كيف تستخدم مضخة المياه الطاقة الشمسية كقوة دافعة
وقت النشر:
2025-09-29
توجد الآن ثلاث طرق رئيسية لتشغيل المضخات: التوصيل بالطاقة الكهربائية، ومحرك الديزل، بالإضافة إلى استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء للتشغيل. ومما لا شك فيه أن الطاقة الشمسية هي الأكثر صداقة للبيئة وأقل إنتاجًا للكربون.
توجد الآن ثلاث طرق رئيسية لتشغيل المضخات: التوصيل بالطاقة الكهربائية، ومحرك الديزل، بالإضافة إلى استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. ومما لا شك فيه أن الطاقة الشمسية تعدّ الأكثر صداقة للبيئة وأقل انبعاثًا للكربون. تتمثل الفكرة الأساسية لنظام مضخة المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية في استغلال التأثير الكهروضوئي لخلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء، مما يدفع المحرك لتشغيل المضخة ورفع المياه. وبالنسبة للمناطق الجبلية التي يصعب فيها الحصول على الكهرباء، فإن استخدام ضوء الشمس الذي لا ينضب أبدًا لتشغيل المضخة هو الخيار الأمثل، فضلًا عن كونه خيارًا صديقًا للبيئة ولا يسبب أي تلوث. تُستخدم مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية على نطاق واسع، حيث يمكن استخدامها في الري الزراعي، أو لتوفير مياه الشرب المنزلية، وكذلك في عمليات تشجير الصحراء وإدارة الرعي في المراعي. وبشكل خاص في المناطق القاحلة، أصبحت مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية نجمة مميزة في جهود "الإغاثة منخفضة الكربون".
بالفعل، لأن مضخات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية منخفضة الكربون وعملية، فقد بدأت الدراسات والتطبيقات المحلية والدولية لهذا النظام منذ سنوات عديدة، لكن استخدامه في السوق لم يتطور بعد. وأكبر عائق في هذا الصدد هو التغير المستمر في الطاقة الشمسية، مما يؤدي إلى تذبذب تدفق المياه من المضخة بين الأحجام الكبيرة والصغيرة، ما يتسبب في انخفاض كفاءة نظام المضخة وارتفاع تكاليفه. ومنذ عام 2008، ركز الباحثون في معهد أبحاث الطاقة الشمسية على تطوير أنظمة مضخات المياه الكهروضوئية. وفي أوائل عام 2010، نجحوا في إنتاج سلسلة متطورة من أنظمة مضخات المياه الكهروضوئية ذات التردد المتغير والتي توفر الطاقة. ثم في أوائل عام 2011، طوروا بنجاح سلسلة جديدة من مضخات المياه الكهروضوئية ذات المكبس والتي تعمل بالتيار المباشر بدون فرش، وكلاهما تغلبا على المشكلة الرئيسية المتمثلة في عدم القدرة على ضمان ارتفاع الرفع وتدفق المياه بسبب التغيرات اللحظية في الطاقة الشمسية. والآن، تمتلك الصين تقنيتين رئيسيتين لسلسلتي منتجات المضخات الكهروضوئية، وهما النوع الذي يعمل بالتيار المتردد والنوع الذي يعمل بالتيار المستمر، بالإضافة إلى نشر هذه الأنظمة وتسويقها عالميًا.
تتمثل الوحدة الأساسية لمنظومة مضخة المياه الكهروضوئية في جهاز التحكم الموجود بالمنظومة، والذي يمنع تغير تدفق الماء بسبب تغير شدة الإشعاع الشمسي، مما يضمن بشكل أساسي استقرار تدفق المياه ويشكل أيضًا حماية للمضخة. ومع ذلك، لا تعتمد هذه المنظومة على خلايا تخزين البطاريات، بل تستبدل التخزين الكهربائي بتخزين المياه، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الإنشاء الأولية وتكاليف الصيانة اللاحقة، نظرًا لأن أسعار خلايا البطاريات نفسها مرتفعة جدًا، كما أنها عرضة للتلف بسهولة.
الصفحة التالية
الصفحة التالية: