أفضل 5 أنظمة ري بالطاقة الشمسية

تُستخدم الخلايا الكهروضوئية لتوليد الكهرباء في تجربة نظام الري الشمسي، وتُخزَّن هذه الطاقة في بطاريات قابلة لإعادة الشحن. تُستخدم الطاقة المُولَّدة من البطاريات لتشغيل النظام. تُستخدم مضخة مياه لنقل المياه من بئر إلى خزان تخزين. تتناول هذه المقالة نظام الري الشمسي، وأهدافه، وغير ذلك الكثير.

أفضل نظام ري بالطاقة الشمسية

يزداد استخدام الطاقة الشمسية لأغراض الري. وقد اكتشفت العديد من الشركات إمكانيات أنظمة الري بالطاقة الشمسية. إليكم بعض أنظمة الري بالطاقة الشمسية الرائعة المتوفرة في السوق.

1. مجموعة تشغيل مضخة المياه الشمسية Solariver

سولاريفر تأسست عندما أرادت شركة صغيرة لتصميم المناظر الطبيعية في كاليفورنيا استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل عملياتها. مضخة مياه غاطسة غير سامة هل أفضل بديل صديق للبيئة لمشروعك الخارجي القادم. يمكنه نقل كميات أكبر من الماء. عيبه الوحيد هو عدم احتوائه على بطارية، إذ يُستخدم فقط خلال النهار.

2. مجموعات مضخات مياه النافورة الشمسية الصديقة للبيئة

ايكو جدير تنتج منتجات الطاقة الشمسية منذ عام 2002 و هي شركة رائدة في السوق في قطاع الطاقة الشمسية. تتميز مضخة المياه الغاطسة هذه بألواح شمسية أحادية البلورة عالية الكفاءة، بالإضافة إلى سهولة تركيبها في مشاريع شلالات حديقتك الخلفية، ونافورات الحدائق، والصوبات الزراعية، وحمامات الطيور. تأتي بضمان لمدة عام واحد وبسعر زهيد. يمكنك تركيبها بنفسك. كما أنها لا تحتوي على بطارية، ويمكن استخدامها فقط خلال النهار. كما أنها لا توفر حماية من التشغيل الجاف.

مضخة نافورة تعمل بالطاقة الشمسية بقوة 3 وات من فياجيرو

ال مضخة نافورة تعمل بالطاقة الشمسية Viajero 3W مثالية لمشاريع الفناء الخلفي الصغيرة. هذه المضخة الغاطسة مصممة خصيصًا لحمامات الطيور متوفر بجميع الأحجام، مع معدلات تدفق قابلة للتعديل وارتفاعات رش تصل إلى قدمين. يحتوي على 7 رؤوس وفوهات رش، وفترة ضمان 18 شهرًا. كما أنه متوفر بسعر منخفض. عيبه أنه غير مناسب للمشاريع الكبيرة، فهو لا يحتوي على بطارية، ويمكن استخدامه فقط خلال النهار.

4. مضخة مياه سييبايبي

سييبايبي هو آخر منخفضة التكلفة مضخة مياه تعمل بالطاقة الشمسية مشاريع حديقة صغيرة يمكنك صنعها بنفسكتتضمن هذه المضخة العائمة ست فوهات قابلة للاستبدال، مما يتيح للعملاء تخصيص حمام الطيور أو حوض السمك أو حوض السمك الخاص بهم. تأتي مع ضمان لمدة عام واحد، وتأتي مع ستة رؤوس وفوهات رش. عيبها أنها غير مناسبة للمشاريع الكبيرة.

5. مجموعة مضخة المياه الشمسية AEO 10W

AEO علامة تجارية معروفة لمضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية. تتميز مضخة النافورة الشمسية هذه بقوة 10 واط معدل تدفق كبير لتشغيل مشاريع النوافير الكبيرة، وهو مثالي لبرك الأسماك، والزراعة المائية، والزراعة المائية. يتميز بسعره التنافسي. هذا النبات مثالي للبرك الصغيرة، والزراعة المائية، والزراعة المائية. لكن من عيوبه عدم وجود حماية ضد الجفاف، ويمكن استخدامه فقط خلال النهار.

ما هو نظام الري الشمسي؟ كيف يعمل؟

يمكن استخدام ضخ المياه بالطاقة الشمسية في إمدادات المياه البلدية، وري الماشية، والري. نظام الري بالطاقة الشمسية هو نوع من أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية يُستخدم في حقول الأرز والحدائق لسقي النباتات والخضراوات وغيرها من النباتات.

مبدأ عمل نظام الري بالطاقة الشمسية: تشغيل نظام الري الشمسي بسيط. يُشغّل مولد الطاقة الشمسية مضخةً كهربائية، تضخّ المياه مباشرةً إلى نظام الري أو إلى خزان مرتفع. معايير التصميم الأساسية لأنظمة الري الشمسي هي: الحد الأدنى من الصيانة، والحد الأقصى من الاعتمادية، وكفاءة المواردمن مميزاته عدم حاجته لبطارية احتياطية. وهذا مفيد لأن البطاريات تتطلب جهدًا كبيرًا، وهي مكلفة، ويجب استبدالها بانتظام. وهكذا يعمل نظام الري الشمسي.

يتكون نظام الري بالطاقة الشمسية من ثلاثة مكونات رئيسية:

• مضخة المحرك: يعمل محرك المضخة بالكهرباء المولدة من الألواح الشمسية. جهد محرك المضخة الشمسية إما تيار متردد أو تيار مستمر، حسب نوع المحرك.
• وحدة تحكم المضخة: تُصنف وحدات تحكم المضخات إلى نوعين: عاكس ومُحرك تردد متغير (VFD). عند استخدام مضخة شمسية تعمل بالتيار المتردد، يلزم وجود عاكس لتحويل التيار المستمر من الألواح الشمسية إلى تيار متردد.
• اللوحة الشمسية: تم تجهيز المضخات بمحركات تعمل بواسطة مجموعات الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

انظر أيضا: لماذا لا يعمل مصباح الحائط المستشعر الشمسي؟

ما هي أهداف نظام الري بالطاقة الشمسية؟

أهداف نظام الري بالطاقة الشمسية هي:

• إن نظام الري بالطاقة الشمسية لديه القدرة على خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الزراعة المروية مع تمكين تطوير الري منخفض الانبعاثات.
• يمكن أن توفر أنظمة الري بالطاقة الشمسية مصدر موثوق للطاقة في الأماكن النائية، تساعد على كهربة المناطق الريفية، وتقليص نفقات الطاقة اللازمة للري.
• ينبغي دمج أنظمة الري بالطاقة الشمسية في أطر تنظيمية قوية للحفاظ على المياه لضمان الاستخدام المستدام لموارد المياه وتجنب الإفراط في استخراج المياه الجوفية.
• أنظمة الري بالطاقة الشمسية لديها تكلفة استثمارية أولية كبيرة وتتطلب هذه الحلول أساليب تمويلية جديدة (أو إعانات) للتغلب على حاجز التبني هذا.

انظر أيضا: ما هو التدهور المحتمل المستحث؟

ما هو سعر نظام الري بالطاقة الشمسية؟ ما هو المحرك المستخدم في نظام الري بالطاقة الشمسية؟

عند البحث عن جهاز تحكم في الري يعمل بالطاقة الشمسية، من الضروري فهم احتياجاتك وتحديد المعدات التي تلبيها على أفضل وجه. يمكن لقائمة ميزات المنتج أن تساعدك في التغلب على مشكلة التنافر بعد الشراء. تبلغ تكلفة مؤقتات الري بالطاقة الشمسيةفي أي مكان بين 30 و 50 دولارًا على أمازون. سيتراوح سعر وحدات التحكم بالري التي تعمل بالطاقة الشمسية بين ١٢٠ و١٥٠ دولارًا أمريكيًا.

بناءً على أنواع جهد الخرج، يُمكن استخدام محركات التيار المتردد/المستمر في أنظمة الري بالطاقة الشمسية. في حالة محركات التيار المتردد، ستجد أن محركات التيار المستمر (BLDC) تُستخدم غالبًا في أنظمة الري هذه.

انظر أيضا: كيفية استخدام الألواح الشمسية مباشرة بدون بطارية؟

ما هو نظام الريّ التلقائيّ بالطاقة الشمسية؟ أين يُستخدم الريّ الشمسيّ؟

نظام الري الآلي مهم جدًا في الزراعة. حاسمة في الزراعة للحفاظ على مستوى الماء أو رطوبته في التربة. قد يُضرّ الإفراط في الماء أو نقصه بنمو النباتات، مما يُسبب خسائر للمزارعين. صُمّم النظام المُقترح لمعالجة هذه المشكلة. تراقب هذه التقنية مستوى الرطوبة في التربة وتُبقيه ضمن الحدود المقبولة. يُمكن استخدام مُستشعر رطوبة لقياس مستوى الرطوبة. تُشغّل مضخة الماء أو تُوقف بناءً على كمية الرطوبة المُراقَبة.

كما نعلم جميعًا، يُعدّ التحكم اليدوي بمضخة المياه في الحقل الزراعي أمرًا صعبًا للغاية. لتشغيلها وإيقافها، يجب التوجه إلى الحقول. يعاني القرويون من انقطاع الكهرباء بشكل متكرر في المناطق التي تُشكّل فيها الكهرباء مشكلةً كبيرة. تُستخدم الطاقة الشمسية في هذه الحالة لتشغيل مضخات المياه. يُستخدم جهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية في هذا النوع من أنظمة الري لتخزين طاقة التيار المستمر من الألواح الشمسية في بطاريات. تُستخدم هذه البطارية لتزويد مضخات المياه بالكهرباء تلقائيًا.

يعمل نظام الري الآلي بالطاقة الشمسية تحت أشعة الشمس المباشرة. فعندما تشرق الشمس على الماء، تُعدّ عملية الضخ طريقة فعّالة للاستفادة منه. الطاقة الشمسية خلال فصل الصيفعندما يكون الطلب على المياه في ذروته. ستوفر مضخة المياه المستخدمة مصدر مياه موثوقًا للمحصول. تُحدد قدرة أي نظام ضخ مياه يعمل بالطاقة الشمسية على دفع المياه بثلاثة متغيرات: الضغط، والطاقة، والضغط. يستخدم نظام الري الآلي هذا الذي يعمل بالطاقة الشمسية هذه المكونات الأساسية:

1. اللوحة الشمسية: الألواح الشمسية مصنوعة من الخلايا الشمسية المصنوعة من مواد أشباه الموصلاتالوظيفة الأساسية للوحة الشمسية هي تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية مستمرة (DC) (عادةً ١٢ فولت). يُحدد عدد وحجم الخلايا المطلوبة بناءً على تصنيف الحمل. تستطيع مجموعة الخلايا الشمسية إنتاج أكبر قدر من الكهرباء. مع ذلك، يجب وضع اللوحة الشمسية بزاوية دقيقة مع أشعة الشمس.

2. المصدر: تتوفر الآبار المحفورة والينابيع والبرك والأنهار وموارد المياه الأخرى.

3. الألواح الكهروضوئية: يتم تحديد الخلايا الكهروضوئية (PV) في الغالب بواسطة حجم مضخة المياهيُقاس خرج الطاقة للألواح بالواط. يجب اختبار هذا النظام باستخدام مصفوفة خلايا كهروضوئية ذات سعة، وتحديد كميتها في إعدادات الاختبار الاعتيادية. لتوفير الطاقة المطلوبة لمصفوفة الطاقة الكهروضوئية، يمكن استخدام عدد مناسب من الوحدات المتصلة على التوالي والتوازي. في ظروف الاختبار الاعتيادية، يجب ألا تقل الطاقة القصوى لوحدات الطاقة الكهروضوئية المستخدمة في المصفوفة عن 74 واط.

4. البطارية: يتم استخدامه لتخزين الطاقة الشمسية ويعتمد استخدامه على متطلبات الحمل.

5. وحدة التحكم في الشحن: إنه جهاز أساسي لأي نظام طاقة شمسية. وظيفته هي الحفاظ على جهد الشحن الصحيح للبطارية. يتحكم في التيار والجهد من اللوحة الشمسية، ويشحن البطارية. كما يمنع شحن البطارية في حالتي انخفاض الجهد وارتفاعه.

6. العاكس: وظيفته الرئيسية هي تحويل جهد البطارية إلى جهد تيار متردد. يُستخدم هذا لتشغيل الأحمال، ويساعد في تشغيل العديد من الأجهزة الإلكترونية.

7. مزود الطاقة: وهو يتألف من منظم الجهد، ومحول تخفيض الجهد، ومقوم الجسر.

اقرأ أيضا: لماذا تعتبر الألواح الشمسية الشفافة هي المستقبل؟

ما هي مميزات نظام الري بالطاقة الشمسية؟

مزايا الري بالطاقة الشمسية هي:

1. يعزز أمن الشبكة: تُوفّر الطاقة الشمسية حمايةً أفضل للشبكة الكهربائية مقارنةً بالكهرباء التقليدية. وغالبًا ما تُخفّف شبكات محطات الطاقة الموزعة من انقطاعات الكهرباء. ونتيجةً لذلك، تلعب الطاقة الشمسية دورًا هامًا في حماية الشبكة الكهربائية في حال وقوع كارثة طبيعية.

2. بديل ممتاز للكهرباء: انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ يُسبب إزعاجًا بالغًا للمزارعين الذين يعتمدون على الطاقة في الزراعة. ويرجع ذلك إلى اعتماد النظام على مصدر طاقة مجاني وغير محدود، ألا وهو أشعة الشمس، كما أن تشغيله بسيط للغاية.

3. انخفاض تكاليف الصيانة: تكلفة الطاقة الشمسية أقل من تكلفة الكهرباء أو الوقود الأحفوري. أسعار الوقود متقلبة باستمرار. ونتيجة لذلك، تُعدّ الطاقة الشمسية أكثر توفيرًا من مصادر الطاقة الأخرى، وخاصةً لصغار المزارعين. ويمكن للدول التي تفتقر إلى احتياطيات النفط الاستفادة من هذه الطريقة في الري بالطاقة الشمسية.

4. تطبيق متعدد الأغراض: يمكن استخدام الطاقة الشمسية لأغراض متنوعة في أنظمة الري. ويمكن استخدام فائضها لتشغيل محطات تنقية المياه، والمطاحن، ووحدات التبريد، وغيرها. كما يمكن للمزارعين بيع فائض الطاقة لشركة الكهرباء عن طريق ربطها بشبكة الكهرباء.

5. الطاقة الشمسية صديقة للبيئة: يضمن نظام الري بالطاقة الشمسية ريّ المحاصيل يوميًا. وعلى عكس مصادر الطاقة الأخرى كالفحم والغاز الحيوي، لا تُصدر الطاقة الشمسية غازات دفيئة، مما يُخفف من آثارها الضارة على طبقة الأوزون والبيئة بشكل عام.

6. نظام الري الذاتي التنظيم: لقد أدى التقدم في أنظمة الري التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى جعل النظام منظمًا ذاتيًا للغاية بالنسبة للأرض، استنادًا إلى متطلبات المياه للمحاصيل، والظروف البيئية، وتوافر المياه.

اقرأ أيضا: 10 مزايا وعيوب طاقة المحيطات

ما هي عيوب الري بالطاقة الشمسية؟

ومن عيوب الري بالطاقة الشمسية:

• مرتفع تكاليف المواد والتركيب وعائد استثمار طويل الأمد.
• هناك لا توجد طاقة شمسية في الليل، لذا هناك حاجة إلى بنك بطاريات ضخم.
• حيث أن كفاءتها لم تصل بعد إلى المستوى المطلوب 100%، فهو يتطلب مساحة كبيرة.
• الأجهزة التي تعمل مباشرة على طاقة التيار المستمر هي أغلى.
• الألواح الشمسية لم يتم تصنيعها على نطاق واسع بسبب نقص المواد والتقنيات التي من شأنها أن تسمح بخفض التكاليف.
• من أجل توليد نفس الكمية من الطاقة، يختلف حجم الألواح الشمسية حسب موقعها الجغرافي.
• الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية هي أبطأ وأقل قوة من المركبات التقليدية التي تعمل بالغاز.
• انخفاض الإنتاج خلال الأشهر الباردة والأيام الغائمة.

تتوافر الطاقة الشمسية بكثرة وبدون تكلفة خلال موسم الجفاف، حيث تحتاج المحاصيل إلى أكبر قدر من المياه للري. ويمكن للمزارعين الذين يستغلون هذه الطاقة المجانية بكفاءة، عبر ضخ المياه إلى الحقول بمساعدة نظام الري الشمسي في خزانات مرتفعة خلال النهار عندما تكون الشمس في أوجها، أن يجنيوا فوائد جمة.

أوصى: 4 مزايا لسخان المياه بالطاقة الشمسية