سرویس انرژی‌های تجدیدپذیر برق نیوز: بازار جهانی پمپ‌های خورشیدی در حال تجربه رشد پایداری است که علت آن افزایش آگاهی و پذیرش راه‌حل‌های انرژی تجدیدپذیر است. افزایش ارزش بازار از ۱/۲۱ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۹ به ۲/۰۵ میلیارد دلار پیش‌بینی شده تا سال ۲۰۲۷، با نرخ رشد مرکب سالانه برابر با ۶/۸٪، نشان‌دهنده تقاضای روزافزون برای این پمپ‌هاست. پمپ‌های خورشیدی، به ویژه پمپ‌های خورشیدی زیرآبی و پمپ‌های خورشیدی هوشمند، به عنوان یک راه‌حل پایدار در مدیریت منابع آبی با کمترین تأثیرات زیست‌محیطی شناخته می‌شوند.

دولت‌ها و سازمان‌های سراسر جهان در حال ترویج استفاده از انرژی خورشیدی در بخش‌های کشاورزی و مدیریت آب هستند تا از این طریق به کاهش انتشار کربن و مقابله با تغییرات آب‌وهوایی کمک کنند. پمپ‌های آب خورشیدی، به عنوان جایگزینی دوستدار محیط زیست برای پمپ‌های سنتی، انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و دی‌اکسید کربن را کاهش می‌دهند که این موضوع برای جلوگیری از گرمایش جهانی بسیار حیاتی است.

افزون بر این، افزایش کشاورزان نوآور که از تکنیک‌های مدرن و نوآورانه در کشاورزی استفاده می‌کنند، باعث افزایش تقاضا شده است. پمپ‌های خورشیدی با فراهم کردن آبیاری کارآمد بدون وابستگی به منابع انرژی مرسوم، نیاز‌های این کشاورزان مدرن را به خوبی برآورده می‌کنند و موقعیت بازار را برای رشد مستمر و قوی‌تر فراهم می‌کنند.

نرخ جریان پمپ چیست؟

نرخ جریان پمپ، میزان سیالی را که یک پمپ در مدت زمان مشخصی جابجا می‌کند، اندازه‌گیری می‌کند. این یک عامل حیاتی در سیستم‌های پمپاژ است، زیرا تعیین می‌کند که چه مقدار مایع در یک بازه زمانی مشخص قابل انتقال یا گردش است. نرخ جریان معمولاً بر حسب متر مکعب در ساعت، لیتر در دقیقه یا لیتر در ثانیه اندازه‌گیری می‌شود.
هر سیستم پمپاژ با نرخ جریان خاصی طراحی می‌شود و این مقادیر معمولاً نشان‌دهنده حداکثر ظرفیت جریان پمپ هستند. هر محصول پمپ خورشیدی تحت آزمایش‌های دقیق و در شرایط سخت قرار می‌گیرد تا حداکثر خروجی آن ارزیابی شود. این آزمایش‌ها به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا کارایی، قدرت و عملکرد کلی پمپ را ارزیابی کنند.

عوامل مؤثر بر نرخ جریان پمپ

نرخ جریان پمپ تحت تأثیر عواملی مانند شیب زمین، شرایط آب‌وهوایی، اندازه پمپ، کارایی پمپ و موارد دیگر قرار دارد. قبل از انتخاب پمپ آب خورشیدی برای کاربرد‌ در مکان‌های دوردست، موارد زیر را در نظر بگیرید.

۱. شیب زمین

بافت، شکل، زبری و یا طبیعت زمین تعیین‌کننده نحوه حرکت آب از زمین و از طریق لوله‌ها به سطح زمین است. شیب زمین به طور کلی بر سرعت جریان آب تأثیر می‌گذارد. شیب بالا باعث افزایش جریان و شیب کم باعث کاهش سرعت جریان آب می‌شود. برای مثال، رودخانه‌ای که از کوه پایین می‌آید، معمولاً سریع‌تر جریان دارد، اما سرعت آب به‌طرز چشمگیری کاهش می‌یابد وقتی که از سطح صاف عبور می‌کند. بنابراین، شیب کانال‌های آب تأثیر زیادی بر نرخ جریان آب دارد.

۲. شرایط آب‌وهوایی

شرایط جوی یکی از عوامل کلیدی است که بر نرخ جریان پمپ تأثیر می‌گذارد. در هوای گرم یا هنگام تابش شدید خورشید، انرژی بیشتری از طریق پنل‌های خورشیدی جذب شده و در هنگام پمپاژ آب استفاده می‌شود. برعکس، روز‌های ابری یا کم‌نور باعث کاهش جریان می‌شوند، زیرا پنل‌های خورشیدی قادر به جذب انرژی بالا نیستند. پمپاژ با جریان بالا در روز‌های آفتابی بهترین نتیجه را می‌دهد.

۳. بازدهی پمپ

بازدهی یک پمپ خورشیدی نشان‌دهنده میزان انرژی مورد نیاز برای ایجاد جریان سیال است. بازدهی پمپ‌های خورشیدی متفاوت است، برخی از دستگاه‌ها بازدهی پایین و برخی بازدهی بالا دارند. پمپ‌هایی با بازدهی کم برای پمپاژ مقدار کافی آب به انرژی بیشتری نیاز دارند و معمولاً در این شرایط بخشی از انرژی به‌صورت گرما هدر می‌رود. پمپ‌هایی با بازدهی بالا انرژی کمی مصرف می‌کنند تا آب را با نرخ جریان و فشار مشخص تأمین کنند.

۴. اندازه پمپ

هنگام انتخاب پمپ خورشیدی برای نیاز خود، بهتر است یک پمپ با اندازه مناسب انتخاب کنید، زیرا اندازه پمپ مقدار آبی را که پمپ می‌تواند انتقال دهد، تعیین می‌کند. برخلاف پمپ‌های کوچک (با لوله‌های کوچک)، پمپ‌های بزرگ‌تر به‌طور کلی مایعات بیشتری را جابجا می‌کنند. پمپاژ آب با استفاده از لوله‌های کوچک یا لوله‌های دارای خمیدگی و انسداد می‌تواند فشار معکوس ایجاد کند و این فشار معکوس کیفیت مایعاتی که به انتهای دیگر لوله می‌رسند را کاهش می‌دهد. پمپاژ آب از طریق فضای محدود به انرژی بیشتری نیاز دارد تا مایع از سوراخ کوچک عبور کند.

۵. اسب بخار پمپ

در پمپ‌های خورشیدی، اسب بخار به بیشترین تعداد پنل‌های خورشیدی که سیستم می‌تواند با آنها کار کند، مرتبط است. اکثر پمپ‌ها با جریان کم با پنل‌های زیادی پشتیبانی می‌شوند، زیرا برای کارآیی به انرژی زیادی نیاز دارند. بنابراین، اسب بخار بالاتر لزوماً به این معنا نیست که سیستم آب را سریع‌تر پمپاژ می‌کند. هنگام بررسی اسب بخار پمپ، مقدار نرخ جریان را نیز بررسی کنید.

۶. میزان انرژی خورشیدی

سیستم‌های فتوولتائیک به تغییر نرخ جریان پمپ خورشیدی کمک می‌کنند. هنگامی که تعداد سلول‌های فتوولتائیک بیشتر باشد، انرژی جذب‌شده افزایش می‌یابد، که به معنای تبدیل بیشتر انرژی است. این افزایش، نرخ جریان را به طور خودکار افزایش می‌دهد، به این معنا که انرژی بیشتری برای پمپاژ آب در دسترس است.
با این حال، پمپ‌های خورشیدی دارای پنل‌های فتوولتائیک زیاد همیشه نرخ جریان بالایی ایجاد نمی‌کنند. اکثر پمپ‌های خورشیدی با بازدهی پایین دارای تعداد زیادی پنل خورشیدی هستند تا جذب انرژی را افزایش دهند، اما مقدار زیادی انرژی در سیستم هدر می‌رود. خرید پمپ‌های با بازدهی پایین و تعداد زیادی پنل، ممکن است هدر دادن پول باشد، زیرا تضمینی برای نرخ جریان بالا وجود ندارد.

پرکاربردترین نوع پمپ آب خورشیدی در ایران

دو نوع پرکاربرد پمپ‌های خورشیدی در ایران عبارتند از: پمپ‌های خورشیدی DC ذغالی که بدون نیاز به اینورتر می‌توان مستقیم آن را به پنل خورشیدی وصل کرد که همین امر باعث کاهش هزینه سیستم می‌شود.

پمپ AC: پمب آب خورشیدی AC از لحاظ کیفیت برتری زیادی نسبت به پمپ‌های DC زغالی دارد ولی به دلیل نیاز به اینورتر برای تبدیل برق DC پنل‌ها به برق AC، هزینه بیشتری دارد.

پمپ‌های خورشیدی زیرآبی با جریان مستقیم (DC) از پرکاربردترین انواع پمپ‌های خورشیدی در ایران هستند. این نوع پمپ‌ها به‌ویژه در مناطق دورافتاده و روستایی برای آبیاری بسیار محبوب هستند، زیرا نیازی به اتصال به شبکه برق ندارند و می‌توانند مستقیماً از انرژی خورشیدی استفاده کنند. این پمپ‌ها معمولاً نیاز به تجهیزات جانبی کمتری دارند و به همین دلیل نصب و نگهداری آنها ساده‌تر است که برای بسیاری از کشاورزان و کاربر‌های خانگی ایده‌آل است.

به طور کلی، محدوده قیمتی پمپ‌های خورشیدی در ایران طبق قیمت‌های (آبان ۱۴۰۳) به شرح زیر است:
پمپ‌های خورشیدی کوچک خانگی(کاربرد‌های خانگی و آبیاری باغات کوچک): حدود ۱۰ تا ۲۰ میلیون تومان
پمپ‌های خورشیدی متوسط کشاورزی(آبیاری مزارع و باغات بزرگ‌تر): حدود ۲۰ تا ۴۰ میلیون تومان
پمپ‌های خورشیدی صنعتی یا با ظرفیت بالا(پروژه‌های بزرگ آبیاری یا کاربرد‌های صنعتی): حدود ۴۰ تا ۱۰۰ میلیون تومان و بالاتر