ال مضخة مياه شمسيةالنظام مكون أساساً من ثلاثة أجزاء: وحدة خلايا الطاقة الشمسية، ومحول ضخ الطاقة الشمسية الضوئية، ومضخة المياه المترددة المتناوبة. تتكون مجموعة خلايا الطاقة الشمسية من عدة وحدات خلايا شمسية متصلة بتوالي وتوازي، تمتص الطاقة الإشعاعية الشمسية وتحولها إلى طاقة كهربائية لتوفير الطاقة للنظام بأكمله.

يتحكم محول ضخ المياه الشمسي في تشغيل النظام ويعدله، ويحول التيار المستمر الذي تولده مجموعة الخلايا الشمسية إلى تيار متناوب، ويقود مضخة المياه، ويعدل تردد الإخراج في الوقت الحقيقي وفقًا لتغير كثافة أشعة الشمس، لتحقيق تتبع نقطة الطاقة القصوى وزيادة استخدام الطاقة الشمسية إلى الحد الأقصى. تعمل مضخة المياه بواسطة محرك وتضخ المياه من بئر عميق، إلى خزان تخزين/بركة أو مباشرة إلى نظام الري.

تبعًا لمتطلبات النظام الفعلية وظروف التثبيت، يمكن استخدام أنواع مختلفة من مضخات المياه للعمل، يمكن أن يتراوح طاقة النظام من 0.37 كيلووات إلى 55 كيلووات، ويمكن أن يكون ارتفاع المياه بين 10 أمتار و300 متر، ويمكن أن يكون حجم المياه اليومي بين 3 أطنان و1000 طن. يلخص ما يلي مزايا التقنية وآفاق مضخات المياه الشمسية للجميع.

مضخة المياه الشمسية، المعروفة أيضًا باسم نظام ضخ المياه الشمسي الفوتوفولطي، هي أكثر وسائل توفير المياه جاذبية خاصة في المناطق النائية حيث لا يوجد كهرباء. إنها تستخدم الطاقة الشمسية المتاحة واللامتناهية لتحقيق إمداد مائي اقتصادي للغاية وموثوق به للغاية.

يعمل مضخة المياه تلقائيًا عند شروق الشمس وتستريح عند غروبها، دون إشراف بشري، ويمكن تقليل عبء الصيانة إلى الحد الأدنى. إنه منتج تكنولوجي عالي الجودة والكفاءة والذي يجمع بين الاقتصاد والموثوقية وفوائد الحماية البيئية.

يعد نظام مضخة المياه الشمسية خيارًا لنظام الهندسة الميكانيكية الذي تطور بسرعة في السنوات الأخيرة. إنه يستخدم الطاقة التي تولدها الخلية الشمسية لدفع محركات التيار المستمر ، والمغناطيس الدائم ، والخالي من الفرش ، والخالي من مستشعر الموضع ، ومحركات الدوار المزدوج البلاستيكية الثابتة أو محركات التيار الكهربائي غير المتزامن عالية الكفاءة أو محركات التردد العالي المتبادل لدفع مضخات المياه عالية الكفاءة لرفع المياه من أعماق السطح إلى الأرض لري الأراضي الزراعية أو شرب المياه للبشر والحيوانات.

من تصميم نظام مضخة المياه الشمسية إلى تصنيع التقنيات الحديثة التي تشمل الكهرباء والميكانيكا والإلكترونيات القوية والحاسوب والتحكم وغيرها من التخصصات، يوفر وسيلة ممتازة لتطوير الزراعة الحديثة وتوفير الطاقة وحماية البيئة.

يتمتع النظام باقتصاد جيد على المدى الطويل، خاصة مقارنة بضخ محرك الديزل الشائع، حيث يتمتع بميزة اقتصادية ساحقة. سيجلب تطوير هذا النوع الجديد من المنتجات الصديقة للبيئة والموفرة للطاقة من دون شك فوائد اقتصادية واجتماعية كبيرة لتطوير الصناعة والاقتصاد، خاصة تطوير الزراعة الحديثة في المناطق الجافة.

مضخات المياه الشمسية تنقسم إلى سلسلتين: مضخات المياه التي تعمل بالتيار المستمر ومضخات المياه التي تعمل بالتيار المتردد. ومن بينها، يتم تقسيم وضعية تشغيل محرك مضخة التيار المستمر إلى فئتين: محرك التيار المستمر بدون فرش ومحرك التيار المستمر بالمغناطيس الدائم.

تعتمد إمدادات الطاقة الشمسية بالفوتوفولطية نادرًا ما تستخدم أجزاء متحركة وتعمل بشكل موثوق به.

آمنة، بدون ضجيج، بدون مخاطر عامة أخرى. مضخة المياه الشمسية لا تنتج أي مواد ضارة صلبة أو سائلة أو غازية، وهي صديقة للبيئة تمامًا.

مضخة المياه الشمسية لها مزايا التركيب والصيانة البسيطة، وتكلفة تشغيل منخفضة، وهي مناسبة للتشغيل دون إشراف. وقد لفتت الانتباه بشكل خاص لموثوقيتها العالية.

توافق جيد، يمكن استخدام توليد الطاقة الشمسية بالتزامن مع مصادر الطاقة الأخرى، ويمكن زيادة سعة النظام الشمسي بسهولة وفقًا للاحتياجات.

درجة التوحيد عالية، ويمكن توصيل المكونات بتوالي وتوازي لتلبية احتياجات استهلاك الكهرباء المختلفة، والتنوع قوي.

الطاقة الشمسية متوفرة في كل مكان ولها مجموعة واسعة من التطبيقات.

في عام 1615، كانت أول آلة تعمل بالطاقة الشمسية في العالم مضخة مياه؛ في عام 1901، تم بناء مضخة مياه شمسية في كاليفورنيا، الولايات المتحدة تضخ 5300 لتر في الدقيقة. منذ ذلك الحين، تم بناء العديد من مضخات المياه الشمسية حول العالم، وكل هذه المضخات هي مضخات طاقة حرارية. في عام 1975، تم إطلاق مضخة المياه الشمسية الفوتوفولطية ودخلت الإنتاج بشكل دفعات.

تم تقسيم مضخة الطاقة الحرارية الشمسية إلى ثلاث فئات وفقًا لدرجة الحرارة العاملة: درجة حرارة منخفضة، ودرجة حرارة متوسطة، ودرجة حرارة عالية. بحلول عام 1981، تم تركيب أكثر من 100 مضخة طاقة حرارية شمسية حول العالم، وكانت هذه المضخات موزعة بشكل رئيسي في الدول النامية.

في الثمانينيات، كانت أفريقيا تخطط لبناء 5000 مضخات مياه حرارية شمسية، وكانت الهند تخطط لبناء 2000 مضخة مياه حرارية شمسية بحلول عام 1985. كما كانت الولايات المتحدة تخطط لبناء 1000 نظام ري بالطاقة الحرارية الشمسية. هناك العديد من الشركات في فرنسا تنتج مضخات مياه حرارية شمسية، التي يمكن أن توفر سلسلة من 6-83 كيلوواط من المضخات المائية، ولكن نظام المضخات الحرارية الشمسية معقد، وتكلفة التصنيع مرتفعة، وتقتصر تطبيقاتها الواسعة.

بعد الثمانينيات، أكدت المنظمات الدولية مثل برنامج الأمم المتحدة الإنمائي والبنك الدولي على الطبيعة المتقدمة والعقلانية والآفاق الجيدة لتطوير مضخات المياه الشمسية، مما ساهم بشكل كبير في تعزيز تطبيق مضخات المياه الشمسية. لقد قامت بعض الدول الصناعية بإطلاق دفعة من منتجات مضخات المياه الشمسية، حيث قامت شركة دنماركية ببيع عدة مضخات مياه شمسية في جميع أنحاء العالم.

حاليًا، تعمل عشرات الآلاف من مضخات المياه الشمسية حول العالم. تخطط الهند لتوفير دعم مالي من الحكومة على أساس المضخات الشمسية الحالية التي تبلغ 4000 مضخة، وتعزيز تركيب 50,000 مضخة مياه شمسية.

في الثمانينيات، قامت الصين بإجراء أبحاث حول مضخات الطاقة الشمسية الحرارية وإنتاج تجريبي لمضخات الطاقة الشمسية ذات درجة الحرارة المنخفضة من نوع اللوحة المسطحة. يتم استخدام مضخة الغشاء لضخ الماء. في الأحوال الجوية الجيدة، يمكنها ضخ 3-7 أطنان من الماء يوميًا، بارتفاع يبلغ 18 مترًا. في الوقت نفسه، تم أيضًا إجراء تطوير لمضخات المياه الشمسية ذات درجة الحرارة المتوسطة.

في بكين، تم بناء مضخة مياه هجينة تعمل بالطاقة الشمسية والحرارية الرياحية بقوة 3 كيلوواط من ألمانيا. في العقد الثاني من القرن التاسع عشر، قامت الصين بأبحاث حول مضخات المياه الشمسية، وأنتجت بشكل متتالي مضخات مياه شمسية بقوة 100 واط وبمستوى واط جاف، وأسست شركات لإنتاج مضخات المياه الشمسية، التي يمكنها إنتاج مضخات مياه شمسية بقوة 100 واط بشكل دفعي. حاليًا، تعمل مضخة المياه الشمسية بقوة 2.5 كيلوواط التي طورتها الصين في شينجيانغ.

الطلب المحتمل في السوق على مضخات المياه الشمسية كبير، وآفاق التطبيق واسعة. بالإضافة إلى حل مشكلة ري المراعي، فإنه يحل أيضًا مشكلة توفير المياه للناس والحيوانات في المنطقة، مما ينهي تاريخ الاعتماد على العمالة لحمل المياه، ويحرر العمالة بشكل كبير.