מהי מערכת פוטו-וולטאית משאבת מים סולארית, העיקרון של מערכת משאבת מים פוטו-וולטאית?
מערכת משאבת מים פוטו-וולטאית נקראת גם מערכת שאיבת מים פוטו-וולטאית. העיקרון הוא להשתמש במוליכים למחצה כדי לספוג אנרגיית קרינת שמש, להמיר אותה לאנרגיה חשמלית, לספק חשמל למערכת, ולאחר מכן להניע את המשאבה להרים מים דרך המנוע.
ניתן לומר שמערכת משאבת המים הפוטו-וולטאית היא מערכת משולבת טיפוסית יחסית של אנרגיית אור, מכונות וחשמל, המשלבת את הטכנולוגיות העדכניות ביותר של דיסציפלינות מרובות כגון אלקטרוניקת כוח, מנועים, מכונות מים, בקרת מחשב ואיסוף והמרת אנרגיה סולארית. כיווני פיתוח מרכזיים של תעשיית האנרגיה.
רכיבים של משאבת מים פוטו-וולטאית
מערך PV
בַּקָר
מָנוֹעַ
משאבת מים
מתקני אחסון מים
1. מערך פוטו-וולטאי
מערך פוטו-וולטאי מורכב ממספר מודולים של תאים סולאריים המחוברים בטור ובמקביל ליצירת מערך, והקיבולת של המערך יכולה להגיע למאות שיא וואט או אפילו כמה מגה וואט (MW). מערכים פוטו-וולטאיים מורכבים מתאי שמש כגון סיליקון חד גבישי, סיליקון רב גבישי וסיליקון סרט. מכיוון שתאים סולאריים מורכבים ממספר רב של התקני מוליכים למחצה, מאפייני הטמפרטורה ומאפייני וולט-אמפר של המערך הפוטו-וולטאי ייראו לא ליניאריים.
2. בקר
במקרה של מאפייני אספקת חשמל לא ליניאריים של המערך הפוטו-וולטאי, תפקידו של הבקר הוא לאפשר למערך הפוטו-וולטאי להשיג את תפוקת הכוח המקסימלית ללא קשר לטמפרטורה ולקרני השמש. טכנולוגיה זו נקראת גם בקרת מעקב נקודת כוח מקסימלית (Maximum Power Point Tracking).
3. מנוע
בחירת המנוע תלויה בצרכים בפועל ובמערכת. עבור מערכת משאבת מים פוטו-וולטאית עם הספק של 1KW, בשל ההספק הקטן, היא מונעת בעיקר על ידי מנוע DC ללא מברשות: בהתחשב בהבדל באור השמש בבוקר ובערב,
4. משאבת מים
הבחירה במשאבת מים צריכה לשקול באופן מלא את הקשר בין כוח וזרימת ראש. במערכת עם הספק נמוך, יש לבחור משאבות נפח עבור זרימה קטנה וראש גבוה; משאבות טבולות עם זרימה גדולה וראש גבוה מתאימות יותר; ניתן להשתמש במשאבות ניפוח עצמיות עבור זרימה גדולה וראש נמוך.
5. מתקני אגירת מים
מתקן אגירת המים מיועד לאגור את מי התהום המופקים על ידי משאבת המים כגיבוי. ניתן להשתמש בו בתקופות בצורת ולאחסן אותו למקרי חירום כאשר מים בשפע.
