يستخدم المجتمع الحديث المضخات الميكانيكية على نطاق واسع. وهي تستخدم بشكل متكرر في التهوية، وتنقية البرك، وتنقية أحواض السمك، وضخ مياه الآبار. الوظيفة الأساسية لمضخة المياه هي تبادل السوائل، وخاصة الماء.

تُستخدم المضخات في مجموعة متنوعة من الصناعات، من الزراعة إلى قطاع الطاقة. إن مبدأ الإزاحة الإيجابية والطاقة الحركية التي تساعد في دفع المياه هي المبادئ الأساسية لعمل مضخة المياه.

في مجال الميكانيكا، تعد مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية فكرة جديدة نسبيًا. غالبًا ما يتم استخدام نظام مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية لري الأراضي الزراعية وكذلك للأغراض المنزلية والتجارية. يمكن للمضخة استخدام الألواح الشمسية لتقليل تكاليف الطاقة وتقديم بديل أكثر عملية لضخ المياه باستخدام الطاقة الشمسية بدلاً من الآلات التي تعمل بالوقود.

إدخال الري بالطاقة الشمسية في المناطق النائية والمتخلفة

إن استخدام الطاقة الشمسية في أنظمة ضخ المياه من شأنه أن يساعد بشكل كبير في تسريع نمو الزراعة في الدول الأفريقية والعديد من الأماكن النائية الأخرى في وقت يتحول فيه العالم بأسره إلى الطاقة الشمسية. وفي هذه الأيام، تستخدم العديد من المناطق مفهومًا يُعرف باسم الري بالطاقة الشمسية.

ما هي مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية؟ ما هي الأكثر شعبية؟

كما أشرنا سابقًا، توفر مجموعات المضخات الشمسية بديلاً نظيفًا وسهل الاستخدام وكفؤًا في استخدام الطاقة لمجموعات المضخات الكهربائية والوقودية التقليدية. ويمكن استخدامها في أي مكان، سواء في البلدان المتقدمة أو النامية، وهي جزء من نهج صديق للبيئة في الزراعة.

إن مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية تعمل الآن على تشغيل عدد متزايد من المشاريع الزراعية بسبب إمكاناتها الهائلة في الاستخدامات المفيدة والإنتاجية الزراعية. ونظراً لأن 40% من سكان العالم يعتمدون على الزراعة في أغلب دخلهم، فإن الوصول إلى المياه يظل يشكل مشكلة بالنسبة للعديد من الناس. وتأمل الطاقة الشمسية في تغيير هذا الوضع وتوفير مستقبل ميسور التكلفة لنحو 500 مليون مزارع صغير حول العالم.

المحرك والمضخة ومجموعة الخلايا الكهروضوئية (PV) هي الأجزاء الأساسية الثلاثة لنظام ضخ الطاقة الشمسية. من ناحية أخرى، اعتمادًا على قوة المحرك، يتم تصنيف أنظمة الضخ الشمسية إما إلى أنظمة تيار مستمر (DC) أو أنظمة تيار متناوب (AC). بالإضافة إلى ذلك، تم مؤخرًا اقتراح فكرة محركات التيار المستمر بدون فرشاة (BLDC) لتطبيقات ضخ المياه بالطاقة الشمسية.

لماذا يمكن تعزيز الزراعة في المناطق الريفية بشكل أفضل باستخدام مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية (وأفريقيا)

إن إحدى الأفكار المفيدة للبيئة هي مضخة مياه تعمل بالطاقة الشمسية. وهي فكرة تلغي الحاجة إلى الوقود الأحفوري أو شبكات الطاقة لضخ المياه من الأرض، وهو الأمر الأكثر أهمية.

تتمثل الفائدة الأساسية للمضخات الشمسية في موثوقيتها في البيئات الريفية والإقليمية. وأفريقيا هي مثال رئيسي على ذلك. فهي واحدة من أكثر مناطق العالم فقراً ونائية، ولديها فائض من المياه، ومع ذلك فهي تتمتع أيضًا بأكبر عدد من الأيام المشمسة كل عام. من ناحية أخرى، تشير التقديرات إلى أن أفريقيا لديها 9٪ من موارد المياه العذبة في العالم، أو حوالي 4000 كيلومتر مكعب من المياه كل عام. لذلك، فإن تركيب مضخات المياه الشمسية في أفريقيا هو أفضل بديل لأي مصادر أخرى تعتمد على الوقود ويمكن أن يحسن المعيشة في جميع أنحاء القارة.

يمكن ترتيب مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية وفقًا لاحتياجات المزرعة، كما أن تكاليف تشغيلها منخفضة بشكل لا يصدق. كما أنها سهلة الحمل والنقل. يعد نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية الخيار الأمثل للأماكن ذات الأيام المشمسة ووفرة المياه المتاحة بسبب هاتين الفائدتين المهمتين وفعاليتها من حيث التكلفة على المدى الطويل.