ما هو النظام الكهروضوئي لمضخة المياه بالطاقة الشمسية، ومبدأ نظام ضخ المياه الكهروضوئية؟
يُطلق على نظام ضخ المياه الكهروضوئي أيضًا اسم نظام ضخ المياه الكهروضوئي. المبدأ هو استخدام أشباه الموصلات لامتصاص طاقة الإشعاع الشمسي، وتحويلها إلى طاقة كهربائية، وتوفير الطاقة للنظام، ثم تشغيل المضخة لرفع المياه عبر المحرك.
ويمكن القول أن نظام ضخ المياه الكهروضوئي هو نظام متكامل نموذجي نسبيا للطاقة الضوئية والآلات والكهرباء، والذي يدمج أحدث التقنيات في تخصصات متعددة مثل إلكترونيات الطاقة، والمحركات، وآلات المياه، والتحكم بالكمبيوتر، وجمع الطاقة الشمسية وتحويلها. اتجاهات التطوير الرئيسية لصناعة الطاقة.
مكونات مضخة المياه الكهروضوئية
المصفوفة الكهروضوئية
المراقب المالي
محرك
مضخة مياه
مرافق تخزين المياه
1. المصفوفة الكهروضوئية
تتكون المصفوفة الكهروضوئية من وحدات خلايا شمسية متعددة متصلة على التوالي وبالتوازي لتشكل مصفوفة، ويمكن أن تصل قدرة المصفوفة إلى مئات الواط أو حتى عدة ميغاواط. تتكون المصفوفات الكهروضوئية من خلايا شمسية مثل السيليكون أحادي البلورات والسيليكون متعدد البلورات والسيليكون الشريطي. وبما أن الخلايا الشمسية تتكون من عدد كبير من أجهزة أشباه الموصلات، فإن خصائص درجة الحرارة وخصائص الفولت أمبير للمصفوفة الكهروضوئية سوف تظهر غير خطية.
2. المراقب المالي
في حالة خصائص مصدر الطاقة غير الخطية للمصفوفة الكهروضوئية، فإن دور وحدة التحكم هو السماح للمصفوفة الكهروضوئية بتحقيق أقصى إنتاج للطاقة بغض النظر عن درجة الحرارة وأشعة الشمس. وتسمى هذه التقنية أيضًا التحكم الأقصى في تتبع نقطة الطاقة (Maximum Power Point Tracking).
3. المحرك
يعتمد اختيار المحرك على الاحتياجات الفعلية والنظام. بالنسبة لنظام مضخة المياه الكهروضوئية بقدرة 1 كيلو وات، نظرًا للطاقة الصغيرة، يتم تشغيله في الغالب بواسطة محرك DC بدون فرش: مع الأخذ في الاعتبار الفرق في ضوء الشمس في الصباح والمساء،
4. مضخة المياه
يجب أن يأخذ اختيار مضخة المياه في الاعتبار العلاقة بين الطاقة وتدفق الرأس. في النظام ذو الطاقة المنخفضة، يجب اختيار المضخات الحجمية للتدفق الصغير والرأس العالي؛ المضخات الغاطسة ذات التدفق الكبير والرأس العالي أكثر ملاءمة؛ يمكن استخدام المضخات ذاتية التحضير للتدفق الكبير والرأس المنخفض.
5. مرافق تخزين المياه
تهدف منشأة تخزين المياه إلى تخزين المياه الجوفية المستخرجة بواسطة مضخة المياه كنسخة احتياطية. ويمكن استخدامه في أوقات الجفاف وتخزينه لحالات الطوارئ عندما تكون المياه وفيرة.
