16

Solar pump system

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Solar pump system
Page 2: Solar pump system
Page 3: Solar pump system

المضار الفوائد• في قدرة البشرخسارة

ليست كفوءة•

ال يمكنها تحقيق سوى لكميات •

قليلة

• ممكن

• متوفر

• مكلفغير

• ليس له تكلفة

الضخ اليدوي

• على مدار الحيوانات بحاجة الطعام

العام

• تميل في كثير من األحيان

الحيوانات لنشاط أخر

أكثر فائدة من البشر•

أقل كلفة •

يمكن االستفادة من الروث•

الحيواناتالضخ بواسطة

تحتاج مواقع محددة•

خرج ضئيل•

عملية غير مراقبة•

سهلة الحصول•

تكلفة قليلة•

• طويلا تعيش

يعتمد عليها•

الضخ الهيدروليكي

• لتخزين المياه في األوقات حاجتنا

التي تكون فيها الريح بسرعات

منخفضة

بحاجة إلى تصميم وتخطيط•

ليست سهلة التركيب•

• مراقبةعملية غير

متانة عالية•

تعيش طويلا •

مناسبة للصناعة المحلية•

التحتاج وقود•

الضخ الريحي

Page 4: Solar pump system

مكلفة•

• المياه فيبحاجة لتخزين

أوقات الغيوم

ا ما • االصلحات غالبا

تحتاج متخصصين

عملية غير مراقبة•

صيانة منخفضة•

سهلة التركيب•

تعيش طويلا •

الشمسيالضخ

إمدادها بالوقود مكلف•

صيانة مكلفة•

عمرها قصير•

الضوضاء والضرر •

البيئي

سهلة وسريعة التركيب•

تكاليف انشاء أخفض•

مستخدمة أكثر•

يمكن نقلها •

بالديزل والغازالضخ

Page 5: Solar pump system

يمكن استخدام المضخات الشمسية في

تأمين المياه لقرية•

سقي المواشي•

الري•

الضخ الشمسي لتأمين المياه لقرية كما في الشكل التالي

ينشأ طلب على كمية مياه محددة عبر السنين على الرغم من أن هناك حاجة لتخزين المياه الوقات

التشميس المنخفض

أيام وفي أماكن حيث هناك فصول مطرية 5-3عادة في سواحل افريقيا تخزن كمية تكفي متطلبات

المحصول المطري سيقلل من خرج المضخة لتلك الفترة

. نظام ضخ شمسي مركب للقرى إما كمصدر مياه أو للسقاية6000هناك ما يتجاوز

Page 6: Solar pump system

.نظام الري في الشكل الثاني سيأخد بعين االعتبار أن الحاجة للري سيختلف على مدار السنة

.قمة الطلب في مواسم الري تكون عادة ضعفي معدل االستهلك العادي

يوجه االهتمام إلى نظام توزيع المياه على .هذا يعنيأن نظام الري هو قيد االستعمال على مدار العام

المحاصيل

ك غير هذا النظام يجدر به أن يقلل خسارة المياه وذلك دون فرض كلف اضافية على أنظمة الضخ ويكون ذل

.مكلف

Page 7: Solar pump system

:هذه التكنولوجيا توصف بهذه االنظمة الخمس

ا كنظام ضخ شمسي لتأمين المياه لقرية ا األكثر استخداما فوائد هذا النظام هو .هذا النوع هو غالبا

سهولة التركيب غالباا مع أنابيب مرنة ومحرك الضخ الذي يغطس ليبعد عن مسببات الضرر

Page 8: Solar pump system

inverterيمكن لمحركات التيار المتناوب أو المستمر أن تستخدم على الرغم من هذا نحن نحتاج.اذا كان النظام متناوب

.اذا استخدم محرك تيار مستمر بشفرات يجب أن يرفع كل سنتين الستبدال الريش

.commutationمحركات التيار المستمر عديمة الشفرات تحتاج إلى إبدال

1500Wpمع نظام شعاعي كهرضوئي inverterالنظام األكثر شيوعاا يحوي مضخة متناوبة و

Page 9: Solar pump system

حيث يمكن 1970هذا النوع طبق بشدة على ساحل أفريقيا الغربي مع مضخات العنفات في

الوصول بسهولة للمحرك لتغيير شفراته وإجراء اصلحات عليه

.لكن كفاءتها قليلة بسبب الضياعات على محور االلة وكلفة التركيب العالية

يتم استبدال هذا النوع بالمحرك الغاطس

Page 10: Solar pump system

.هذا النظام ملئم جداا لتطبيقات الماكن العالية والتدفق المنخفض

مام قوى والخرج يتناسب مع سرعة المضخة ، في االماكن المرتفعة قوى االحتكاك تكون ضعيفة أ

.المتعلقة بتوازن الموائع

.مما يجعل هذه المضخات أفضل من المضخات النابذة بهذه الحالة

ا وب التالي إن المضخة تشكل حملا دورياا على المحرك ولعملية فعالية يجب أن يكون متوازنا

فالمكونات الموجودة فوق االرض ثقيلة وتستخدم الكترونيات قدرة تتحكم بالممانعة

Page 11: Solar pump system

ا لري األقنية واألبار المفتوحة يمكن حمل نظام الضخ واحت مال براعة هذا النظام تجعله مثاليا

. جفاف المضخة ضئيل جداا

رك معظم هذه االنواع تستخدم مضخة مغمورة بمرحلة وحيدة طاردة مركزياا ومعظمعا يستخدم مح

. مستمر بدون شفرات موصول إلى ذراع ليسمح بالحركة

Page 12: Solar pump system

ا فعلى الرغم من أن وجود الحجر ات هذا النوع غير محبذ إال حينما يكون هناك مشغل قريب دوما

.االولية وصمامات عبور بجهة واحدة تمنع وجود ضياعات

ب أطول ولكن في التجريب هناك مشاكل في بدء العمل ومن غير العملي أن يكون لديك أنبوب سح

متراا 8من

Page 13: Solar pump system

متراا بخرج 200الشكل يوضح أداء بعض المنتجات ، يمكن للمضخات الشمسية أن تضخ بارتفاع

ا متر250 ا يوميا .اا مكعبا

Page 14: Solar pump system

ا في بداية التسعينيات كانت كفاءة نق ل الطاقة الشمسيةإن تكنولوجيا الضخ الشمسي تتحسن يوميا

%.25والمحرك % 8-6حيث كفاءة النظام الكهرضوئي % 2إلى هيدروليكية

وهناك % 12كفاءة النظام الكهرضوئي الوحيد البلورة % 4أما اليوم فقد وصلت النسبة إلى

.مضخات ومحركات أكثر كفاءة األن

ا 250يمكن أن يكلف نظام ضخ كهرضوئي ا يوميا في 800Wpمتر ويتطلب 20متراا مكعبا

.6,000$سواحل أفريقيا

.في التالي جدول يوضح السعر حسب النظام المقترح

Page 15: Solar pump system

ا للعلقات التالية وذلك وفقاThe hydraulic energy required (kWh/day)

= volume required (m³/day) x head (m) x water density x gravity / (3.6 x 106)

= 0.002725 x volume (m³/day) x head (m)

The solar array power required (kWp) =

Hydraulic energy required (kWh/day) Av. daily solar irradiation (kWh/m²/day x F x E)

where F = array mismatch factor = 0.85 on average and E = daily subsystem efficiency = 0.25 - 0.40 typically

ارب بشكل عام تعتبر المضخات الشمسية أكثر اقتصادية مقارنة مع مضخات الديزل بما يق

3kWp1لتأمين مياه قرية وkWpللري

Page 16: Solar pump system

Roy Barlow, Bernard McNelis and Anthony Derrick: Solar Pumping. An introduction and update on the technology, performance, costs and economics.

IT Publications, 1993

Peter Fraenkel: Water Pumping Devices. A handbook for users and choosers. ITDG Publishing, 1997.

Jeff Kenna and Bill Gillett: Solar Water Pumping. A handbook. IT Publications, 1985.

U.R.S. Rentch: Solar Photovoltaics for Irrigation Water Pumping. SKAT, St. Gallen, 1982.

Groundwater: Waterlines, Vol.20, No.2, October 2001, ITDG Publishing