با توجه به پیشرفت روز افزون انرژی های تجدیدپذیر در سطح ایران و جهان و هم چنین کاربرد انرژی های نو در بخش های مختلف صنعت و کشاورزی، امروزه استفاده از انرژی خورشیدی در بخش کشاورزی، گسترش فراوانی داشته است.
به هر گونه پمپ، شناور و کف کش که تامین برق آن ها، از طریق پنل های خورشیدی باشد، پمپ خورشیدی می گویند.
در مناطق کویری و یا کوهستانی و به طور کلی در مناطقی که مشکل دسترسی به شبکه برق وجود دارد، می توان از پمپ های خورشیدی استفاده کرد.
به شیوه های مختلفی می توان از برق خورشیدی برای راه اندازی انواع پمپ استفاده کرد. در این مقاله قصد داریم بررسی کنیم که چطور و با چه روش هایی می توانیم با استفاده از انرژی خورشید، آب را از عمق زمین به سطح آن، پمپاژ کنیم.
انواع پمپ آب خورشیدی
فهرست مطالب
- پمپ های خورشیدی برق مستقیم (DC)
- پمپ های خورشیدی برق متناوب (AC)
1-پمپ های خورشیدی DC
پمپ های خورشیدی DC به طور مستقیم به پنل خورشیدی متصل می شوند و فقط در طول روز و تا زمانی که خورشید در دسترس است کار می کنند. بنابراین با کاهش تابش خورشید در اوایل طلوع و نزدیک غروب خورشید و با کاهش سطح ولتاژ پنل ها، از میزان آبدهی آن ها، کاسته می شود.
انواع پمپ خورشیدی DC در توان ها و آبدهی مختلف در فروشگاه خورشیدی ماناسازان قابل مشاهده است.
پمپ آب خورشیدی چگونه کار می کند؟
پمپ های خورشیدی به ۲ نوع ذغالی (Brush) و غیرذغالی یا براشلس (Brushless) تقسیم می شوند. هر دوی این پمپ ها به طور مستقیم و با پنل خورشیدی راه اندازی می شوند. پمپ های براشلس به دلیل عملکرد بهتر و قطعات قابل تعمیر، قیمت بالاتری نسبت به پمپ های ذغالی دارند.
خرید پمپ‌های خورشیدی AC در وب سایت ماناسازان
بعضی از پمپ های خورشیدی به صورت مستقل و بعضی به کمک یک درایو به پنل های خورشیدی متصل می شوند. به دلیل حذف باتری و اینورتر، هزینه تمام شده این سیستم ها، کمتر می باشد.
پمپ خورشیدی ذغالی
پمپ خورشیدی براشلس به همراه درایو
انتخاب پنل مناسب برای پمپ‌های خورشیدی DC
برای تعیین تعداد پنل های موردنیاز پمپ، باید ولتاژ و توان پمپ را در نظر بگیریم.
فرض کنید یک پمپ ۴۰۰ وات ۴۸ ولت داریم. اگر بخواهیم این پمپ ۴۰۰ وات در طول روز و با تابش خورشید آبدهی مناسبی داشته باشد باید ۱.۵ برابر توان پمپ، یعنی ۶۰۰ وات پنل در نظر بگیریم. با توجه به موجودی پنل های موجود در بازار، مثلا می توانیم ۲ عدد پنل ۳۰۰ وات در نظر بگیریم. به غیر از توان پمپ، ولتاژ آن هم مهم است. ولتاژ کارکرد این پمپ ۴۸ ولت می باشد و اگر ولتاژ پنل ها زیر ۴۸ ولت باشد پمپ، راه اندازی نمی شود. ولتاژ بین ۴۸ تا ۶۵ ولت بهترین حالت برای کارکرد این پمپ می باشد که با استفاده از دو عدد پنل ۳۰۰ وات و سری کردن دو پنل، این ولتاژ تامین می شود.
مزایای سیستم پمپ آب خورشیدی DC
- طول عمر زیاد سیستم به علت نداشتن تجهیزات مکانیکی
- اتصال مستقیم سیستم به پنل خورشیدی
- مناسب برای مکان های دور از شبکه برق سراسری
- هزینه راه اندازی، تعمیر و نگهداری پایین به دلیل عدم وجود باتری و اینورتر
- نصب آسان و قابلیت جابه‌جایی
- عدم نیاز به سوخت های فسیلی و بدون آلایندگی محیط
معایب سیستم پمپ خورشیدی DC
- توان و آبدهی محدود ( ۴۰۰۰ وات و ۲ اینچ)
- توقف عملکرد پمپ در شب و نبودن خورشید
- تعمیر سخت و کمبود قطعات در بازار
2-پمپ های خورشیدی AC بدون باتری
پمپ هایی که در این سیستم مورد استفاده قرار می گیرند، همان پمپ های AC موجود در بازار هستند، با این تفاوت که به جای برق شهری یا دیزل ژنراتور، برای راه اندازی آن ها از برق خورشیدی استفاده می شود.
فرض کنید یک پمپ آب ۲ اسب داریم که قرار است فقط در طول روز کار کند و شب ها نیاز به پمپاژ آب نداریم. در این صورت فقط با پنل خورشیدی و با اینورتر پمپ، می توانیم پمپ را در طول روز، راه اندازی کنیم. به دلیل اینکه خروجی پنل های خورشیدی DC است ولی پمپ ما نیاز به ولتاژ ۲۲۰ ولت دارد، با استفاده از اینورتر پمپ، این ولتاژ را برای پمپ تامین می کنیم.
انتخاب پنل مناسب و اینورتر پمپ
برای اینکه پمپ AC، در طول روز بتواند حدود ۶-۷ ساعت عملکرد مناسب داشته باشد، ۱.۵ برابر توان پمپ، پنل در نظر می گیریم. همان پمپ ۲ اسب را در نظر بگیرید. پمپ ۲ اسب، ۱۵۰۰ وات است.
1500×1.5=2250w
پس اگر بخواهیم این پمپ در طول روز ۶ ساعت آبدهی داشته باشد باید 2250وات پنل در نظر بگیریم مثلا ۴ عدد پنل ۴۵۰ وات. برای مشاهده این پنل، کلیک کنید.
خرید اینورتر پمپ در وب سایت ماناسازان
توان اینورتر پمپ را هم مطابق با توان پمپ در نظر می گیریم. برای روش اتصال پنل ها به یکدیگر، باید محدوده ولتاژی اینورتر پمپ را در نظر بگیریم و مطابق با آن، پنل ها را با هم سری یا موازی کنیم.
3-پمپ های خورشیدی AC با باتری
اگر نیاز به پمپی داریم که در طول شبانه روز و در ساعات تاریکی هم کار کند، می توان با اضافه کردن باتری به سیستم، برای پمپ، یک سیستم برق خورشیدی جدا از شبکه تعریف کرد.
و در این صورت، طبق محاسباتی که برای یک سیستم برق خورشیدی جدا از شبکه انجام می دهیم، نیاز به اطلاعات راجع به توان مصرفی پمپ و ساعت کارکرد آن در یک شبانه روز داریم. با این اطلاعات، کیلووات ساعت مصرفی را محاسبه کرده و تجهیزات موردنیاز را مشخص می کنیم که مسلما هزینه این سیستم با توجه به داشتن تجهیزاتی مثل باتری و شارژکنترلر، بالاتر از هر ۲ سیستم دیگر خواهد بود.
مزایای پمپ خورشیدی AC
- تعمیرات راحت تر و در دسترس بودن قطعات
- موجودی پمپ با توان های مختلف و آبدهی متنوع در بازار
معایب پمپ خورشیدی AC
- هزینه بالاتر نسبت به پمپ خورشیدی مخصوصا در حالت با باتری
- نیاز به اینورتر به دلیل ولتاژ AC پمپ
نتیجه گیری
با استفاده از پمپ آب خورشیدی، می توان با استفاده از انرژی خورشید، آب را از اعماق چاه آب، استخر، رودخانه و… به سطح زمین پمپاژ کرد.
در مناطق کویری و کوهستانی و به طور کلی در مناطقی که مشکل دسترسی به برق شبکه وجود دارد، بهترین راه حل استفاده از انرژی خورشیدی برای راه اندازی پمپ آب است.
با توجه به شرایط چاه، میزان دبی و آبدهی موردنظر ما و اینکه می خواهیم پمپ فقط در طول روز کار کند یا شب هم کار کند می توانیم از انواع پمپ خورشیدی DC، پمپ خورشیدی AC با باتری یا بدون باتری استفاده کنیم.