سناء ابراهيم
سناء إبراهيم مهندسة كهرباء إختصاص إلكتروتقني. مهتمة بالطاقات المتجددة و التنمية المستدامة في العالم العربي
عادةً ما يتم استخدام المضخات التي تعمل بالوقود (الديزل) في المناطق التي يصعب فيها الاتصال بشبكة الكهرباء. يمكن أن تكون أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) مصدر طاقة تكميليًا يتم اضافته إلى مضخات الديزل أو يتم الإعتماد عليها و الاستغناء عن أنظمة الوقود التقليدية تماماً.
وتنتشر أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية في الوطن العربي في المناطق ذات أشعة الشمس الكثيرة حيث تكون تكلفة تشغيل خطوط الطاقة مرتفعة أو تكلفة الوقود ونقله مرتفعة جداً. كما أن هذه الأنظمة تلقى رواجاً كبيراً في المناطق التي ينعدم فيها الوقود تقريباً بسبب الحروب أو الظروف الاقتصادية.
نتعرف اليوم على أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية «Solar Pumping Systems» وكيف ساهمت في تحسين أوضاع العديد من الناس وتسهيل حصولهم على المياه التي يحتاجونها للشرب أو لري المحاصيل وغيرها.
أنظمة الضخ بالطاقة الشمسية هي بديل نظيف وبسيط لمجموعة المضخات التي تعمل أساسا بالديزل.
تستخدم هذه الأنظمة غالباً للعمليات الزراعية في المناطق البعيدة عن شبكة الكهرباء حيث تضخ المياه مباشرة للاستعمال الزراعي أو يتم الاحتفاظ بها في خزان لتستخدم لاحقاً للشرب أو الري.
تعتبر أنظمة الضخ بالطاقة الشمسية أكثر فاعلية خلال المواسم الجافة والمشمسة كونها لا تتطلب استهلاك الوقود، كما يتماشى استخدامها بشكل طبيعي مع الإشعاع الشمسي حيث يزداد الطلب على المياه خلال فصل الصيف متى يكون الإشعاع في ذروته.
[bsa_pro_ad_space id=3]
يتم تصنيف أنظمة ضخ المياه إما حسب نوع التيار أو حسب نوع المضخة.
تصنف أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية إلى أنظمة التيار المستمر (DC) أو أنظمة التيار المتناوب (AC) وذلك بناءً على نوع المحرك الكهربائي المستعمل فيها.
تعتمد على محرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر مع المضخات المناسبة صغيرة الاستطاعة. لا يحتاج هذا النظام لعاكس «Inverter» ليحول التيار المستمر القادم من الألواح إلى تيار متردد، وإنما يحتاج فقط منظم شحن لضمان تزويد المضخة بالتيار المستمر الكافي لها.
يعتمد على محركات تعمل بالتيار المتردد وتعتبر المضخات ذات التيار المتردد الأكثر انتشارا اليوم. يحتاج هذا النظام عاكس لتحويل التيار الكهربائي من مستمر إلى متردد، إلى جانب منظم الشحن لضمان إنتاج أقصى.
تقسم مضخات المياه بالطاقة الشمسية إلى نوعين رئيسيين: مضخات الطرد المركزي (Centrifugal pumps) ومضخات الإزاحة الموجبة (Positive displacement pumps):
هي مضخات ديناميكية تعمل على رفع ضغط السائل (الماء) بشكل متواصل عن طريق تحويل الطاقة الحركية للسائل إلى ضغط باستخدام محور الدوران وذلك وفقاً لمبدأ برنولي (يزداد ضغط السائل كلما قلت سرعته).
هي مضخات ترفع ضغط السائل عن طريق حصره في مكان ثابت الحجم، فيجبر السائل على الهروب من مخرج المضخة بسبب خاصية (عدم قابلية الانضغاط) للسوائل. الأمر الذي يمكننا من الحصول على ضغوط عالية للسوائل بالمقارنة مع مضخات الطرد المركزي.
وتُصنف جميع أنواع المضخات مهما كان تيار تشغيلها ومبدأ عملها حسب مستوى الماء وموقع تركيبها إلى نوعين: مضخات سطحية وغاطسة (تحت الماء وفوق الماء).
توضع على فوق أو بجوار مصدر المياه ويمكنها سحب المياه من آبار لا يتجاوز عمقها عشرة أمتار. يتميز هذا النوع من المضخات بانخفاض تكاليف صيانتها نظراً لسهولة الوصول إليها وهي مناسبة لضخ المياه لمسافات قصيرة نسبياً.
يتم استخدامها لرفع المياه من أعماق كبيرة قد تصل إلى مئات الأمتار. تعمل هذه المضخات وجوباً تحت الماء ولكن لا يجب تعريضها للرمال أو الأوساخ، كما تتميز بقدرة دفع هائلة تجعل منها الحل الأنسب للاستخدامات الزراعية الواسعة.
الجواب، نعم ولكن بدرجات متفاوتة. حيث يمكن أن يساعد الضخ بالطاقة الشمسية في تعويض تكلفة وقود الري التقليدي. وكلما تم تشغيل المضخة لوقت أطول، كلما زادت فرصة التوفير من الطاقة الشمسية.
تعتمد المضخات الشمسية حصريًا على الشمس لتوفير الطاقة وبالتالي لا تعمل إلا خلال ساعات النهار ما لم تقترن ببطارية / نظام تخزين. قد تكون المضخات الشمسية خيارًا جيدًا لتقليل حجم المياه وأنظمة الري النهاري ومن ثم يتم الاكمال بأنظمة الضخ التقليدية بعد المغيب وتعد هذه الحلول الهجينة مجدية اقتصادياً أيضاً. أما ضخ المياه للري بالغمر على نطاق واسع لا يزال يواجه صعوبة لإثبات الجدوى الاقتصادية باستخدام المضخات الشمسية لوحدها.
يعتمد 40٪ من سكان العالم على الزراعة كمصدر رئيسي للدخل، ولكن لا يزال الوصول إلى المياه يمثل تحدياً مستمراً لكثير من الناس، وهذا هو ما تهدف إليه مضخات المياه العاملة بالطاقة الشمسية التي تُمكّن المزيد والمزيد من المشاريع الزراعية من الوصول إلى المياه إضافةً إلى تركيز الأبحاث لتطوير وتحديث هذا المجال.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
سناء إبراهيم مهندسة كهرباء إختصاص إلكتروتقني. مهتمة بالطاقات المتجددة و التنمية المستدامة في العالم العربي
تهدف منصة سولارابيك إلى رفع درجة الوعي في الوطن العربي في المواضيع التي تخص الطاقة المتجددة و الاستدامة.
Developed with ♥️ by Dubai Tech | CTM Touch
Discover valuable resources and insights about education and learning in Indonesia: siakad unida unida gontor siakad unida gontor siakad unida TEGUHTOTO MAXWIN SLOT togel zombie JOKERTOTO TOTO MACAU PEJUANGTOTO MODAL4D bocah88 bocah88 Visit these links to stay informed and updated.