Solární vodní čerpadla

Zdroj: solarmagazine

Mechanická čerpadla mají v dnešní době mnoho využití. Jsou běžné při čerpání vody ze studní, filtraci akvárií, filtraci rybníků a aeraci. Pokud jde o vodní čerpadla, hlavním využitím tohoto zařízení je výměna tekutin, jako je voda.

Od zemědělství po energetický průmysl se čerpadla nacházejí v široké škále aplikací. Hlavní pracovní princip vodního čerpadla v zásadě závisí na principu pozitivního vytlačení a kinetické energii, která pomáhá tlačit vodu.

Solární vodní čerpadla jsou v mechanice relativně novým konceptem. Solární vodní čerpadlo je běžně vidět v obytných a komerčních využití, jakož i pro zavlažování zemědělské půdy.Přes solární panely, pumpa může eliminovat náklady na energii a poskytuje přijatelnější variantu, která využívá energii ze slunce (a nikoli spalovacích mechanismů) pro čerpání vody.

Představujeme zavlažování poháněné sluneční energií pro chudé a vzdálené oblasti

V dobách, kdy je celý světpřepínání na solární, využití sluneční energie ve vodních čerpacích systémech může výrazně pomoci a urychlit rozvoj zemědělství v afrických zemích a mnoha dalších chudých odlehlých oblastech. Tento koncept se nazývá zavlažování poháněné sluneční energií a v dnešní době se používá v mnoha regionech.

Pravda je, že sluneční energie může být pro zemědělce nejjednodušší cestou k výrobě energie, zejména pro ty, kteří žijí mimo elektrické sítě se špatnou infrastrukturou kolem svých domovů. Proto je používání solárních čerpadel v zemědělství stále oblíbenější. Koncept slunečního zavlažování představuje skutečný kruh - když slunce svítí, napájí zavlažovací systém a za slunečného počasí živí plodiny závislé na vodě. Proto se velké množství energie uvolňuje právě v době, kdy je to nejvíce potřeba.

Solární zavlažování je koncept, který pracuje přes solární vodní čerpadla. Níže je podrobně popisujeme.

Co je to solární vodní čerpadlo a jaké jsou nejoblíbenější typy

Jak jsme diskutovali dříve, solární čerpadla představují čistou, jednoduchou a energeticky účinnou alternativu tradičních elektrických a palivových čerpadlových agregátů. Jsou součástí ekologického přístupu v zemědělství a lze je využít k vykořisťování každého regionu, ať už jeho rozvinutého nebo chudého.

Vzhledem k jejich obrovskému potenciálu pro produktivní využití a zemědělskou produktivitu nyní solární vodní čerpadla pohánějí stále více zemědělských projektů. To věděl40% světové populace se spoléhá na zemědělství jako svůj hlavní zdroj příjmů, přístup k vodě zůstává pro mnoho lidí stále bojem.Cílem solární technologie je změnit a zavést nákladově efektivní budoucnost pro přibližně 500 milionů drobných zemědělců po celém světě.

Mezi hlavní součásti solárního čerpacího systému patří fotovoltaické (PV) pole, elektrické motorové čerpadlo. Solární systémy pro čerpání vody jsou naopak klasifikovány jako systémy stejnosměrného proudu nebo střídavého proudu na základě schopností jejich motoru. Nedávno byl představen koncept stejnosměrných (BLDC) motorů pro solární čerpací vodní aplikace.

Klasifikace a typy solárních čerpadel

Pokud jde o samostatné solární čerpací systémy, hlavnítypy zahrnujírotační a objemová čerpadla. Odstředivá čerpadla jsou běžnou volbou pro rotaci a jsou určena pro aplikace s pevnou hlavou. Jejich výkon se zvyšuje úměrně jejich rychlosti otáčení.

Kromě toho jsou čerpadla také klasifikována jako ponorná a povrchová čerpadla na základě jejich umístění (pod vodou a nad vodoryskou).

Celkově vzato je hlavní aspekt související s účinností solárního vodního čerpadla založen na třech proměnných, včetně tlaku, průtoku a příkonu čerpadla. Účinnost vodiče k vodě je běžně používaná metrika, která určuje celkovou účinnost solárního vodního čerpadla (jako poměr mezi hydraulickou energií, která vychází z potrubí a energií, která přichází přes elektrické dráty přes solární panely).

Proč jsou vodní čerpadla poháněná solární energií ideálním způsobem, jak podpořit zemědělství v odlehlých oblastech (a v Africe)

Solární vodní čerpadlo je koncept, který je šetrný k životnímu prostředí. Ještě důležitější je, že se jedná o koncept, který se zbaví veškerých energetických sítí nebo fosilních paliv používaných k čerpání vody ze země. Níže uvádíme přehled výhod a nevýhod jejich použití.

Výhody solárních vodních čerpadel

První výhodou solárních čerpadel je, že jsou spolehlivá v regionálních a vzdálených oblastech. Dokonalým příkladem je Afrika, která je jedním z nejchudších odlehlých regionů na světě s velkým množstvím vody - ale také nejdominantnějším regionem, pokud jde o většinu slunečních dnů v roce. Na druhou stranu se má za to, že má Afrika9% světových zdrojů sladké vodycož znamená ročně asi 4 000 km3 vody. Nasazení solárních vodních čerpadel v Africe je proto perfektní alternativou k jakýmkoli jiným palivovým zdrojům - a alternativou, která může stimulovat život na všech částech tohoto kontinentu.

Snadná přeprava a přemístění, solární vodní čerpadla mohou být uspořádána podle potřeb farmy a mají extrémně nízké provozní náklady. Obě tyto výhody jsou z dlouhodobého hlediska spjaty s jejich nákladovou efektivností a ukazují, že solární čerpací systém je ideálním řešením pro oblasti se slunnými dny a velkým množstvím vody na jejich pozemku.

Hlavní nevýhody

Hlavní nevýhodou nasazení zavlažovacího čerpadla se solárním pohonem pro zemědělství jsou jeho náklady (počáteční investice). I když to záleží na síle konkrétního čerpadla, jedno 120W solární čerpadlo, které slibuje produkovat 2 100 galonů vody denně, lze najít na online tržištích přibližně od 235 USD. Celý systém pro solární zavlažovací čerpadlo založený na jednom čerpadle lze také najít za přibližně 498 USD. U jiných webů, jako je eBay, jsou ceny za takové sady relativně stejné.

Je zřejmé, že existuje velký rozdíl mezi nasazením solární vodní pumpy pro váš domov a jednoho pro zemědělský projekt. S různými typy, velikostmi a potřebami přicházejí různé náklady. Existují levnější a dražší modely, ale průměrné náklady na solární vodní čerpadla jsou obecně vysoká, vezmeme-li v úvahu skutečnost, že mnoho z nich musí být nasazeno pro efektivní zavlažování. Celkově vzato, v porovnání s náklady na fosilní paliva a jiné druhy energie je solární energie dlouhodobě vítězem.

Kromě toho je sluneční energie v zemědělství také velmi závislá na počasí. I když se sluneční energie může stále shromažďovat během oblačných a deštivých dnů, účinnost sluneční soustavy klesá. To je důvod, proč se sluneční zavlažovací systémy nejlépe používají v oblastech se spoustou slunečního záření.

Investují solární čerpadla do vody

Jednou důležitou věcí, kterou je třeba poznamenat, pokud jde o solární čerpadla a zavlažovací systémy, je skutečnost, že jejich náklady v posledních několika letech výrazně poklesly.Podlenový výzkum Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje energie (IRENA), do roku 2025 dojde k 59% snížení nákladů na elektřinu vyráběnou solárním PV ve srovnání s cenami v roce 2015.

Ekonomická životaschopnost těchto systémů se v různých regionech a oblastech liší, většinou v závislosti na podmínkách místa, plodinách a trzích.Infographicod Světové banky ukazuje, že v roce 1997 byla průměrná cena za využití sluneční energie za watt 76 $. V roce 2015 byla tato cena 0,3 $, což jasně ukazuje pokles cen. Nyní má solární panel průměrnou životnost 25 let a ve srovnání s naftovým čerpáním postrádá jakékoli palivo a představuje méně provozu a údržby. Jedinou nevýhodou jsou počáteční náklady, které jsou ve srovnání se systémy na přečerpávání vody na naftu zhruba dvakrát vyšší.

Cena je také klíčovým rozlišovacím prvkem, pokud jde o návratnost investic (ROI). Klíčovým aspektem, který určuje ekonomickou životaschopnost (faktor spojený s hodnotou solárních vodních čerpadel jako investice), je to, jak solární systémy ve srovnání s jinými formami energie.

Obecně lze říci, že naftová čerpadla mají nízké počáteční investiční náklady, ale jsou také spojena s vysokými náklady na provoz a údržbu, nemluvě o jejich negativním dopadu na životní prostředí a ekologii. Na rozdíl od toho má solární systém čerpání vody vyšší investiční náklady, ale nižší náklady na údržbu a provoz.

Klíčovou věcí s otázkou „stojí za to“ je tedy následující…

Pokud sídlíte v oblasti se spoustou slunce a spoustou podzemních vod, určitě se doporučuje solární čerpací systém. Navzdory počátečním instalačním nákladům vám nižší náklady na údržbu a delší životnost zajistí fungující systém nastavený v žádném okamžiku, čistou vodu a mnoho výhod v dlouhodobém horizontu.

Jak koupit efektivní solární vodní čerpadlo

Jak jsme již zmínili výše, investiční náklady spojené s nákupem solárních vodních čerpadel v posledních letech klesají. Faktory, které ovlivňují účinnost solárního vodního čerpadla, jsou však četné a zahrnují:

Vzhledem k těmto faktorům lze říci, že čerpání solární vody může přinést významné environmentální a sociálně-ekonomické přínosy na farmě i na národní úrovni. Na úrovni farmy může tato technologie představovat spolehlivý zdroj energie ve vzdálených oblastech - a zejména v oblastech, které nejsou připojeny k elektrické síti nebo postrádají pravidelný přísun tekutých paliv. Na národní úrovni může solární čerpání vody pomoci stabilizovat, zvýšit a diverzifikovat zemědělskou produkci, která je základem ekonomik většiny afrických zemí.

Účinný solární pohonný systém je podle definice takový, který přijímá velké množství slunečního světla a je instalován speciálně pro potřeby farmy.

Ve světě, kde je současná energetická krize,existuje silná jednotkasměrem k obnovitelné energii. Přes relativně vyšší náklady je skutečná účinnost solárních systémů vidět v jejich používání v průběhu let. Jako možnost obnovitelné energie je cennou možností využití sluneční energie.

Nasazení solárního čerpání vody je samozřejmě zaměřeno na Jihoafrickou republiku a regiony se špatným hospodářským rozvojem, ale se spoustou slunečního světla. Ve spojení se správnými podmínkami prostředí, správným množstvím FV panelů a ovladačů a správným instalačním nastavením zásobníků energie, měničů, střídačů, čerpadel a motorů - solární čerpací systém může představovat farmu a národ s mnoha výhodami.

Závěr

Pokud uvažujete nebo uvažujete o využití sluneční energie pro zemědělství, výhody jsou četné. Se schopností čerpat vodu pro zavlažování za suchého a slunečného počasí v oblastech, které to nejvíce potřebují, lze panely, jako jsou tyto, snadno instalovat a umožňují čerpadlům pracovat v studnách s velmi nízkými výnosy, což nabízí delší životnost a dostatek energie v dlouhý běh.