Päikese veepumbad

Allikas: solarmagazine

Mehaanilistel pumpadel on tänapäeval palju kasutusvõimalusi. Need on tavalised kaevude vee pumpamisel, akvaariumi filtreerimisel, tiikide filtreerimisel ja õhutamisel. Veepumpade puhul on selle seadme peamiseks kasutuseks vedelike, näiteks vee, vahetus.

Alates põllumajandusest kuni energeetikatööstuseni on pumbad saadaval paljudes rakendustes. Veepumba peamine tööpõhimõte sõltub põhimõtteliselt positiivse nihke põhimõttest ja kineetilisest energiast, mis aitab vett suruda.

Päikeseenergia veepumbad on mehaanikas suhteliselt uus mõiste. Päikeseenergia veepumpsüsteemi nähakse tavaliselt nii elamutes kui ka ärilisel otstarbel, samuti põllumajandusmaa niisutamiseks.Päikesepaneelide kaudu, võib pump kõrvaldada energiakulud ja pakkuda teostatavamat võimalust, mis kasutab vee pumpamiseks päikesest saadavat energiat (ja mitte kütusepõletusmehhanisme).

Päikeseküttega niisutuse tutvustamine vaestes ja kaugetes piirkondades

Aegadel, kui kogu maailm onlülitumine päikeseenergiale, päikeseenergia kasutamine veepumpamissüsteemides võib märkimisväärselt aidata ja kiirendada põllumajanduse arengut Aafrika riikides ja paljudes muudes vaestes äärealades. Seda kontseptsiooni nimetatakse päikeseenergiaga niisutamiseks ja seda kasutatakse tänapäeval paljudes piirkondades.

Tõsi on see, et päikeseenergia võib olla põllumeeste jaoks lihtsaim energiatootmise viis, eriti nende jaoks, kes elavad elektrivõrkude ääres, kus kodu lähedal on halb infrastruktuur. Seetõttu on päikeseenergia veepumpade kasutamine põllumajanduses muutumas üha populaarsemaks. Päikese niisutamise mõiste esindab vooruslikku ringi - kui päike paistab, toidab see niisutussüsteemi ja päikeselise ilmaga veest sõltuvaid põllukultuure. Seetõttu vabaneb suur kogus energiat just ajal, mil seda kõige rohkem vajatakse.

Päikese niisutamine on kontseptsioon, mis töötab päikeseenergia veepumpade kaudu. Allpool kirjeldame neid üksikasjalikult.

Mis on päikeseenergia veepump ja mis on kõige populaarsemad tüübid

Nagu me enne arutasime, on päikesepumbad traditsiooniliste elektri- ja kütusel töötavate pumbakomplektide jaoks puhtad, lihtsad ja energiatõhusad. Need on osa keskkonnasõbralikust lähenemisviisist põllumajanduses ja neid saab kasutada iga piirkonna kasutamiseks, olgu see siis arenenud või vaene.

Kuna päikeseenergia veepumbad on tohutu tootliku kasutamise potentsiaal ja põllumajanduse tootlikkus, on need üha enam põllumajandusprojekte. Seda teades40% maailma elanikkonnast tugineb oma peamiseks sissetulekuallikaks põllumajandusele, juurdepääs veele on paljude inimeste jaoks jätkuv võitlus.Just see on päikese eesmärk muuta ja tutvustada kulutõhusat tulevikku umbes 500 miljonile väiketalunikule kogu maailmas.

Päikeseenergia pumpamissüsteemi peamised komponendid hõlmavad fotogalvaanilist massiivi, elektrilist motorandapumpa. Päikeseenergia veepumpamissüsteemid klassifitseeritakse seevastu kas alalisvoolu (DC) või vahelduvvoolu (AC) süsteemideks vastavalt nende mootori võimele. Hiljuti tutvustati ka harjadeta alalisvoolu (BLDC) mootorite kontseptsiooni päikese pumpamiseks vee jaoks.

Päikesepumpade klassifikatsioon ja tüübid

Kui rääkida iseseisvatest päikeseenergia pumpamissüsteemidest, siis peaminetüübid hõlmavadpöörlevad ja nihkepumbad. Tsentrifugaalpumbad on tavaline pöörlemisvalik ja mõeldud fikseeritud peaga rakenduste jaoks. Nende väljund suureneb võrdeliselt nende pöörlemiskiirusega.

Lisaks liigitatakse pumbad ka sukel- ja pinnapumpadeks, lähtudes nende paigutusest (veealune ja veeliini kohal).

Kokkuvõttes põhineb päikeseenergia veepumba efektiivsusega seotud põhiaspekt kolmel muutujal, sealhulgas rõhk, vooluhulk ja sisend pumba jaoks. Traadi ja vee tõhusus on tavaliselt kasutatav mõõdik, mis määrab päikeseenergia veepumba üldise kasuteguri (torust väljuva hüdraulilise energia ja päikesepaneelide kaudu elektrijuhtmete kaudu tuleva energia vahelise suhte vahel).

Miks on päikeseenergial töötavad veepumbad ideaalne viis põllumajanduse elavdamiseks äärealadel (ja Aafrikas)

Päikeseenergial töötav veepump on keskkonnasõbralik kontseptsioon. Mis veelgi olulisem - see on kontseptsioon, mis vabaneb kõigist elektrivõrkudest või fossiilkütustest, mida kasutatakse vee maapinnalt pumpamiseks. Allpool loetleme nende kasutamise plussid ja miinused.

Päikeseenergia veepumpade eelised

Päikesepumpade esimene eelis on see, et need on usaldusväärsed piirkondlikes ja kaugemates piirkondades. Suurepärane näide sellest on Aafrika, mis on üks vaeseimaid äärepoolseimaid piirkondi maailmas, kus leidub rohkesti vett, aga ka kõige domineerivam piirkond, kui on palju päikeselisi päevi aastas. Teiselt poolt arvatakse, et Aafrikat omab9% maailma mageveevarudestmis tähendab umbes 4000 km3 vett aastas. Päikese veepumpade kasutuselevõtt Aafrikas on seega ideaalne alternatiiv kõigile teistele kütusepõhistele allikatele - ja alternatiiv, mis võib stimuleerida elu selle mandri igas osas.

Lihtsalt transporditavaid ja ümberpaigutatavaid päikeseenergia veepumbasid saab korraldada vastavalt farmi vajadustele ja nende töökulud on äärmiselt madalad. Mõlemad on peamised eelised koos nende pikas perspektiivis kulutasuvusega, mis näitavad, et päikeseenergia veepumpamissüsteem on ideaalne lahendus piirkondadele, kus on päikeselisi päevi ja kus on palju vett.

Suured puudused

Päikesel töötava niisutuspumba kasutuselevõtmise peamine puudus põllumajanduses on selle maksumus (alginvesteering). Ehkki see sõltub konkreetse pumba võimsusest, võib veebiturgudelt leida umbes 120 USD väärtusest ühe 120-vatise päikesepumba, mis lubab toota 2100 gallonit vett päevas. Umbes 498 dollari eest võib leida ka terve süsteemi, mis põhineb päikeseenergial töötaval niisutuspumbal, mis põhineb ühel pumbal. Teistel saitidel, näiteks eBay, on selliste komplektide hinnad suhteliselt samad.

Ilmselgelt on suur erinevus päikeseenergia veepumba kasutuselevõtmisel oma kodus ja ühe põllumajanduse projekti jaoks. Erinevat tüüpi, suuruse ja vajadustega kaasnevad erinevad kulud. On olemas odavamaid ja kallimaid mudeleid, kuid päikeseenergia veepumpade keskmine maksumus on üldiselt kõrge, arvestades asjaolu, et tõhusa niisutamise jaoks tuleb palju neist kasutusele võtta. Võrreldes fossiilsete kütuste ja muud tüüpi energia maksumusega on päikeseenergia pikas perspektiivis siiski võitja.

Lisaks sellele sõltub päikeseenergia põllumajanduses ka ilmastikust. Ehkki pilves ja vihmasel ajal saab päikeseenergiat koguda, langeb päikesesüsteemi efektiivsus. Seetõttu on päikese niisutussüsteeme kõige parem kasutada piirkondades, kus on palju päikesevalgust.

Kas päikeseenergia veepumbad on investeeringut väärt?

Päikesepumpade ja niisutussüsteemide puhul on oluline märkida, et nende kulud on viimase paari aasta jooksul märkimisväärselt langenud.VastavaltRahvusvahelise Taastuvenergia Agentuuri (IRENA) uute uuringute kohaselt väheneb päikesepaneelidest toodetud elektrienergia kulu 2025. aastaks 59% võrreldes 2015. aasta hindadega 59%.

Selliste süsteemide majanduslik elujõulisus erineb piirkonniti ja piirkonniti, sõltudes peamiselt kasvukohatingimustest, põllukultuuridest ja turgudest.InfograafikMaailmapangalt saadud andmed näitavad, et 1997. aastal oli päikeseenergia kasutuselevõtu keskmine hind vatti kohta 76 dollarit. 2015. aastal oli see hind 0,3 dollarit, mis näitab selgelt hindade langust. Nüüd on päikesepaneeli keskmine kasutusiga 25 aastat ja võrreldes diiselpumbaga puudub sellel igasugune kütus ning see pakub vähem tööd ja hooldust. Ainus puudus on selle algsed kulud, mis on umbes kaks korda kõrgemad kui diiselveepumpamissüsteemid.

Hind on ka peamine eristaja investeeringutasuvuse (ROI) osas. Peamine aspekt, mis määrab majandusliku tasuvuse (tegur, mis on seotud päikeseenergia veepumpade väärtusega investeeringuna), on see, kuidas päikeseenergial töötavaid süsteeme võrreldes teiste energiavormidega.

Üldiselt on diiselpumpadel madalad algsed investeeringukulud, kuid need on seotud ka kõrgete ekspluatatsiooni- ja hoolduskuludega, rääkimata nende negatiivsest mõjust keskkonnale ja ökoloogiale. Vastupidiselt sellele on päikeseenergia veepumpamissüsteemil kõrgemad investeerimiskulud, kuid madalamad hooldus- ja tegevuskulud.

Niisiis, küsimuse „kas see on seda väärt” peamine võtmine on järgmine ...

Kui asute piirkonnas, kus on palju päikest ja palju põhjavett, on päikeseenergia vee pumpamissüsteem kindlasti soovitatav. Vaatamata esialgsetele paigalduskuludele annavad madalamad hoolduskulud ja suurem eluiga teile ajakohaselt paigaldatud süsteemi, puhta vee ja pikaajaliselt palju eeliseid.

Kuidas osta tõhusat päikeseenergia veepumpa?

Nagu me eespool mainisime, on päikese veepumpade ostmisega seotud investeerimiskulud viimastel aastatel langenud. Päikeseenergia veepumba efektiivsust mõjutavaid tegureid on siiski palju ja nende hulka kuuluvad:

Neid tegureid arvestades võime öelda, et päikeseenergia vee pumpamine võib anda olulist keskkonna- ja sotsiaalmajanduslikku kasu talus ja riiklikul tasandil. Talutasemel võib see tehnoloogia pakkuda usaldusväärset energiaallikat kaugemates piirkondades - eriti piirkondades, mis pole elektrivõrguga ühendatud või kus puudub regulaarne vedelkütuste tarnimine. Riigi tasandil võib päikeseenergia veepump aidata stabiliseerida, suurendada ja mitmekesistada põllumajanduslikku tootmist, mis on enamiku Aafrika riikide majanduse alustala.

Definitsiooni järgi on tõhus päikeseenergial töötav veepumpamissüsteem, mis võtab palju päikesevalgust ja on paigaldatud spetsiaalselt talu vajadustele.

Maailmas, kus valitseb praegune energiakriis,on tugev jõudtaastuvenergia poole. Vaatamata suhteliselt kõrgematele kuludele on päikesesüsteemide tegelik tõhusus nende kasutamises näha aastate jooksul. Taastuvenergia variandina on päikeseenergia kasutamine väärtuslik valik.

Päikese veepumba kasutuselevõtt keskendub ilmselgelt Lõuna-Aafrikale ja kehva majandusarenguga piirkondadele, kuid palju päikesevalgust. Õigete keskkonnatingimuste, õige hulga PV-paneelide ja kontrollerite ning energiahoidlate, muundurite, muundurite, pumpade ja mootorite õige paigalduse seadistusega - päikeseenergia veepumba süsteem võib pakkuda talule ja rahvale mitmeid eeliseid.

Järeldus

Kui mõtlete või kaalute päikeseenergia kasutamist põllumajanduses, on sellest palju kasu. Kuna niiskeid vett saab kuiva ja päikselise ilmaga piirkondades, kus seda kõige rohkem vajatakse, saab selliseid paneele hõlpsasti paigaldada ja need võimaldavad pumpadel töötada väga madala saagikusega kaevudes, pakkudes pikemat eluiga ja rohkelt energiat pikas perspektiivis.