پمپ آب خورشیدی گونه‌ای از الکترو پمپ‌ها هستند که انرژی الکتریکی مورد نیاز خود را از پنل های خورشیدی فراهم می‌کنند. به طور کلی پمپ خورشیدی (پمپ آب شناور، پمپ سطحی، کفکش) را می‌توان به سه گروه زیر تقسیم بندی نمود:
- پمپ آب خورشیدی با باتری
- پمپ آب خورشیدی جریان مستقیم (Direct Current) بدون باتری
- پمپ آب خورشیدی جریان متناوب (Alternating Current) بدون باتری خورشیدی
پمپ آب خورشیدی با باتری
این نوع پمپ از یک پکیج برق خورشیدی کامل تشکیل شده است که در طول روز پنل های خورشیدی وظیفه تولید انرژی و باتری‌ها نیز وظیفه ذخیره انرژی الکتریکی را بر عهده دارند. در این میان شارژکنترلر فرایند شارژ باتری‌ها را کنترل و اینورتر تمام سینوسی برق ذخیره شده در باتری را به برق ۲۲۰ ولت شهر تبدیل و به پمپ اعمال می‌کند. بیشتر پمپ‌های خورشیدی باتری دار از نوع تک فاز بوده اما در برخی از پروژه‌ها نیز می‌توان از پمپ‌های سه فاز نیز استفاده نمود. همچنین با استفاده از اینورتر های Hybrid می‌توان بخشی از انرژی ذخیره سازی باتری را از موتور برق یا دیزل ژنراتور تأمین نمود. گفتنی است پمپ‌ها و کفکش های استفاده شده در این روش از نوع پمپ و کفکش های معمول بازار است و با دانستن میزان اسب بخار پمپ و تعداد ساعت کاری آن در روز، می‌توان پکیج مورد نیاز پمپ یا کفکش را محاسبه نمود.
مزایای استفاده از پمپ خورشیدی با باتری
- می‌توان در ساعات تاریکی نیز فرایند پمپاژ آب را به کمک باتری‌های خورشیدی انجام داد.
- می‌توان هر کدام از پمپ‌ها یا کفکش های موجود در بازار را به پمپ یا کفکش خورشیدی تبدیل نمود.
- در روزهای ابری نیز پمپ خورشیدی به کمک باتری‌های پشتیبان به فعالیت خود ادامه می‌دهد.
- در برخی از پکیج‌ها می‌توان از یک دیزل ژنراتور برای شارژ باتری‌ها در روزهای ابری استفاده نمود.
بیشتر بخوانید: باتری پنل خورشیدی و محاسبه ظرفیت آن
معایب استفاده از پمپ یا کفکش خورشیدی با باتری خورشیدی
- قیمت این نوع پمپ و کفکش به نسبت دو مدل دیگر گرانتر تمام می‌شود.
- عمر مفید باتری‌ها در صورت استفاده از باتری‌های AGM در حدود ۲ تا ۳ سال و در صورت استفاده از باتری GEL تا ۵ سال است.
- هزینه باتری‌ها در حدود ۵۰ درصد هزینه کل سیستم است و بیشتر مناسب پمپ‌ها و کفکش های تک فاز است.
پمپ آب خورشیدی جریان متناوب بدون باتری
این نوع از پمپ‌های خورشیدی فقط می‌توانند در ساعات روشنایی روز به ویژه ظهر فعالیت کنند. سیستم برق این پمپ‌ها از پنل های خورشیدی، اینورتر های کنترل دور موتور تشکیل شده است. در ساعاتی از روز که نور آفتاب به اندازه کافی بر سطح پنل های خورشیدی تابیده می‌شود، توان خروجی پنل ها از توان مورد نیاز برای راه اندازی پمپ یا کفکش بیشتر شده و الکتروپمپ ابتدا با دور پایین شروع به کار می‌کند و پس از مدت زمانی، دور الکتروپمپ به دور نامی خودش می‌رسد. گفتنی است پمپ‌ها و کفکش های قابل استفاده در این روش همانند پکیج‌های دارای باتری همان پمپ‌ها و کفکش های موجود در بازار هستند.
بیشتر بخوانید: انرژی خورشیدی
مزایا و معایب این مدل از پمپ ها به صورت زیر است
مزایا
- قیمت تمام شده این نوع پمپ آب خورشیدی به نسبت سایر مدل‌ها پایین‌تر است.
- عدم استفاده از باتری در نتیجه طول عمر پکیج تا ۲۰ سال افزایش پیدا می‌کند.
- می‌توان از پمپ خورشیدی تک فاز و سه فاز استفاده نمود شرایط نگهداری به دلیل نبود باتری ساده‌تر است.
معایب
- این سیستم این است که فقط در ساعاتی که نور خورشید در دسترس است قابل استفاده است.
پمپ آب خورشیدی جریان مستقیم بدون باتری
در این روش پمپ آب خورشیدی یا کفکش خورشیدی از نوع جریان مستقیم DC بوده و به طور معمول به صورت مستقیم یا به کمک یک درایور به پنل های خورشیدی متصل می‌شود. پمپ‌ها و کفکش های جریان مستقیم با پمپ‌ها و کفکش های موجود در بازار متفاوت بوده و نمی‌توان پمپ‌های آب معمولی را به این روش به خورشیدی تبدیل نمود.
مزایا و معایب این مدل از پمپ‌های آب خورشیدی
مزایا
- شرایط نگهداری به دلیل نبود باتری بسیار ساده‌تر است.
- هزینه تمام شده برای مدل‌های بدون درایور ارزان‌تر از سایر مدل‌ها است.
معایب
- در مدل‌های دارای درایور، هزینه تمام شده بیشتر از پمپ‌های جریان متناوب است و فقط در ساعاتی که نور خورشید در دسترس است می‌توان از این پمپ‌ها استفاده نمود.
بیشتر پمپ ها و شناورهای موجود در بازار ایران تا حداکثر ارتفاع ۷۰ متر موجود است. ضمنا آبدهی این نوع پمپ ها و شناورها کم و بیشتر برای سیستم های دارای ذخیره آب ( استخر ) به کار می روند.آبدهی اکثر این شناورها حداکثر ۶ تا ۱۰ هزار لیتر در ساعت می باشد. شناورهای دارای آبدهی و ارتفاع و حد بیشتر بسیار گرانتر از شناورهای معمولی تکفاز و سه فاز می باشند.
نویسنده: مهندس مهدی مهدوی