مضخة شمسية تيار متردد/تيار مستمر

الطاقة الشمسية مضخات المياه تُستخدم في التطبيقات السكنية والتجارية على حد سواء. وهي تُوفر بديلاً نظيفًا لطواحين الهواء والمولدات التي تعمل بالوقود الأحفوري. هناك نوعان رئيسيان من مضخات المياه الشمسية. تُثبَّت المضخات السطحية فوق الأرض وتنقل المياه عبر الأنابيب، ويمكنها نقل كميات كبيرة من المياه ببطء. غالبًا ما توجد المضخات السطحية في المزارع أو في أنظمة الري الكبيرة، حيث يلزم نقل المياه من البحيرات إلى الحقول. تُثبَّت مضخات المياه الشمسية الغاطسة تحت الأرض، ولكنها مزودة بألواح شمسية مثبتة على الأرض. تُستخدم المضخات الغاطسة لنقل المياه من الآبار إلى السطح. الفرق الرئيسي بين المضخات الشمسية والمضخات التقليدية هو مصدر الطاقة. تعتمد مضخات المياه الشمسية على الألواح الشمسية لتشغيلها. يمكن دمج الألواح الشمسية في الجهاز أو ربطها بهيكل منفصل عبر أسلاك كهربائية. بعد ذلك، تُشغّل الألواح الشمسية الجهاز، مما يسمح له بالعمل بشكل مستقل عن أي نظام كهربائي موجود. تتراوح أحجام مضخات الطاقة الشمسية بين المضخات الصغيرة ونوافير الطاقة والمضخات الكبيرة لاستخراج المياه من طبقات المياه الجوفية. تُستخدم الألواح المدمجة عادةً للمضخات الصغيرة، بينما تتطلب المضخات الأكبر حجمًا تركيبًا منفصلًا. تتميز مصادر الطاقة الكهروضوئية بأجزاء متحركة قليلة، وتعمل بكفاءة عالية. وهي آمنة وهادئة وخالية من التلوث. كما أنها لا تنتج أي مواد خطرة صلبة أو سائلة أو غازية، مما يجعلها صديقة للبيئة تمامًا. كما أنها تتميز بسهولة التركيب والصيانة، وانخفاض تكاليف التشغيل، ومناسبة للتشغيل الآلي. وتحظى بتقدير كبير لموثوقيتها العالية. يسمح توافقها بدمج توليد الطاقة الكهروضوئية مع مصادر طاقة أخرى، مما يسمح بتوسيع نظام الطاقة الكهروضوئية بسهولة حسب الحاجة. كما أن مستوى توحيدها العالي يسمح باستخدام التوصيلات التسلسلية والمتوازية لتلبية متطلبات الطاقة المتنوعة، مما ينتج عنه تنوع كبير في الاستخدامات. وهي صديقة للبيئة، وموفرة للطاقة، ومتوفرة في كل مكان، حيث تتوفر الطاقة الشمسية على نطاق واسع لمجموعة واسعة من التطبيقات. خصائص مضخات المياه الشمسية المختلفة 1. مضخة المياه الشمسية DC المصقولة: عند تشغيل المضخة، يدور الملف والمُبدِّل، بينما لا يدور المغناطيس والفرش الكربونية. يتم تحقيق الاتجاه المتناوب لتيار الملف بواسطة المُبدِّل والفرش، اللذين يدوران بالتزامن مع المحرك. مع دوران المحرك، تتآكل فرش الكربون. بعد فترة تشغيل معينة، تتآكل فرش الكربون، مما يؤدي إلى اتساع الفجوة وزيادة الضوضاء. بعد مئات الساعات من التشغيل المتواصل، تتوقف فرش الكربون عن العمل بشكل صحيح. المميزات: السعر المنخفض. 2. مضخة مياه تعمل بالطاقة الشمسية بدون فرشاة (نوع المحرك): تستخدم مضخات التيار المستمر عديمة الفرش ذات المحركات محرك تيار مستمر عديم الفرش ومروحة. يتصل عمود المحرك بالمروحة، وتوجد فجوة بين الجزء الثابت والدوار للمضخة. بمرور الوقت، يمكن أن يتسرب الماء إلى المحرك، مما يزيد من خطر احتراقه. المزايا: يتم توحيد محركات التيار المستمر عديمة الفرشاة وإنتاجها بكميات كبيرة من قبل الشركات المصنعة المتخصصة، مما يؤدي إلى انخفاض التكلفة نسبيًا وارتفاع الكفاءة. 3. مضخة المياه الشمسية ذات العزل المغناطيسي المستمر بدون فرشاة: تستخدم مضخة التيار المستمر عديمة الفرش هذه نظام تبديل إلكتروني، مما يلغي الحاجة إلى فرش كربونية. تتميز بعمود وغلاف سيراميكي عالي الأداء ومقاوم للتآكل. يتصل الغلاف بالمغناطيس بشكل متكامل من خلال عملية قولبة بالحقن، مما يمنع التآكل والتلف. هذا يُطيل عمر مضخة التيار المستمر المغناطيسية عديمة الفرش بشكل كبير. الجزء الثابت والدوار لهذه المضخة معزولان تمامًا. الجزء الثابت ولوحة الدائرة الكهربائية مُغلّفان براتنج إيبوكسي، مما يجعلها مقاومة للماء بنسبة 100%. يستخدم الدوار مغناطيسات دائمة، وجسم المضخة مصنوع من مواد صديقة للبيئة. تتميز هذه المضخة بانخفاض مستوى الضوضاء، وحجمها الصغير، وأدائها المستقر. يمكن تعديل معلمات مختلفة من خلال لفّ الجزء الثابت، وتعمل عبر نطاق جهد واسع. المزايا: عمر طويل، ومستويات ضوضاء منخفضة أقل من 35 ديسيبل، ومناسبة لدوران الماء الساخن. الجزء الثابت ولوحة الدائرة الكهربائية للمحرك مُغلَّفان براتنج إيبوكسي ومعزولان تمامًا عن الدوار، مما يجعله مناسبًا للتركيب تحت الماء ومقاومًا للماء تمامًا. يستخدم عمود المضخة عمودًا سيراميكيًا عالي الأداء لضمان دقة عالية ومقاومة ممتازة للاهتزاز. لأن لكل شيءٍ نقيضه، فإن المزايا والعيوب شائعة. ما هي عيوب مضخات المياه الشمسية؟ التكلفة الأولية مرتفعة، واعتمادًا على حجم المضخة المطلوبة، قد يكون الاستثمار الأولي في تركيب النظام باهظ التكلفة بالنسبة لبعض الأنظمة. كما أن النظام يعمل بشكل متقطع، مما يتطلب ضوء شمس جيد، خاصةً خلال ساعات الذروة من التاسعة صباحًا إلى الثالثة عصرًا، بينما تؤدي الأيام الغائمة إلى انخفاض الإنتاج، مما قد يُمثل مشكلة محتملة في بعض التطبيقات. من الحقائق الأساسية حول مضخات الطاقة الشمسية الموزعة أنها تُوفر الطاقة فقط خلال ساعات النهار. في كثير من الحالات، يكون هذا كافيًا للاستخدام المقصود، ولكن إذا كان الضخ مطلوبًا بعد غروب الشمس، فينبغي النظر في استخدام مضخة مزودة ببطارية تخزين. مضخات كبيرة يمكن أن تشمل مجموعات البطاريات القادرة على توفير 12 ساعة أو أكثر من الطاقة المستمرة، ولكن هذه المجموعات ضخمة بطبيعتها وقد تتطلب تخزينًا منفصلًا ومظللًا للحماية من الطقس العاصف.