گذشته که سیستم های برق خورشیدی به پیشرفتگی الان خود نبودند؛ معمول ترین روش استفاده از ژنراتور های برق بود که البته هنوز هم مورد استفاده قرار میگیرد. اما امروزه با پیشرفت هایی که در زمینه انرژی های پاک به خصوص انرژی خورشیدی حاصل شده است؛ طرفداران زیادی را به خود جذب کرده است. طوری که امروزه استفاده از انرژی خورشید برای آبیاری کشاورزی نیز به عنوان یک روش، با مزیت های بیشتر و به صرفه تر شناخته میشود. 

 

جایگزینی انرژی خورشیدی با ژنراتور های دیزلی علاوه بر مزایایی که برای افراد ایجاد میکند تا با دردسر های کمتری به آبیاری زمین کشاورزی خود بپردازند. تاثیرات مثبتی بر محیط زیست دارند. برخلاف دیزل ژنراتور ها که از سوخت های فسیلی استفاده میکنند، پنل های خورشیدی با استفاده از انرژی پاک و رایگان خورشید عمل تولید برق را انجام میدهند.و فرایند سوزاندن سوخت فسیلی برای تولید برق حذف میشود که باعث تولید کمتر گازهای گلخانه ای میشود. پس فراگیر شدن استفاده از سیستم برق خورشیدی، تاثیرات بسزایی در بهبود وضعیت آلودگی آب هوا و گرمایش زمین دارد.

 

استفاده از این سیستم تنها برای نقاط دور از دسترس نیست و حتی کشاورزان می توانند در نقاطی که به برق شهری دسترسی دارند از انرژی خورشیدی به دو صورت استفاده کنند. هم به صورت مستقل از شبکه برق  تنها برای سیستم آبیاری کشاورزی هم به صورت متصل به شبکه که علاوه بر حرکت مثبت در جهت حفاظت از محیط زیست به کسب درآمد از این طریق بپردازند که در مقاله ای جدا به آن پرداخته شده است.

سیستم های آبیاری خورشیدی و پمپ آب خورشیدی

 

شرایط مساعد ایران برای آبیاری خورشیدی

خوشبختانه کشور ایران از لحاظ جغرافیایی در نقطه ای از کره زمین قرار گرفته است که بسیاری از نقاط کشور از لحاظ مدت زمان تابش آفتاب، مساعد برای انجام انواع پروژه ها بر پایه انرژی خورشید، از جمله سیستم آبیاری خورشیدی است. فزونی این نعمت در کشور انجام پروژه آبیاری خورشیدی زمین های کشاورزی را نیز آسان تر کرده است.

نقشه میزان تابش خورشید در نقاط ایران نشان از شرایط مساعد ایران

 

سیستم آبیاری خورشیدی چگونه کار میکند؟

برای کار کردن مجموعه آبیاری خورشیدی به دو قسمت اصلی نیاز است، پمپ آب جهت استخراج آب از چاه و تولید کننده برق برای تامین توان مورد نیاز پمپ آب؛ اجزا اصلی که در سیستم های آبیاری خورشیدی  این دو کار را انجام میدهند، پنل های خورشیدی و پمپ آب خورشیدی (که در دو نوع AC و DC تولید شده اند) هستند.

 

نور خورشید منبع اصلی سیستم آبیاری خورشیدی در زمین های کشاورزی است. یک منبع انرژی همیشه در دسترس و رایگان. در این سیستم، پنل خورشیدی وظیفه تبدیل انرژی خورشید به جریان الکتریسیته را دارد. پنل خورشیدی با دریافت نور خورشید و با استفاده از اصل پایه ای فتوالکتریک جریان برق مورد نیاز را تولید میکند. 

برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی جریان مستقیم یا همان DC است که  به دو صورت قابل استفاده است، هم به صورت مستقیم توسط پمپ های خورشیدی DC و هم بعد از تبدیل به وسیله اینورتر به جریان AC توسط پمپ هایی که با برق شهری کار میکنند. 

 

در نتیجه سیستم های به دو صورت متفاوت قابل اجرا هستند که هرکدام با توجه به تجهیزاتی که در آن ها استفاده میشود هزینه های متفاوتی دارند. در ادامه انواع پمپ ها، که اصلی ترین دلیل تفاوت هستند را معرفی میکنیم تا آشنایی کامل از دو نوع سیستم داشته .باشید و بتوانید و آگاهانه بین دو روش انتخاب کنید

نحوه عملکرد سیستم های آبیاری خورشیدی

پمپ آب خورشیدی AC

پمپ آب خورشیدی AC یکی از دو نوع پمپ خورشیدی موجود میباشد. همانطور که از نامش پیداست برای کارکردن به برق متناوب شهری (AC) نیاز دارد. بنابراین لازم است که برق DC تولید شده توسط پنل ها خورشیدی در یک مرحله به AC تبدیل شود. اجرای اصلی مورد نیاز برای راه اندازی پمپ AC به صورت زیر است.

 

  1. پنل خورشیدی: از پنل خورشیدی جهت تولید برق با استفاده از نور خورشیدی استفاده میشود.

  2. اینورتر پمپ خورشیدی : این دستگاه بین پنل خورشیدی و پمپ خورشیدی قرار میگیرد و از لحاظ فنی وظیفه تبدیل برق DC به AC  تکفاز و یا سه فاز را دارد. 

  3. پمپ خورشیدی

 

در این سیستم با وجود برق AC میتوان از هر نوع پمپ دیگری مانند پمپ های تک فاز، سه فاز، پمپ های سیرکولاتور، پمپ های طبقاتی، پمپ های لجن کش و یا پمپ های روغن کش نیز استفاده نمود. در این سیستم به دلیل استفاده از اینورتر های کنترل دور موتور پمپ ها همزمان با طلوع خورشید در ابتدا با دورهای کمتر شروع به فعالیت میکند. چند ساعت بعد از طلوع به مقدار دور نامی خود میرسد. با توجه به وابسته بودن سیستم به نور خورشید میزان فعالیت مفید پمپ ها در طول روز به ساعاتی که نور خورشید موجود از بستگی دارد؛ اما به طور میانگین این مدت زمان در ایران 5 الی 7 ساعت در روز است.

پمپ آب خورشیدی AC

مزایای پمپ آب خورشیدی AC

  1. توان پمپ آب خورشیدی AC بسیار بیشتر از پمپ های DC است

  2. پمپ استفاده در این سیستم تفاوتی با سایر پمپ های عادی موجود در بازار ندارد

  3. طول عمر بالایی دارد

  4. از پنل های استفاده شده برای سیستم می توان برای تامین برق خانه نیز استفاده نمود.

 

معایب پمپ آب خورشیدی AC

  1. در نبود نور خورشیدی عملکرد سیستم متوقف میشود (با اضافه کردن باتری به سیستم قابل جبران است)

پمپ آب خورشیدی DC

کارکرد اصلی پمپ آب خورشیدی DC نیز همان پمپاژ آب به سطح زمین و تنها تفاوتی که در نحوه کارکردن دارد این است که از جریان برق مستقیم یا همان DC استفاده میکند. بنابراین نیازی به وجود اینورتر پمپ خورشیدی نیست و برق تولید شده توسط پنل خورشیدی مستقیم به پمپ متصل میشود؛ به همین دلیل هزینه تمام شده این سیستم بسیار ارزان تر از پمپ آب خورشیدی A است. البته پمپ آب خورشیدی DC در توان های بالاتر نیاز به درایور برای کنترل دور موتور است.

مزایای پمپ آب خورشیدی DC

  1. در این نوع پمپ به دلیل حذف شدن اینورتر هزینه ها ساخت سیستم بسیار پایین تر از پمپ های AC است.

  2. در این نوع پمپ آب خورشیدی پنل ها بدون واسطه و مستقیم به پمپ متصل میشود.

  3. از پنل های استفاده شده برای سیستم می توان برای تامین برق خانه نیز استفاده نمود.

معایب پمپ آب خورشیدی DC

  1. در نبود نور خورشیدی عملکرد سیستم متوقف میشود. (با اضافه کردن باتری به سیستم قابل جبران است)

  2. بیشتر در بازار ۱۰۰ وات تا ۳۰۰۰ وات تولید می شوند.

  3. پمپ های DC متفاوت با پمپ های عادی هستند.

18 بهمن 1399
تعداد بازدید: 567

نظرات

مرورگر شما بسیار قدیمی است!
جهت مشاهده این وب سایت به صورت صحیح، بروزرسانی مرورگرتان ضروری خواهد بود. بروزرسانی مرورگر
×