پمپ هاي آبي خورشيدي

انواع مختلف  پمپ آبي خورشيدي در بازار است. رايج ترين آن  در زیر است:

        1-روتور پيچشي  یا مونو

        2- سانتريفيوژي

        3-پيستوني يا ديافراگمي

ساده و قوي ترين پمپ ، پمپ هاي مونو يا روتور پيچشي اند كه فقط يك بخش چرخنده دارند كه روتور چرخنده درون استاتور الاستيكي  و براي پمپ كردن 6 تا 20 متر مكعب آب در روز از عمق متوسط تا زياد مناسب هست.

پمپ سانتريفيوژي براي پمپ از عمق كم تا متوسط و براي پمپاژ اندازه زياد آب بسيار اقتصادي هست.

پمپ  پيستوني يا ديافراگمي زیاد پيچيده ترند و قطعات متحرك زياد دارد. درون آن ها بايد روغن موتور ريخته شود كه مي تواند روي كيفيت آب تاثير منفي بگذارد. معمولا با ولتاژ پايين  كار مي كند و براي جريان آب كم  و عمق تا 150 متر مناسب اند.

پنل خورشيدي جريان مستقيم توليد مي كند كه به آن DC مي گويد. به همين جهت براي پنل  موتور DC استفاده مي شود. موتورهاي DC مي توانند 100% پر بازده تر از موتور AC با اندازه مشابهی باشد. بر خلاف موتورهاي AC، موتور DC از آهن رباهاي دائمي استفاده مي كنند كه علت بازده بالاي آن هاست. به همين دليل است كه سيستم پمپ خورشيدي  زير 4 تا 5 وات عموما از موتورهاي DC استفاده مي كند.

دوبرابر بازده بيش تر يعني اين كه براي کارکرد مشابه به نصف توان احتياج خواهيد داشت. بنابر اين به يك ژنراتور خورشيدي بسيار كوچكتر احتياج داریم. ژنراتور خورشيدي گرانترين بخش سيستم و معمول 70 تا 80 درصا هزينه سيستم را به خود اختصاص مي دهد.

دونوع  موتورهاي DC وجود دارد كه زیاد متفاوت اند موتور DC داراي براش و موتور DC بدون براش يا براش لی است.

موتور DC داراي براش، قطعات كوچك كربن دارد كه ذغال يا براش ناميده مي شود اي قطعات براي ايجاد چرخش براي چرخاندن روتور موتور لازم هست. اين قطعات مستهلك مي شود و لازم که بعد از مدتي عوض شوند. موتور داراي براش يا ذغال بايد براي به حركت در آمدن براش هاي كربن با هوا پر شود در غير اين شکل اتصالي خواهد كرد. اگر درزگيري شافت موتور از بين برود موتور ديگر ار نخواهد كرد و قابل تعمير نخواهد بود.

موتور DC براش لس وبدون ذغال از اين قطعات كربني استفاده نمي كند و 10 سال پيش براي حل مشكل گفته شده به وجود آمده اند. اين موتورها نيازي به درزگيري ندارند و در واقع با اب پر مي شود. اين موتور براي بدون نياز به نگه داري طراحي شده و به اندازه موتور AC قابل اطمينان است.

پنل های خورشیدی بیشترین (تا 80٪) هزینه سیستم را تشکیل می دهند. اندازه  پنل خورشیدی در سیستم به طور مستقیم به اندازه پمپ ، میزان آب مورد نیاز (متر مربع در روز) و تابش خورشیدی موجود بستگی دارد.
ولتاژ موتورهای پمپ خورشیدی می توانند AC (جریان متناوب) یا DC (جریان مستقیم) باشند. موتورهای جریان مستقیم برای کاربردهای کوچک تا متوسط تا حدود 4 کیلو وات استفاده می شوند و برای کاربردهایی از جمله چشمه های باغ ، محوطه سازی ، آب آشامیدنی برای دام یا پروژه های آبیاری مناسب مناسب هستند. از آنجایی که سیستم های DC تمایل دارند سطح کارایی بالاتری نسبت به پمپ های AC با اندازه مشابه داشته باشند ، با استفاده از پانل های خورشیدی کوچکتر ، هزینه ها کاهش می یابد.

 

  مقايسه  مزاياي شکل های گوناگون موتور

Motor	Motor filling	Efficiency	Maintenance	Reliability
AC	water or oil	very low	low	very high
DC with brushes	air	high	very high	low
DC brushless	water	very high	low	very high

 

پمپ روي يك موتور غرقابي سوار شده و در زير  آب قرار دارد و الكتريسيته توسط پنل خورشيدي كه در نزديكي چاه نصب شده توليد  است.

يك لوله آب پلاستيك، يك كابل برق، يك سنسور آب الكتريكي و طناب ايمني به پمپ غرقابي متصل هست. لوله  آب فولادي بهتر که استفاده نشود. بنابراين نصب و جدا كردن واحد پمپ كار ساده  و زودتری تري خواهد بود.

کاركرد پمپ توسط يك كنترلر الكترونيك كنترل مي شود كه شروع به كارکردن و توقف موتور را كنترل و آب را ارزيابي  كند.

در پمپ  لورنز كنترلر در سطح زمين نصب مي شود.

 پمپ  خورشيدي  را مي توان تا عمق 50 متر به صورت دستي پايين فرستاد ولي وصل رد عمق بيش تر بايد با تجهيزات مانند سه پايه مخصوص انجام شود.

پمپ  بادي از قديم ترين پمپ  آب هست. در دهه 90 حدود 30 هزار پمپ بادي در نامبيا وجود داشته و پمپ  بادي طول عمر مشابه پمپ  خورشيدي  دارد و مي توانند آب را از عمق 120 متري بالا بكشد. البته جريان آب بالا كشيده شده از عمق بيش از 50 متري كمتر از 10 متر مكعب در روز خواهد بود.

از آن جا که كه در مورد كار با پمپ  بادي مهارت هاي تكنيكي خاصي مورد نياز نيست اين پمپ ها راضي كننده اند. معمولا تعمير و تعيض آنها 3 روز طول مي كشد. 1 روز براي بالا كشيدن پمپ و جدا كردن براي اين كه بفهميم كدام نوع سيلندر مورد استفاده قرار گرفته است كه انواع مختلفي از آن وجود دارد، بنابراين قطعات جانبي را نمي توان  راحت سفارش داد. 1 روز براي دريافت قطعات يدك و روز سوم براي دوباره سر هم كردن پمپ مورد نياز است. نگهداري روتور براي مثال تعوض پره ها و يا تعمير جعبه دنده خطرناك است و از طرفي مجبوريد براي اين كار از ارتفاع 15 متري صعود كند.

برعكس، يك پمپ خورشيدي نگه داري راحت و سريعي دارد. در 30 ئقيقه از درون چاه بيرون كشيده مي شود. پمپ يدك يا موتور يدك در 15 دقيقه تعويض مي شود. در 20 دقيقه پمپ را دوباره به درون چاه مي فرستد و پمپ دوباره به كار مي افتد.

پمپ  خورشيدي ارزان تر از توربين بادي هست، نصب آنها راحت تر است وآب دائمي تري استخراج مي كند، مخصوص در مناطقي كه باد فصلي و غير دائم وجود دارد.

پمپ  خورشيدي  بيش ترين حجم آب پمپ شده را وقتي دارد كه بيش ترين نياز به آنها وجود دارد يعني در هواي گرم و آفتابي استخراج مي كند.

جهت ياب خورشيدي به يك صفحه فوتوولتائيكی گویند كه روي يك محور مي چرخد تا دقيقا با حركت خورشيد در آسمان روبروي خورشيد قرار گيرد. ثابت شد كه جهت ياب جذب انرژي از خورشيد را 25 تا 50 درصد افزايش  دهد. براي پمپ  خورشيدي جهت ياب سبب کمی هزينه سيستم به ميزان قابل توجه مي شود.

 

بالاترین جذب انرژي در فصل پيك مصرف آب

جهت ياب ها سبب افزايش آب خروجي با يك سيستم كوچك  و ارزان  وآن هم افزايش عملكرد در طي رزهاي بلند آفتابي، زماني كه رشد گياهان بيش تر مي شود و به همين علت جهت ياب ها براي مصارف كشاورزي و مصرف تابستان مناسب تراست.

 

 

جلوگيري کردن از توقف كاری پمپ

پمپ  خورشيدي  در زمان كه زاويه تابش خورشيد كم باشد باعث وقفه عملكرد مي شود.

زمان خروجي پنل خورشيد كمتر از 50 % باشد ممكن است نيروي لازم براي پمپاژ آب تامين نشود. به همين دلیل هم مصرف جهت ياب مي تواند پمپاژ آب در روز را تا 2 برابر بالا برد.

 

پخش  کردن آب در پمپ خورشيدي :

اگر  با پمپ خورشيدي  از يك منبع ذخيره آب استفاده نشود، با كاهش خروجي پنل  و در نتيجه كاهش پمپاژ آب ممكن که جريان آب به تمام نقاط زمين زراعي نرسد. تراكم خورشيدي با به حداقل رساندن زمان پمپاژ حجم آب مي تواند به آب رساني يكی به تمام نقاط مزرعه كمك كند.

 

بالا رفتن حق انتخاب پمپ خورشيدي :

گاهي مواقع براي نياز آبي مورد نظر، يك پمپ آب خورشيدي كوچك كفايت نمي كند و از طرفي پمپ اب خورشيدي بزرگتر نيز خيلي پر هزينه تر مي شود. اين مشكل مي تواند به وسيله يك جهت ياب كم هزينه ای با افزايش خروج پنل حل شود.

 

 کی نبايد يك جهت ياب خورشيدي را مصرف کرد؟

قابليت جهت ياب خورشيدي در روز كوتاه زمستاني و در روز ابري كاهش مي يابد. اگر نياز آبي در زمستان كاهش نمي يابد و يا هواي منطقه اكثرا ابريست بهتر كه يك سيستم يا پنل بيش تر و بدون جهت ياب مصرف شود.

 

 

معایب و ارائه راهكار چیست؟

از دلايل كه پنل خورشيدي مصرف نمي كند احتمال دزدی شدن رفتن آن است. در اين جا چند پيشنهاد براي به حداقل رسانیدن اين آورده شده :

شماره سريال تمام پنل  خود را نگه دارد چون اگر بعد از سرقت پيدا شود بتواند مالكيت آن ها راثابت كرد. اين کار براي دريافت خسارت از بيمه نيز ضرورت دارد.در اطراف پنل فنس مناسب وصل كند.

پنل ها را روي پايه  محكم و بلند با پي مناسب نصب كند به شکلی كه دور از دسترس باشد.

 

بحث و نتيجه گيري کلی :

نتيجه  گیری مي شود با دقت به تجارب كشور پيشرفته تر و  نیز فقير دنیا ، مصرف از پمپ خورشيدي در تهيه آب مورد نياز مناطق استعداد اهميت زیادی دارد و مصرف پمپ خورشيدي نسبت به پمپ مشابه ديزلي با صرفه  و كاراتری و در اين جا برای ارائه مثل عملي از 2 كاربردی سيستم  فتوولتائيك نام برده و در فوق مي توان از سيستم هاي پمپ فتوولتائيك و خورشيدي طراح ، وصل و اجرا شده به دست سازمان انرژي نو  کشور ما نام برد كه هم اكنون هم در حال بهره برداري  و منطقه فوق به يك آزمايشگاه خورشيدي تبدیل شده و آزمايش و نتايج قابل توجه در اين زمينه میان و در منطقه مذكور انجام و دريافت مي گردد، بنا به توجه هر چه بيش تر مسئولان مربوطه و همكاري ارگان هاي مربوطه را مي طلبد.