پمپ های آب خورشیدی

از دهه ي 90 ميلادي پمپ هاي خورشيدي توسعه يافته و به بلوغ فني رسيدند. اين پمپ ها با موفقيت آزمايش و در نقاط مختلف جهان مورد استفاده قرار گرفته اند.

به رغم هزينه ي اوليه بالاي پمپ هاي خورشيدي استفاده از اين پمپ ها مقرون به صرفه تر از پمپ هاي ديزلي مي باشد. البته نتيجه اين سرمايه گذاري عموما بعد از يك پروسه 3 الي 5 ساله قابل توجيه مي باشد.

سيستم هاي آبي خورشيدي ثابت كرده اند كه راه حل مناسبي براي مناطق دور از شبكه برق مي باشند. زيرا انرژي مورد نياز براي راه اندازي پمپ هاي خورشيدي با استفاده از يك سري پنل هاي خورشيدي در طول روز توليد مي شود.

مكانيزم استفاده از پمپ هاي خورشيدي عموما به گونه اي است كه در طول روز و تا زماني كه خورشيد در دسترس باشد از انرژي ان براي تامين انرژي مورد نياز براي استفاده از پمپ بهره مي بريم و آب را در مخازن براي استفاده در مواقع ديگر ذخيره مي كنيم. به طور ميانگين 8 ساعت زمان پمپاژ آب در طول روز است كه با توجه به فصول قابل تغيير است.

البته مي توانيم با طراحي و تعبيه باتري از انرژي خورشيدي براي راه اندازي پمپ هاي آب در شب نيز
بهره مند شويم اما اين كار از لحاظ اقتصادي براي پمپ هاي خورشيدي مقرون به صرفه نيست.

به طور كلي پمپ هاي خورشيدي از 3 جزء اصلي تشكيل شده است. شامل:

· پنل هاي خورشيدي

· كنترل كننده

· بدنه اصلي

پمپ هاي آب عموما به دو دسته AC و DC تقسيم مي شوند. از آنجايي كه پنل هاي خورشيدي جريان DC توليد مي كند به نظر مي رسد پمپ هاي DC باعث كاهش تجهيزات مورد نياز و صرفه جويي بيشتر در انرژي مي شود.

از نظر اقتصادي موتورهاي AC بسيار ارزانتر از موتورهاي DC هستند، اما تبديل كننده DC به AC نسبتا گران قيمت است.

ضرورت استفاده از پمپ هاي خورشيدي

پمپ هاي خورشيدي داراي مزايايي نسبت به پمپ هاي ديگر مي باشد كه در زير به چند مورد از آنها اشاره مي كنيم :

· استفاده از پمپ هاي خورشيدي در مناطقي كه از شبكه انتقال برق فاصله زیادی دارند.

· عدم اطمينان از آينده قيمت برق (افزايش تعرفه برق با برداشتن يارانه ها)

· عدم استفاده از منابع سوخت هاي فسيلي

· افزايش هزينه ي سوخت هاي فسيلي مانند گازوئيل و بنزين

· عدم نياز به متخصص و كارشناسان خبره براي راه اندازي و استفاده از پمپ هاي خورشيدي

· با توجه به محدود بودن اجزاي سيستم، پمپ هاي خورشيدي به مراقبت و تعميرات كمتري در قياس با پمپ هاي ديزلي نياز دارند.

· با توجه به پاك بودن منابع انرژي تجديد پذير هيچ آسيبي به محيط زيست وارد نمي شود.

· عدم نياز به اجراي شبكه kv 20 جهت تامين برق پمب

· و مهمترين دليلي كه مي توان استفاده از پنل هاي خورشيدي و اصولا پمپ هاي خورشيدي را توجيه كرد اين است كه زمان استفاده از چاه هاي آب شرب به عبارتي بهره برداري از چاه ها از فصل بهار افزايش يافته و تا ابتداي پاييز به طول مي انجامد كه اين دوره زماني بيشترين ساعات تابش آفتاب در مقايسه با فصول ديگر وجود دارد ودر اين فصول نيزمي توان از انرژي خورشيدي حداكثر استفاده را برد.

به طور كلي پمپ هاي خورشيدي پمپ هايي هستند كه در آنها انرژي خورشيدي به وسيله پانل هاي خورشيدي (قطعه مستطيل شكل از سلول هاي خورشيدي) به انرژي الكتريسيته تبديل مي شود و اين انرژي در راه اندازي پمپ آبي مورد استفاده قرار مي گيرد.

مراحل اجراي انجام طرح

1- مطالعه اقليمي

در اين قسمت، هدف برآور ميزان انرژي مصرفي با توجه به آب مورد نياز منطقه است. از اين طريق مي توان طرح پمپ فتوولتائي را به گونه اي ارايه نمود كه كارآيي بهينه اقتصادي داشته باشد و به نصب آن پرداخت.

قدم اول، تشخيص نقاط مستعد براي به كار گيري چنين پمپ هايي است. در اين قسمت نقاط مستعد از نظر انرژي خورشيدي وآب مورد نياز مورد بحث است.

الف) انرژي خورشيدي

خارج از اتمسفر زمين توان انرژي خورشيدي برابر W/m2 1353 است. بيشترين انرژي خورشيدي بر روي سطح آب هاي آزاد برابر W/m2 1000 است. اين ميزان بسته به عوامل مختلفي مانند موقعيت جغرافيايي مختلف تغيير مي كند.

انرژي خورشيدي در ايران به طور متوسط در يك روز بين 5/4 تا Kwh/m2 0/6 مي باشد. دانستن ميزان انرژي خورشيدي در منطقه مورد نظر از آن جهت قابل اهميت است كه بعد از مشخص شدن نياز آبي منطقه، مي توان ميزان انرژي مصرفي براي تهيه اين آب را محاسبه كرده و از آنجا با توجه به توان خورشيدي منطقه، ظرفيت پانل هاي خورشيدي مشخص مي گردد. در مورد انرژي خورشيدي، ميزان تابش رسيده به سطح زمين و همچنين بررسي تعداد روزهاي آفتابي و يا نيمه آفتابي مورد اهميت است. هرچند اين پمپ ها حتي در روزهاي تمام ابري نيز مي توانند به كار خود ادامه دهند.

ميانگين سالانه تابش خورشيدي كل بر روي سطح شيبدار برابر ميزان تابش روزانه براي هر منطقه را
مي توان از ايستگاه هاي هواشناسي تهيه كرد.

ب) آب مورد نياز

در اين قسمت با مشخص شدن آب مورد نياز انرژي مصرفي مورد نياز برآورده مي شود.

اين انرژي بدين صورت محاسبه مي شود كه ميزان حجم آب مورد نياز به متر مكعب را كه با V نمايش
مي دهيم در ارتفاع پمپاژ شده توسط پمپ نمايش مي دهيم ضرب شده، مقدار h*v را برحسب توان چهارم متر، فاكتور انرژي مي ناميم. حال فاكتور انرژي را بر عدد 367 تقسيم مي كنيم بدين ترتيب انرژي هيدروليك مورد نياز بر حسب kwh به دست مي آيد.

بنابراين اگر E انرژي هيدروليك مورد نياز باشد داريم :

آب مورد نياز بسته به موارد استفاده آن متفاوت است. به عنوان اولين مثال آب جهت مصارف عمومي مانند شرب، پخت و پز و بهداشت را مورد بررسي قرار مي دهيم.

طبق استانداردهاي جهاني براي يك روستاي 500 نفره حداقل آب مورد نياز در حدود20مترمكعب در روز است. چنانچه اين حجم آب در روز 20 متر بالا كشيده شود، انرژي هيدروليكي kwh 1/1 در روز مورد نياز مي باشد. حال بايد ديد مدت زمان مفيد پمپاژ چه مقدار است. اين قسمت از مطالعه انرژي خورشيدي در قسمت الف به دست مي آيد و مشخص مي شود نصب چنين پمپ هايي در منطقه مورد نظر امكان پذير يا مقرون به صرفه است يا خير؟

2- اجزاي تشكيل دهنده پمپ هاي خورشيدي :

به طور كلي پمپ ها از سه قسمت:

· پنل هاي خورشيدي

· كنترل كننده

· پمپ آبي

تشكيل شده اند. پمپ هاي قابل استفاده به دو دسته پمپ هاي DC و پمپ هاي AC تقسيم مي شوند. از آنجا كه پنل هاي خورشيدي آنها جريان DC توليد مي كند به نظر مي رسد پمپ هاي DC باعث كاهش تجهيزات مورد نياز و صرفه جويي بيشتر در انرژي مي شود ما از آنجا كه توانايي اين چنين پمپ هايي در مقايسه با پمپ هاي AC پايين بوده، در مواردي كه توان بالا براي پمپاژ آب مورد نياز باشد ( بيش از
W 250) از موتور پمپ هاي AC استفاده مي كنند، بنابر اين كنترل كننده بايد شامل يك تبديل كننده جريان DC به AC نيز باشد.

از نظر اقتصادي نيز موتور پمپ هاي AC بسيار ارزانتر از موتور هاي DC هستند اما تبديل كننده DC به AC نسبتا گران قيمت است. در هر صورت بسته به فاكتورهاي انرژي (حجم آب مورد نياز در ارتفاع مورد نظر) بايد پمپ مورد استفاده مشخص شود. اصولا شركت هاي سازنده اينگونه پمپ ها نمودارهايي را ارائه
مي كنند كه مصرف كننده مي تواند با توجه به فاكتور انرژي و با توجه به توان تابشي منطقه ميزان توان ماكزيمم مورد نياز آب پمپ را مشخص كند و به وسيله مشخص شدن اين توان ماكزيمم تعداد پنل هاي خورشيدي مورد نياز را برآورد كند.

مقايسه اقتصادي پمپ هاي خورشيدي با ديگر پمپ ها

بررسي آماری سالهای اخير نشان مي دهد كه با بالا رفتن تكنولوژي استفاده از اينگونه پمپ ها و پنل هاي خورشيدي مربوط به آن، در اين سال ها به صورت نمائي بالا رفته است. اين مطلب اهميت اقتصادي اين گونه پمپ ها را در تجارت جهان مشخص مي كند. در هر صورت پمپ هاي خورشيدي را مي توان از نظر اقتصادي براي مصرف كننده با پمپ هاي ديزلي و بادي مقايسه كرد.

طبق برآورد بانك جهاني چنانچه فاكتور انرژي از m4800 (براي مثال m340در روز تا ارتفاع m20) بيشتر باشد پمپ هاي خورشيدي از نظر اقتصادي جوابگوي اين نياز نخواهد بود.

براي تصميم درباره اين امر كه آيا پمپ خورشيدي اقتصادي تر است يا پمپ ديزل، همه چيز به اين پرسش بستگي دارد كه:

شما چقدر براي هر ليتر آب پمپ شده مي پردازيد؟

اين مفهوم توسط هزينه آب واحد (UWC) بيان مي شود. يعني هزينه حجم مشخصي از آب كه فرد بايد بفروشد تا هزينه خريداري، هزينه نگهداري و هزينه تعميرات در طول دوره فعاليت را جبران كند. هزينه خريداري، نصب و نگهداري يك پمپ بايد توسط آب پمپ شده جبران شود.

در جدولي كه در ادامه مي آيد UWC را براي پمپ هاي خورشيدي و ديزلي براي انواع مصارف روزانه به همراه نرخ استخراج روزانه نشان مي دهد. مشخص است كه پمپ هاي ديزل هزينه بالايي دارند، مثلا با نرخ استخراج روزانه كم تا متوسط بازده پاييني دارند. پمپ هاي خورشيدي در مقايسه 70 تا 90 درصد ارزانتر از پمپ هاي ديزل هستند.

همه محاسبات بر اساس 3/1 دلار به ازاي هر ليتر گازوئيل انجام شده است.

UWC براي پمپ هاي ديزلي :

Daily Flow Rate
Head m3/day	3	6	8	13	17
20	5	2.45	1.8	1.7	1.25
40	4.9	2.45	1.85	1.8	1.25
60	4.95	2.5	1.85	1.7	1.3
80	5	2.5	1.9	1.75	1.3

UWC براي پمپ هاي خورشيدي :

Daily Flow Rate
Head m3/day	3	6	8	13	17
20	0.7	0.4	0.25	0.2	0.15
40	0.65	0.35	0.3	0.2	0.2
60	0.7	0.4	0.35	0.25	0.25
80	0.75	0.45	0.4	0.35	0.35
120	0.85	0.55	0.5	0.5	0.4

مقايسه اقتصادي پمپ هاي ديزلي و خورشيدي

اغلب تصميم گيري ها براي سرمايه گذاري تنها بر اساس قيمت تمام شده براي خريد تكنولوژي كارهاي عملياتي و هزينه هاي نگهداري و جايگزيني صورت مي گيرد. به عنوان مثال براي مقايسه پمپ هاي خورشيدي و ديزلي از هزينه هاي سوخت صرفه نظر مي كنيم و به موارد زير مي پردازيم :

1- هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه : هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه پمپ هاي ديزلي به مراتب كمتر از
پمپ هاي خورشيدي است.

2- هزينه هاي جايگزين كردن : هزينه هاي مربوط به جايگزيني، عمدتا به دليل جايگزيني تكنولوژي هاي جديد مي باشد و براي پمپ هاي ديزلي هر 5 سال و براي پمپ هاي خورشيدي هر 7 سال است.

3- هزينه هاي تعمير و نگهداري : اين هزينه ها براي پمپ هاي ديزلي بسيار مرسوم تر است و مقدار قابل توجهي را به خود اختصاص مي دهند ولي در پمپ هاي خورشيدي به دليل ادوات مكانيكي محدود ترند اين هزينه ها قابل چشم پوشي هستند.

4- هزينه هاي جاري مربوط به سيستم ها : اين هزينه ها را به نحوي مي توان به بخش سوخت مرتبط دانست كه شامل هزينه ي حمل سوخت به محل سيستم و رفت وآمد براي بازرسي سيستم به محل سيستم
مي باشد.

با توجه به مطالب بالا كه عموما گواه بر مزيت هاي پمپ هاي خورشيدي مي باشند و با اضافه كردن
هزينه هاي سوخت پمپ هاي ديزلي به اين نتيجه مي رسيم كه استفاده از پمپ هاي خورشيدي مقرون به
صرفه تر مي باشد.

*اعداد براي پمپ كردن آب از عمق 50 متري و با پمپاژ 10 هزار ليتر در روز با فرض 5 ساعت كار در روز است، قيمت سوخت 3/1 دلار آمريكا براي هر ليتر در نظر گرفته شده است.

با در نظر گرفتن طول عمر، پمپ هاي خورشيدي ارزانتر از پمپ هاي ديزلي هستند ولي معمولا هزينه خريد آنها بالاتر است. بعد از چند سال كار كردن پمپ خورشيدي ارزان تر از پمپ ديزلي خواهد بود؟
5 سال ؟ خيلي بيشتر؟

زماني كه هزينه پمپ خورشيدي و ديزلي براي پمپ كردن مقدار مشخصي آب برابر شود نقطه برابري در نظر گرفته مي شود. نقطه برابري به ارتفاع پمپ كردن و حجم آب پمپ شده در روز بستگي دارد.

هزينه دستگاه در 20 سال بر اساس دلار آمريكا براي پمپ از عمق 50 متري و براي 20 هزار ليتر آب : (رنگ روشن تر يعني خط با شيب بيشتر مربوط به ديزل است)

تحليل نمودار

نمودار بالا نشان دهنده نقطه برابري براي شرايط گفته شده است. اين نقطه برابري مي تواند در شرايط مختلف متفاوت باشد. جدول زير به تخمين زمان برابري براي شرايط مختلف كمك مي كند.

Depth	Flow(m3/day)
m	5	7	10	12	15	20
10	0**	0	0	1	2	4
20	0	0	1	2	5	8
30	0	0	3	8	7	11
40	0	2	6	11	11	15
50	1	4	8	15	14	20
60	2	6	11	15	20	.***
80	4	9	15	19	.	.
100	7	14	.	.	.	.
120	8	16	.	.	.	.
150	12	.	.	.	.	.

*اعداد بر اساس پمپ لورنز با قيمت اين پمپ در ژانويه 2008 و قيمت سوخت برابر با 3/1 دلار آمريكا براي هر ليتر و با فرض 5 ساعت در روز حساب شده اند.

** يعني پمپ هاي خورشيدي از ابتداي آغاز به كار ارزان تر از پمپ هاي ديزلي خواهند بود.

*** خانه هاي خالي يعني پمپ هاي با سانتريفيوژ بزرگتر با پمپ هاي HR چند گانه براي موارد ذكر شده توصيه مي شوند.

قيمت سوخت چقدر با ثبات است؟

نگاهي به تغييرات قيمت سوخت نشان مي دهد كه اين عدد در حال افزايش است. در 10 سال گذشته به طور متوسط قيمت سوخت ديزل حدود 20 درصد افزايش يافته است.

كارشناسان معتقدند كشورهايي مثل چين و هند كه 50% جمعيت جهان را در بردارند و كشورهايي هستند كه به سرعت در حال صنعتي شدن هستند با افزايش وابستگي به نفت مواجه اند كه سبب افزايش تقاضا و افزايش قيمت ها در آينده خواهد شد پيش بيني مي شود كه بيشترين قيمت نفت بين سال هاي 2007 تا 2010 به وقوع بپيوندد. از طرفي مي دانيم كه منابع فسيلي هم محدود و هم پايان پذيرند.

بر خلاف گذشته، اكثر ذخاير نفت جهان ديگر در دست شركت هاي بزرگ نفتي نيست و در اختيار
دولت هاست كه نفت را به يك سلاح سياسي تبديل كرده است كه قسمت آن را بي ثبات تر و غير قابل پيش بيني تر مي كند.

قيمت سوخت افزايش يافته و ناپايدار خواهد بود. راه حل اين مشكل پمپ هاي خورشيدي هستند.

قيمت سوخت ديزل در نامبيا بر اساس دلار آمريكا براي هر ليتر

پمپ هاي آبي خورشيدي

انواع مختلفي از پمپ هاي آبي خورشيدي در بازار وجود دارد. رايج ترين آنها شامل موارد زير است :

· روتور پيچشي (مونو)

· سانتريفيوژي

· پيستوني يا ديافراگمي

ساده ترين و قوي ترين پمپ ها، پمپ هاي مونو يا روتور پيچشي هستند كه فقط يك بخش چرخنده دارند كه روتور چرخنده درون استاتور الاستيكي است و براي پمپ كردن 6 تا 20 متر مكعب آب در روز از عمق متوسط تا زياد(50 تا 150 نتر) مناسب هستند.

پمپ هاي سانتريفيوژي براي پمپ از عمق كم تا متوسط (تا 80 متر) و براي پمپاژ مقادير زياد آب بسيار اقتصادي هستند.

پمپ هاي پيستوني يا ديافراگمي بسيار پيچيده ترند و قطعات متحرك زيادي دارند. درون آنها بايد روغن موتور ريخته شود كه مي تواند روي كيفيت آب تاثير منفي بگذارد. معمولا با ولتاژ پايين (24 تا 48 ولت) كار ميكنند و براي جريان آب كم (تا 5 متر مكعب در روز) و عمق تا 150 متر مناسبند.

پنل هاي خورشيدي جريان مستقيم توليد مي كنند كه به آن DC مي گويند. به همين دليل براي پنل ها موتور DC استفاده مي شود. موتورهاي DC مي توانند 100% پر بازده تر از موتورهاي AC با اندازه مشابه باشند. بر خلاف موتورهاي AC، موتورهاي DC از آهن رباهاي دائمي استفاده مي كنند كه دليل بازده بالاي آنهاست. به همين دليل است كه سيستم پمپ هاي خورشيدي زير 4 تا 5 وات عموما از موتورهاي DC استفاده مي كنند.

2 برابر بازده بيشتر يعني اينكه شما براي عملكرد مشابه به نصف قدرت احتياج خواهيد داشت. بنابر اين شما به يك ژنراتور خورشيدي بسيار كوچكتر احتياج خواهيد داشت. ژنراتور خورشيدي گرانترين بخش سيستم است و معمولا 70 تا 80 درصا هزينه سيستم را به خود اختصاص مي دهد.

2 نوع مختلف موتورهاي DC وجود دارد كه بسيار متفاوتند : موتورهاي DC داراي براش و موتورهاي DC بدون براش يا براش لي.

موتورهاي DC داراي براش، قطعات كوچك كربني دارند كه ذغال يا براش ناميده مي شوند اي قطعات براي ايجاد چرخش براي چرخاندن روتور موتور لازم هستند. اين قطعات مستهلك مي شوند و لازم است بعد از مدتي تعويض شوند. موتورهاي داراي براش يا ذغال بايد براي به حركت در آمدن براش هاي كربني با هوا پر شوند در غير اين صورت اتصالي خواهند كرد. اگر درزگيري شافت موتور از بين برود موتور ديگر ار نخواهد كرد و قابل تعمير نخواهد بود.

موتورهاي DC براش لس يا بدون ذغال از اين قطعات كربني استفاده نمي كنند 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 شوند. اين موتورها براي عدم نياز به نگهداري طراحي شده اند و به اندازه موتورهاي AC قابل اطمينانند.

* مقايسه اي از مزاياي انواع مختلف موتورها

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 سطح آب قرار دارد. الكتريسيته توسط پنل خورشيدي كه در نزديكي چاه نصب شده توليد شده است.

يك لوله آب پلاستيكي، يك كابل برق، يك سنسور آب الكتريكي و طناب ايمني به پمپ غرقابي متصل هستند. لوله هاي آب فولادي بهتر است استفاده نشود. بنابراين نصب و جدا كردن واحد پمپ كار ساده تر و سريع تري خواهد بود.

عملكرد پمپ توسط يك كنترلر الكترونيك كنترل مي شود كه شروع به كار و توقف موتور را كنترل و سطح اب را ارزيابي مي كند.

در پمپ هاي لورنز كنترلر در سطح زمين نصب مي شود.

* پمپ هاي خورشيدي را مي توان تا عمق 50 متري به صورت دستي پايين فرستاد ولي نصب رد عمق بيشتر بايد با تجهيزاتي مانند 3 پايه مخصوص انجام شود.

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

از آن جايي كه در مورد كار با پمپ هاي 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 به راحتي 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 كنيد.

برعكس، يك پمپ خورشيدي نگهداري 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 فرستيد و پمپ دوباره به كار مي افتد.

پمپ هاي خورشيدي ارزان تر از توربين بادي اند، نصب آنها راحت تر است وآب دائمي تري استخراج
مي كنند، مخصوصا در مناطقي كه بادهاي فصلي و غير دائم وجود دارد.

پمپ هاي خورشيدي بيشترين حجم آب پمپ شده را وقتي دارند كه بيشترين نياز به آنها وجود دارد يعني در هواي گرم و آفتابي استخراج مي كنند.

جهت ياب خورشيدي به يك صفحه فوتوولتائيك گفته مي شود كه روي يك محور مي چرخد تا دقيقا با حركت خورشيد در آسمان روبروي خورشيد قرار گيرد. ثابت شده كه جهت ياب ها جذب انرژي از خورشيد را 25 تا 50 درصد افزايش مي دهند. براي پمپ هاي خورشيدي جهت ياب سبب كاهش هزينه سيستم به ميزان قابل توجه مي شود.

حداكثر جذب انرژي در فصل پيك مصرف آب

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

جلوگيري از توقف كار پمپ

بسياري از پمپ هاي خورشيدي در زماني كه زاويه تابش خورشيد كم است (اوايل صبح يا اواخر عصر) دچار وقفه عملكرد مي شوند.

زماني كه خروجي پنل خورشيدي كمتر از 50 % باشد ممكن است نيروي لازم براي پمپاژ آب تامين نشود. به همين دليل هم استفاده از جهت ياب مي تواند پمپاژ آب در روز را تا 2 برابر افزايش دهد.

پخش آب در پمپ هاي خورشيدي

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

افزايش حق انتخاب براي پمپ هاي خورشيدي

گاهي 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 با افزايش خروجي پنل ها حل شود.

چه وقت نبايد از يك جهت ياب خورشيدي استفاده كرد؟

قابليت جهت ياب خورشيدي در روزهاي كوتاه زمستاني و در روزهاي ابري كاهش مي يابد. اگر نياز آبي در زمستان كاهش نمي يابد و يا هواي منطقه اكثرا ابريست بهتر است كه يك سيستم يا پنل بيشتر و بدون جهت ياب استفاده شود.

معایب و ارائه راهكار

يكي از دلايلي كه پنل هاي خورشيدي استفاده نمي كنند احتمال به سرقت رفتن آنهاست. در اينجا چند پيشنهاد براي به حداقل رساندن اين احتمال آورده شده است :

شماره سريال تمام پنل هاي خود را نگه داريد زيرا اگر احيانا بعد از سرقت پيدا شوند بتوانيد مالكيت آنها راثابت كنيد. اين امر براي دريافت خسارت از بيمه نيز ضروري است.

در اطراف پنل ها فنس مناسب نصب كنيد.

پنل ها را روي پايه هاي محكم و بلند با پي مناسب نصب كنيد به طوريكه دور از دسترس باشد.

بحث و نتيجه گيري

از آنچه گذشت نتيجه مي شود با توجه به تجارب كشورهاي پيشرفته و حتي فقير جهان، استفاده از پمپهاي خورشيدي در تهيه آب مورد نياز مناطق مستعد اهميت فراواني دارد و استفاده از پمپهاي خورشيدي نسبت به پمپهاي مشابه ديزلي باصرفه تر و كاراتر است. در اين راستا جهت ارائه يك نمونه عملي از دو كاربرد سيستم هاي فتوولتائيك نامبرده در فوق مي توان از سيستم هاي پمپهاي فتوولتائيك و خورشيدي طراحي، نصب و اجرا شده توسط سازمان انرژيهاي نو ايران (واقع در منطقه مهرشهر كرج دانشكده مديريت) نام برد كه هم اكنون نيز در حال بهره برداري است و منطقه فوق به يك آزمايشگاه خورشيدي مبدل شده و آزمايشها و نتايج قابل توجهي در اين زمينه و در منطقه مذكور انجام و دريافت مي گردد، لذا توجه هر چه بيشتر مسئولان ذيربط و همكاري ارگانهاي مربوطه را مي طلبد.

منابع

1- World Bank,1993. Technical paper number 168”Solar Pumping”

2- دكتر رحيم يزداني، 1374، مقايسه فني و اقتصادي سيستمهاي فتوولتائيك امكان سنجي ساخت اجزاء مختلف مولدهاي فتوولتائي در ايران، وزارت فرهنگ و آموزش عالي- پژوهشگاه مواد و انرژي

3- سانا، پمپهاي فتوولتائيك

4- علي پورسلطاني، مسعود مصطفوي، جعفر محمدنژاد سيگارودي، سميرا منشي پور، بررسي انرژيهاي تجديدپذير سيستمهاي فتوولتائيك، سازمان انرژيهاي نو ايران

5- Lorentz، 2008، پمپهاي آبي خورشيدي در ناميبيا، ترجمه: سولار سبز انرژي سورنا

پمپ های آب خورشیدی

مطالب مشابه :

انواع پمپ، موارد کاربرد، مشخصات کلی، نمودارها و کاتالوگ ها و راهنمای نصب و بهره برداری

پمپ های آب خورشیدی

کاربردهای پمپ های آب بادی

پمپ و پمپاژ

محاسبه پمپ آب ساختمان

محاسبه پمپ آب درساختمان

پمپ آب خورشیدی