Solarne vodene pumpe

Izvor: solarmagazine

Mehaničke pumpe danas imaju puno koristi. Uobičajeni su za crpljenje vode iz bunara, filtriranje akvarija, filtriranje ribnjaka i prozračivanje. Kada su u pitanju pumpe za vodu, glavna upotreba ovog uređaja je razmjena tekućina poput vode.

Od poljoprivrede do energetske industrije, crpke se nalaze u širokom rasponu primjene. Glavni princip rada vodene pumpe u osnovi ovisi o principu pozitivnog istiskivanja i kinetičkoj energiji koja pomaže potiskivanju vode.

Solarne crpke za vodu relativno su novi koncept u mehanici. Sustav crpki za solarnu vodu uobičajen je u stambenim i komercijalnim namjenama, kao i za navodnjavanje poljoprivrednog zemljišta.Kroz solarne ploče, crpka može eliminirati troškove energije i pružiti izvediviju opciju koja koristi energiju od sunca (a ne mehanizme za izgaranje goriva) za crpljenje vode.

Uvođenje navodnjavanja na solarni pogon za siromašna i zabačena područja

U vremenima kada je čitav svijetprelazak na solarnoKorištenje sunčeve energije u sustavima crpljenja vode može značajno pomoći i ubrzati razvoj poljoprivrede u afričkim zemljama i mnogim drugim siromašnim udaljenim područjima. Ovaj je koncept poznat kao navodnjavanje na solarni pogon i danas se koristi u mnogim regijama.

Istina je da bi solarna energija mogla biti najlakši način za poljoprivrednike za proizvodnju energije, posebno za one koji žive izvan elektroenergetskih mreža sa lošom infrastrukturom oko svojih domova. Stoga upotreba solarnih crpki za vodu u poljoprivredi postaje sve popularnija. Koncept solarnog navodnjavanja predstavlja vrstan krug - kada sunce sja, on napaja sustav navodnjavanja i hrani usjeve koji su ovisni o vodi u sunčanom vremenu. Stoga se velika količina energije oslobađa upravo u vrijeme kada je to najpotrebnije.

Solarno navodnjavanje je koncept koji djeluje pomoću solarnih pumpi za vodu. U nastavku ih detaljno opisujemo.

Što je solarna pumpa za vodu i koje su najpopularnije vrste

Kao što smo prethodno raspravljali, solarne crpke predstavljaju čistu, jednostavnu i energetski učinkovitu alternativu tradicionalnim električnim i pogonskim pumpama. Oni su dio ekološkog pristupa u poljoprivredi i mogu se koristiti za iskorištavanje svake regije, bilo da je razvijena ili siromašna.

Zbog ogromnog potencijala za produktivnu uporabu i poljoprivrednu produktivnost, solarne crpke za vodu sada pokreću sve više poljoprivrednih projekata. Znajući da40% globalnog stanovništva oslanja se na poljoprivredu kao svoj glavni izvor prihoda, a pristup vodi i dalje ostaje borba mnogih ljudi.To je ono što solar ima za cilj promijeniti i uvesti isplativu budućnost za oko 500 milijuna malih poljoprivrednika širom svijeta.

Glavne komponente u solarnom pumpnom sustavu uključuju fotonaponski (PV) niz, električnu motornu pumpu. Solarni crpni sustavi za vodu, s druge strane, klasificiraju se ili sa istosmjernom ili istosmjernom strujom (izmjeničnom strujom) na temelju svojih sposobnosti motora. Nedavno je predstavljen i koncept četknih DC (BLDC) motora za solarno crpljenje vode.

Razvrstavanje i vrste solarnih pumpi

Kada su u pitanju samostojeći sustavi za pumpanje, glavnivrste uključujurotirajuće pumpe s rotirajućim pomakom. Centrifugalne crpke su uobičajeni izbor za okretanje i dizajnirane su za aplikacije s fiksnom glavom. Njihov se učinak povećava proporcionalno brzini vrtnje.

Pored toga, crpke su također klasificirane kao potopne i površinske crpke, na temelju njihovog smještanja (pod vodom i iznad vodne linije).

Sve u svemu, glavni aspekt koji se odnosi na učinkovitost solarne pumpe za vodu zasnovan je na tri varijable, uključujući tlak, protok i ulaznu snagu crpke. Učinkovitost žice-vode je uobičajena metrika koja određuje opću učinkovitost crpke za solarnu vodu (kao omjer između hidrauličke energije koja izlazi iz cijevi i energije koja dolazi preko električnih žica putem solarnih panela).

Zašto su pumpe vode na solarni pogon idealan način za jačanje poljoprivrede u udaljenim područjima (I Africi)

Sočna pumpa za vodu na solarni pogon koncept je ekološki prihvatljiv. Još važnije, to je koncept koji se oslobađa svih energetskih mreža ili fosilnih goriva koji se koriste za crpljenje vode iz zemlje. U nastavku navodimo prednosti i nedostatke njihove uporabe.

Prednosti crpki za solarnu vodu

Prva prednost solarnih crpki je ta što su pouzdane u regionalnim i udaljenim područjima. Savršen primjer za to je Afrika, koja je jedna od najsiromašnijih udaljenih regija na svijetu s obiljem vode - ali i najdominantnija regija kada je riječ o većini sunčanih dana u godini. S druge strane, smatra se da Afrika posjeduje9% svjetskih resursa slatke vodešto godišnje pretvara oko 4.000 km3 vode. Korištenje crpki za solarnu vodu u Africi je, dakle, savršena alternativa svim drugim izvorima koji se temelje na gorivu - i alternativa koja može potaknuti život na svim dijelovima ovog kontinenta.

Solarne crpke za vodu koje se lako prevoze i premještaju mogu se organizirati prema potrebama farme i imaju izuzetno niske operativne troškove. Oboje su velike prednosti, u kombinaciji sa dugoročnom ekonomičnošću, pokazuju da je solarni sustav crpljenja vode savršeno rješenje za regije sa sunčanim danima i puno vode na njihovim osnovama.

Glavni nedostaci

Glavni nedostatak upotrebe pumpe za navodnjavanje na solarni pogon u poljoprivredi je njezin trošak (početno ulaganje). Iako to ovisi o snazi ​​određene pumpe, jedna solarna pumpa od 120 W koja obećava proizvesti 2.100 litara vode dnevno, može se naći na mrežnim tržnicama od oko 235 USD. Cijeli sustav pumpe za navodnjavanje na solarni pogon koji se temelji na jednoj pumpi također se može naći za oko 498 USD. Na ostalim web lokacijama poput eBaya, cijene za ove komplete relativno su iste.

Očito postoji velika razlika između instaliranja solarne crpke vode za vaš dom i one za poljoprivredni projekt. Uz različite vrste, veličine i potrebe dolaze i različiti troškovi. Postoje jeftiniji i skuplji modeli, ali prosječni troškovi crpki za solarnu vodu uglavnom su visoki, s obzirom na činjenicu da ih je potrebno instalirati za učinkovito navodnjavanje. Sve u svemu, u usporedbi s troškovima fosilnih goriva i ostalim vrstama energije, solar je dugoročno još uvijek pobjednik.

Pored svega toga, solarna energija u poljoprivredi također ovisi o vremenskim prilikama. Iako se solarna energija i dalje može prikupiti tijekom oblačnih i kišnih dana, učinkovitost Sunčevog sustava opada. Zbog toga se solarni sustavi za navodnjavanje najbolje koriste u regijama s mnogo sunčeve svjetlosti.

Jesu li solarne crpke za vodu vrijedne ulaganja

Jedna važna stvar koju treba napomenuti kada su u pitanju solarne pumpe i sustavi za navodnjavanje je činjenica da su njihovi troškovi značajno opali u posljednjih nekoliko godina.Premanovo istraživanje Međunarodne agencije za obnovljive izvore energije (IRENA), doći će do 59% smanjenja troškova električne energije proizvedene solarnim PV-om do 2025. godine u odnosu na cijene iz 2015. godine.

Kao takva, ekonomska održivost ovih sustava varira za različite regije i područja, uglavnom ovisno o uvjetima na gradilištu, usjevima i tržištima.Infografskaiz Svjetske banke pokazuje da je 1997. godine prosječna cijena korištenja solarne energije po vatu iznosila 76 USD. U 2015. godini ta je cijena iznosila 0,3 dolara, što jasno pokazuje pad cijena. Sada, solarni panel ima prosječni vijek trajanja od 25 godina, a u usporedbi s dizelskim pumpama, nedostaje mu goriva i predstavlja manje rada i održavanja. Jedini nedostatak jest njegov početni trošak koji je oko dva puta viši u usporedbi s dizelskim sustavima za crpljenje vode.

Cijena je također ključni diferencijal kada je u pitanju povrat ulaganja (ROI). Ključni aspekt koji određuje ekonomsku održivost (faktor povezan s vrijednošću crpki za solarnu vodu kao investicija) je kako se solarno napajani sustavi uspoređuju s drugim oblicima energije.

Općenito govoreći, dizelske pumpe imaju male početne troškove ulaganja, ali su također povezane s visokim troškovima rada i održavanja, a da ne spominjemo njihov negativan utjecaj na okoliš i ekologiju. Za razliku od toga, solarni sustav crpanja vode ima veće troškove ulaganja, ali niže troškove održavanja i rada.

Dakle, ključno pitanje "vrijedi li to" pitanje je sljedeće ...

Ako se nalazite u regiji s puno sunca i puno podzemne vode, definitivno se preporučuje solarni sustav crpljenja vode. Unatoč početnim troškovima instalacije, niži troškovi održavanja i dulji vijek trajanja osigurat će vam nadogradnju sustava postavljenog u najkraćem vremenu, čistu vodu i dugoročne prednosti.

Kako kupiti učinkovitu pumpu za solarnu vodu

Kao što smo gore spomenuli, investicijski troškovi povezani s kupnjom crpki za solarnu vodu smanjuju se u posljednjih nekoliko godina. Međutim, faktori koji utječu na učinkovitost solarne pumpe za vodu su brojni i uključuju:

Uzimajući u obzir ove čimbenike, možemo reći da solarno crpljenje vode može pružiti značajne okolišne i socio-ekonomske koristi na farmama i na nacionalnoj razini. Na razini poljoprivrednih gospodarstava tehnologija može predstavljati pouzdan izvor energije u udaljenim područjima - posebno područjima koja nisu spojena na električnu mrežu ili nemaju redovnu opskrbu tekućim gorivima. Na nacionalnoj razini solarno crpljenje vode može pomoći u stabilizaciji, povećanju i diverzifikaciji poljoprivredne proizvodnje, što je temelj ekonomije većine afričkih zemalja.

Po definiciji, efikasan sustav crpljenja vode na solarni pogon onaj je koji prima puno sunčeve svjetlosti i instaliran je posebno za potrebe farme.

U svijetu u kojem postoji trenutna energetska kriza,postoji snažan nagonprema obnovljivoj energiji. Unatoč troškovima koji su relativno veći, stvarna učinkovitost solarnih sustava vidi se u njihovoj upotrebi tijekom godina. Kao opcija obnovljive energije iskorištavanje solarne energije je dragocjena opcija.

Očigledno je da se fokusiranje postavljanja crpki za solarnu vodu nalazi u Južnoj Africi i regijama s lošim ekonomskim razvojem, ali s mnogo sunčeve svjetlosti. Uparen s pravim uvjetima okoliša, pravom količinom fotonaponskih panela i regulatora te ispravnom instalacijskom postavkom spremišta energije, pretvarača, pretvarača, crpki i motora - solarni sustav crpljenja vode može predstavljati farmi i narodu brojne prednosti.

Zaključak

Ako razmišljate ili razmišljate o primjeni solarne energije u poljoprivredi, koristi su brojne. Uz mogućnost crpljenja vode za navodnjavanje tijekom suhog i sunčanog vremena u regijama koje su joj najpotrebnije, ploče poput ovih mogu se lako instalirati i omogućiti crpkama da rade u bušotinama s vrlo malim prinosima, nudeći duži vijek trajanja i puno energije u dugoročno gledano.