کد خبر: ۲۵۵۳۶
تاریخ انتشار : ۰۹:۳۶ - ۲۳ شهريور ۱۳۹۶
در پمپ‌های خورشیدی تعداد اجزا متحرک کم است؛ لذا به مراقبت و تعمیرات خیلی کمتری نیاز دارد و همچنین بازدهی آن‌ها مناسب است. آسانی کار با پمپ‌های خورشیدی، سرعت بالای یادگیری کار با آن‌ها و حمل و نقل آسان ان‌ها از مزایای بزرگ این چنین پمپ‌ها است که باعث می‌شود کار با آن‌ها در مناطق دور افتاده مورد توجه قرار گیرد. همچنین باعث حفظ منابع سوختی کشور و راه حلی برای مساله معضل جایگزینی انرژی است و غالبا زمان نیاز به آب با زمان تابش خورشید هماهنگی دارد لذا استفاده از آن‌ها‌ می‌تواند به خوبی پاسخگوی نیاز‌ها باشد هرچند با استفاده از مخازن ذخیره سازی آب مشکل آب قابل دسترسی در شب را نیز می‌توان برطرف نمود.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوزدر بسیاری از مناطق آب در سفره‌های زیر زمینی وجود داشته و خارج سازی آن توسط دست یا تلمبه‌های دستی و یا توسط موتورهای دیزلی که از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند صورت می‌گیرد. در مناطق کویری یا کوهستانی که مشکلات برق رسانی وجود دارد و نیز آب در عمق نسبتا زیادی از سطح زمین قرار دارد خارج سازی آب به روش‌های فوق امکان پذیر نیست. در این مناطق استفاده از پمپ‌های خورشیدی می‌تواند مزایای فراوانی داشته باشد.

در پمپ‌های خورشیدی تعداد اجزا متحرک کم است؛ لذا به مراقبت و تعمیرات خیلی کمتری نیاز دارد و همچنین بازدهی آن‌ها مناسب است. آسانی کار با پمپ‌های خورشیدی، سرعت بالای یادگیری کار با آن‌ها و حمل و نقل آسان ان‌ها از مزایای بزرگ این چنین پمپ‌ها است که باعث می‌شود کار با آن‌ها در مناطق دور افتاده مورد توجه قرار گیرد. همچنین باعث حفظ منابع سوختی کشور و راه حلی برای مساله معضل جایگزینی انرژی است و غالبا زمان نیاز به آب با زمان تابش خورشید هماهنگی دارد لذا استفاده از آن‌ها‌ می‌تواند به خوبی پاسخگوی نیاز‌ها باشد هرچند با استفاده از مخازن ذخیره سازی آب مشکل آب قابل دسترسی در شب را نیز می‌توان برطرف نمود.
 
ادامه مطلب

نموداری که در مطلب قبل آورده شده، نشان دهنده نقطه برابری برای شرایط گفته شده است. این نقطه برابری می‌تواند در شرایط مختلف متفاوت باشد. جدول زیر به تخمین زمان برابری برای شرایط مختلف کمک می‌کند.

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 قیمت این پمپ در ژانویه ۲۰۰۸ و قیمت سوخت برابر با ۳ / ۱ دلار آمریکا برای هر لیتر و با فرض ۵ ساعت در روز حساب شده اند.

** یعنی پمپ‌های خورشیدی از ابتدای آغاز به کار ارزان‌تر از پمپ‌های دیزلی خواهند بود.

*** خانه‌های خالی یعنی پمپ‌های با سانتریفیوژ بزرگتر با پمپ‌های HR چند گانه برای موارد ذکر شده توصیه می‌شوند.


قیمت سوخت چقدر با ثبات است؟

نگاهی به تغییرات قیمت سوخت نشان می‌دهد که این عدد در حال افزایش است. در ۱۰ سال گذشته به طور متوسط قیمت سوخت دیزل حدود ۲۰ درصد افزایش یافته است.

کارشناسان معتقدند کشورهایی مثل چین و هند که ۵۰ % جمعیت جهان را در بردارند و کشورهایی هستند که به سرعت در حال صنعتی شدن هستند با افزایش وابستگی به نفت مواجه اند که سبب افزایش تقاضا و افزایش قیمت‌ها در آینده خواهد شد پیش بینی می‌شود که بیشترین قیمت نفت بین سال‌های ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۰ به وقوع بپیوندد. از طرفی می‌دانیم که منابع فسیلی هم محدود و هم پایان پذیرند.

بر خلاف گذشته، اکثر ذخایر نفت جهان دیگر در دست شرکت‌های بزرگ نفتی نیست و در اختیار دولت هاست که نفت را به یک سلاح سیاسی تبدیل کرده است که قسمت آن را بی ثبات‌تر و غیر قابل پیش بینی‌تر می‌کند.

قیمت سوخت افزایش یافته و ناپایدار خواهد بود. راه حل این مشکل پمپ‌های خورشیدی هستند.

قیمت سوخت دیزل در نامبیا بر اساس دلار آمریکا برای هر لیتر

پمپ‌های آبی خورشیدی

انواع مختلفی از پمپ‌های آبی خورشیدی در بازار وجود دارد. رایج‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر است:

· روتور پیچشی (مونو)

· سانتریفیوژی

· پیستونی یا دیافراگمی

ساده‌ترین و قوی‌ترین پمپ ها، پمپ‌های مونو یا روتور پیچشی هستند که فقط یک بخش چرخنده دارند که روتور چرخنده درون استاتور الاستیکی است و برای پمپ کردن ۶ تا ۲۰ متر مکعب آب در روز از عمق متوسط تا زیاد (۵۰ تا ۱۵۰ نتر) مناسب هستند.

پمپ‌های سانتریفیوژی برای پمپ از عمق کم تا متوسط (تا ۸۰ متر) و برای پمپاژ مقادیر زیاد آب بسیار اقتصادی هستند.

پمپ‌های پیستونی یا دیافراگمی بسیار پیچیده ترند و قطعات متحرک زیادی دارند. درون آن‌ها باید روغن موتور ریخته شود که می‌تواند روی کیفیت آب تاثیر منفی بگذارد. معمولا با ولتاژ پایین (۲۴ تا ۴۸ ولت) کار میکنند و برای جریان آب کم (تا ۵ متر مکعب در روز) و عمق تا ۱۵۰ متر مناسبند.

پنل‌های خورشیدی جریان مستقیم تولید می‌کنند که به آن DC می‌گویند. به همین دلیل برای پنل‌ها موتور DC استفاده می‌شود. موتورهای DC می‌توانند ۱۰۰ % پر بازده‌تر از موتورهای AC با اندازه مشابه باشند. بر خلاف موتورهای AC، موتورهای DC از آهن رباهای دائمی استفاده می‌کنند که دلیل بازده بالای آنهاست. به همین دلیل است که سیستم پمپ‌های خورشیدی زیر ۴ تا ۵ وات عموما از موتورهای DC استفاده می‌کنند.

۲ برابر بازده بیشتر یعنی اینکه شما برای عملکرد مشابه به نصف قدرت احتیاج خواهید داشت. بنابر این شما به یک ژنراتور خورشیدی بسیار کوچکتر احتیاج خواهید داشت. ژنراتور خورشیدی گرانترین بخش سیستم است و معمولا ۷۰ تا ۸۰ درصا هزینه سیستم را به خود اختصاص می‌دهد.

۲ نوع مختلف موتورهای DC وجود دارد که بسیار متفاوتند: موتورهای DC دارای براش و موتورهای DC بدون براش یا براش لی.

موتورهای DC دارای براش، قطعات کوچک کربنی دارند که ذغال یا براش نامیده می‌شوند‌ای قطعات برای ایجاد چرخش برای چرخاندن روتور موتور لازم هستند. این قطعات مستهلک می‌شوند و لازم است بعد از مدتی تعویض شوند. موتورهای دارای براش یا ذغال باید برای به حرکت در آمدن براش‌های کربنی با هوا پر شوند در غیر این صورت اتصالی خواهند کرد. اگر درزگیری شافت موتور از بین برود موتور دیگر ار نخواهد کرد و قابل تعمیر نخواهد بود.

موتورهای DC براش لس یا بدون ذغال از این قطعات کربنی استفاده نمی‌کنند و ۱۰ سال پیش برای حل مشکل گفته شده به وجود آمده اند. این موتور‌ها نیازی به درزگیری ندارند و در واقع با اب پر می‌شوند. این موتور‌ها برای عدم نیاز به نگهداری طراحی شده اند و به اندازه موتورهای AC قابل اطمینانند.


* مقایسه‌ای از مزایای 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 روی یک موتور غرقابی سوار شده و در زیر سطح آب قرار دارد. الکتریسیته توسط پنل خورشیدی که در نزدیکی چاه نصب شده تولید شده است.

یک لوله آب پلاستیکی، یک کابل برق، یک سنسور آب الکتریکی و طناب ایمنی به پمپ غرقابی متصل هستند. لوله‌های آب فولادی بهتر است استفاده نشود. بنابراین نصب و جدا کردن واحد پمپ کار ساده‌تر و سریع تری خواهد بود.

عملکرد پمپ توسط یک کنترلر الکترونیک کنترل می‌شود که شروع به کار و توقف موتور را کنترل و سطح اب را ارزیابی می‌کند.

در پمپ‌های لورنز کنترلر در سطح زمین نصب می‌شود.

* پمپ‌های خورشیدی را می‌توان تا عمق ۵۰ متری به صورت دستی پایین فرستاد ولی نصب رد عمق بیشتر باید با تجهیزاتی مانند ۳ پایه مخصوص انجام شود.

پمپ‌های بادی از قدیمی‌ترین پمپ‌های آب هستند. در دهه ۹۰ حدود ۳۰ هزار پمپ بادی در نامبیا وجود داشته است. پمپ‌های بادی طول عمر مشابه پمپ‌های خورشیدی دارند و می‌توانند آب را از عمق ۱۲۰ متری بالا بکشند. البته جریان آب بالا کشیده شده از عمق بیش از ۵۰ متری کمتر از ۱۰ متر مکعب در روز خواهد بود.

از آن جایی که در مورد کار با پمپ‌های بادی مهارت‌های تکنیکی خاصی مورد نیاز نیست این پمپ‌ها راضی کننده اند. معمولا تعمیر و تعیض آن‌ها ۳ روز طول می‌کشد. ۱ روز برای بالا کشیدن پمپ و جدا کردن برای این که بفهمیم کدام نوع سیلندر مورد استفاده قرار گرفته است که انواع مختلفی از آن وجود دارد، بنابراین قطعات جانبی را نمی‌توان به راحتی سفارش داد. ۱ روز برای دریافت قطعات یدک و روز سوم برای دوباره سر هم کردن پمپ مورد نیاز است. نگهداری روتور برای مثال تعوض پره‌ها و یا تعمیر جعبه دنده خطرناک است و از طرفی مجبورید برای این کار از ارتفاع ۱۵ متری صعود کنید.

برعکس، یک پمپ خورشیدی نگهداری راحت و سریعی دارد. در ۳۰ ئقیقه از درون چاه بیرون کشیده‌
می‌شود. پمپ یدک یا موتور یدک در ۱۵ دقیقه تعویض می‌شود. در ۲۰ دقیقه پمپ را دوباره به درون چاه می‌فرستید و پمپ دوباره به کار می‌افتد.
 
پمپ‌های آب خورشیدی (۲) 

پمپ‌های خورشیدی ارزان‌تر از توربین بادی اند، نصب آن‌ها راحت‌تر است وآب دائمی تری استخراج‌ می‌کنند، مخصوصا در مناطقی که بادهای فصلی و غیر دائم وجود دارد.

پمپ‌های خورشیدی بیشترین حجم آب پمپ شده را وقتی دارند که بیشترین نیاز به آن‌ها وجود دارد یعنی در هوای گرم و آفتابی استخراج می‌کنند.

جهت یاب خورشیدی به یک صفحه فوتوولتائیک گفته می‌شود که روی یک محور می‌چرخد تا دقیقا با حرکت خورشید در آسمان روبروی خورشید قرار گیرد. ثابت شده که جهت یاب‌ها جذب انرژی از خورشید را ۲۵ تا ۵۰ درصد افزایش می‌دهند. برای پمپ‌های خورشیدی جهت یاب سبب کاهش هزینه سیستم به میزان قابل توجه می‌شود.



حداکثر جذب انرژی در فصل پیک مصرف آب

جهت یاب‌ها سبب افزایش آب خروجی با یک سیستم کوچک‌تر و ارزان‌تر وآن هم افزایش عملکرد در طی رزهای بلند آفتابی، زمانی که رشد گیاهان بیشتر است می‌شود و به همین دلیل جهت یاب‌ها برای مصارف کشاورزی و مصرف تابستان مناسب ترند.

جلوگیری از توقف کار پمپ

بسیاری از پمپ‌های خورشیدی در زمانی که زاویه تابش خورشید کم است (اوایل صبح یا اواخر عصر) دچار وقفه عملکرد می‌شوند.

زمانی که خروجی پنل خورشیدی کمتر از ۵۰ % باشد ممکن است نیروی لازم برای پمپاژ آب تامین نشود. به همین دلیل هم استفاده از جهت یاب می‌تواند پمپاژ آب در روز را تا ۲ برابر افزایش دهد.



پخش آب در پمپ‌های خورشیدی

اگر همراه با پمپ‌های خورشیدی از یک منبع ذخیره آب استفاده نشود، با کاهش خروجی پنل‌ها و در نتیجه کاهش پمپاژ آب ممکن است جریان آب به تمام نقاط زمین زراعی نرسد. تراکم خورشیدی با به حداقل رساندن زمان پمپاژ حجم آب می‌تواند به آبرسانی یکسان به تمام نقاط مزرعه کمک کند.



افزایش حق انتخاب برای پمپ‌های خورشیدی

گاهی برای نیاز آبی مورد نظر، یک پمپ آب خورشیدی کوچک کفایت نمی‌کند و از طرفی پمپ اب خورشیدی بزرگتر نیز خیلی پر هزینه‌تر می‌شود. این مشکل می‌تواند به وسیله یک جهت یاب کم هزینه با افزایش خروجی پنل‌ها حل شود.



چه وقت نباید از یک جهت یاب خورشیدی استفاده کرد؟

قابلیت جهت یاب خورشیدی در روزهای کوتاه زمستانی و در روزهای ابری کاهش می‌یابد. اگر نیاز آبی در زمستان کاهش نمی‌یابد و یا هوای منطقه اکثرا ابریست بهتر است که یک سیستم یا پنل بیشتر و بدون جهت یاب استفاده شود.


معایب و ارائه راهکار

یکی از دلایلی که پنل‌های خورشیدی استفاده نمی‌کنند احتمال به سرقت رفتن آنهاست. در اینجا چند پیشنهاد برای به حداقل رساندن این احتمال آورده شده است:

شماره سریال تمام پنل‌های خود را نگه دارید زیرا اگر احیانا بعد از سرقت پیدا شوند بتوانید مالکیت آن‌ها راثابت کنید. این امر برای دریافت خسارت از بیمه نیز ضروری است.

در اطراف پنل‌ها فنس مناسب نصب کنید.

پنل‌ها را روی پایه‌های محکم و بلند با پی مناسب نصب کنید به طوریکه دور از دسترس باشد.



بحث و نتیجه گیری

از آنچه گذشت نتیجه می‌شود با توجه به تجارب کشورهای پیشرفته و حتی فقیر جهان، استفاده از پمپهای خورشیدی در تهیه آب مورد نیاز مناطق مستعد اهمیت فراوانی دارد و استفاده از پمپهای خورشیدی نسبت به پمپهای مشابه دیزلی باصرفه‌تر و کاراتر است. در این راستا جهت ارائه یک نمونه عملی از دو کاربرد سیستم‌های فتوولتائیک نامبرده در فوق می‌توان از سیستم‌های پمپهای فتوولتائیک و خورشیدی طراحی، نصب و اجرا شده توسط سازمان انرژیهای نو ایران (واقع در منطقه مهرشهر کرج دانشکده مدیریت) نام برد که هم اکنون نیز در حال بهره برداری است و منطقه فوق به یک آزمایشگاه خورشیدی مبدل شده و آزمایش‌ها و نتایج قابل توجهی در این زمینه و در منطقه مذکور انجام و دریافت می‌گردد، لذا توجه هر چه بیشتر مسئولان ذیربط و همکاری ارگانهای مربوطه را می‌طلبد.

ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین