نظام الري بالطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي الضوء والحرارة المنبعثة من الشمس  ولها مميزات عديدة ومنها التقنية المستعملة فيها بسيطة وغير معقدة نسبيا وكذلك كونها طاقة نظيفة لا تلوث الجو.أما الهدف هنا فهو استغلال المياه الجوفية والمياه السطحية (مياه الأنهار وقنوات الري) عن طريق استخراجها بواسطة المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية وتخزينها في خزانات خاصة ومن ثم إعادة ضخها الى شبكة الري الأوتوماتيكية. فائدة هذه المنظومة تكون عن طريق استغلال الأراضي في كافة المناطق وخاصة النائية منها وحتى في حالة عدم توفر الطاقة الكهربائية عن طريق استغلال الطاقة الشمسية والمتوفرة بدرجة كبيرة في معظم مناطق الوطن العربي. وتوفر هذه الأنظمة أدوات مفيدة لتحسين حوكمة المياه، حيث تستطيع أجهزة السيطرة الالكترونية تقديم معلومات آنية حول مستوى المياه في الخزانات وسرعة المضخة ومستويات المياه في الآبار، وهو ما قد يساعد في نهاية المطاف على اتخاذ قرارات تنظيمية لاستباق الاستخدام المفرط عن بعد.

تتكون هذه المنظومة مما يلي:

I. ألواح الطاقة الشمسية:

الواح الطاقة الشمسية أو ما يعرف بـ" الألواح الكهروضوئية أو الفولتوضوئية" هي المصدر الرئيسي لتوليد الكهرباء عن طريق تحويل الإشعاع الشمسي الساقط عليها إلى تيار كهربائي.

II. مضخات الطاقة الشمسية:

ويمكن تقسيمها الى عدة أنواع اعتمادا على بعض المتغيرات المختلفة كما يلي:

i. تقسيم المضخات بناء على نوع المحرك الكهربي المستخدم :

1. محرك تيار متردد AC:

هي المضخات التي تعمل بمحرك تيار متردد و يتم استخدام أنظمة طلمبات التيار المتردد في المشاريع الكبيرة كما تستخدم في تنقية وتدوير المياه في حمامات السباحة وتحلية مياه البحر ومشروعات مياه الشرب.

2. محرك تيار مستمر DC:

هي المضخات التي تعمل بمحرك تيار مستمر وفي الحقيقة هذا النوع هو أكثر كفاءة وأقل احتياجا لعمليات الصيانة والدائرة الكهربية له ليست معقدة ولكن يظل ذو تكلفة أعلى من نظيره الذي يعمل بالتيار المتردد كما انه ليس متوفر بكثرة في الأسواق لذلك هذا النوع ليس منتشر كثيرا. تستخدم هذه الطلمبات في المشاريع الصغيرة والمتوسطة. وهي مناسبة لتطبيقات مثل نوافير الحدائق، ومياه الشرب للماشية، أو مشاريع الري الصغيرة.

ii. تقسيم المضخات بناء على نوع المضخة نفسها :

1. المضخات ذات الازاحة الموجبة (Positive displacement)

أو ما يعرفه المعظم بالطلمبات ذاتية وهي ترفع المياه إلى مستويات أعلي أي أنها تولد ضغط أعلى ولكن السعة أو معدل التدفق يكون أقل من نظيرتها ذات الضغط الديناميكي (في حال كانت لهما نفس القدرة)

2. المضخات الديناميكية (Dynamic pumps)

وهي طرمبات غير ذاتية التحضير وأشهرها مضخات الطرد المركزي وهذا النوع منتشر كثيرا وللعلم هو النوع المستخدم لرفع المياه في المنازل وهي ترفع المياه بمعدل سريان عالي عن نظيرتها ذات الإزاحة الموجبة (في حالة كانتا لهما نفس القدرة) ولكن ترفع المياه إلى ارتفاعات أقل أي أنها تولد ضغط أقل من نظيرتها ذات الإزاحة الموجبة.

iii. تقسيم مضخات الطاقة الشمسية اعتمادا على مكانها :

1. مضخات الطاقة الشمسية السطحية:

المضخات السطحية تكون مناسبة في حالة كانت سترفع المياه من عمق لا يتعدى الـ 7 أمتار ويكون مكانها على مستوى الأرض وتمتد منها ماسورة لرفع المياه من المكان المراد نزح الماء منه وهي مناسبة في تطبيقات رفع المياه من الأنهار و نزح الماء من المخزن.

2. مضخات الطاقة الشمسية المغمورة :

المضخات المغمورة تستخدم لرفع المياه من أعماق كبيرة كبير ماء والآبار وغيرها وهي تكون مغمورة في الماء نفسه ومعظم الأنواع المتوفرة حاليا تكون متعددة المراحل كما أنها تأتي بها حمايات خاصة حتى تحمي نفسها من العمل في حالة جفاف الماء عنها  و حتى لا تتعرض للحمل الزائد.

ولكي نبرز أهمية هذه المضخات دعونا نقوم بمقارنة بسيطة بينها وبين المضخات المدارة بالديزل:

وقد أثبتت الدراسات الاقتصادية وكذلك التجربة العملية بأن فترة استرداد رأس المال الخاصة بالمضخات الشمسية مقارنة بمضخات الديزل تتراوح بين 3 و 5 سنوات علما بأنه مازال هناك دعم من معظم البلدان العربية للوقود التقليدي وكل المؤشرات تؤكد تحول السياسات لدعم الطاقات النظيفة كبديل للطاقات التقليدية الملوثة للبيئة. من الممكن تزويد النظام الشمسى لرفع المياه بأنظمة تتبع شمسي تزيد من كفاءة المضخات بنسبة 30 % على الأقل.

III. الخزان والبطاريات:

الانظمة الشمسية التي لا تتصل بالكهرباء العمومي فهي تستحق بطاريات الطاقة الشمسية لتخزين الطاقة في حالات عدم توفر الإشعاع الشمسي اللازم. و في الانظمة المنفصلة توجد حالتان لا يستوجب أن تستعمل بطاريات الطاقة الشمسية و هما:

- حالة استعمال الآلات أثناء وجود إشعاع شمسي فقط. في هذه الحالة لا حاجة لنا الى تخزين الطاقة بما أننا نستعمل الطاقة الشمسية مباشرة من الألواح فقط

• - حالة وجود وسيلة أخرى لتخزين الطاقة مثل نظام مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية. ففي هذه الحالة يمكن تخزين المياه في مخزن مائي بعد ضخها اثناء تواجد اشعاع شمسي كاف. و في حالة غياب الشمس نستعمل خزان الماء بدل المضخة.

IV. شبكات الري الموضعي:

تتكون شبكة الري الموضعي من المعدات التالي

- معدات التنقية والتصفية،

- معدات إضافة الأسمدة الكيميائية،

- شبكة توزيع المياه التي تشتمل على القنوات الرئيسية و الأنابيب الفرعية الحاملة للموزعات أو القطارات و على بعض القطع الخاصة.

الري بالطاقة الشمسية مصر
الطاقه الشمسيه للابار
غطاسات بالطاقه الشمسيه
ماطور بالطاقه الشمسيه
دينمو ماء على الطاقة الشمسية
تشغيل دينمو بالطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية في مصر
طاقة شمسية للبيع