تعريف:

يتكون نظام الضخ الشمسي من مضخة هيدروليكية تغذيها مباشرة الألواح الشمسية الكهروضوئية ، بدلا من تزويدها بالكهرباء التقليدية, الغاز الطبيعي أو الديزل.

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on whatsapp
نظام الضخ بالطاقة الشمسية الكهروضوئية

الضخ بالطاقة الشمسية

يتكون نظام الضخ الشمسي من مضخة، ومولد للطاقة الشمسية، و صندوق تحكم / محول للتردد، و إكسسوارات، و مكونات للسلامة.

الطاقة الشمسية طاقة شمسية

Yessef Ben Adam Moubachir

كيـف يعمــل نظام الضخ الشمسي بالطاقة الشمسية
الكهروضوئية؟

تضــخ الميــاه فــي العــادة فــي خــزان، حيــث يتــم الاحتفــاظ بهــا لاســتعمالات متعــددة، مثــل الــري وتوفيــر الميــاه الصالحة للشــرب للماشــية (الشــكلان تحته)

شكل أ :

ألواح ضوئية + مضخة + برج الماء + ري بالجاذبية

شكل ب :

ألواح ضوئية + مضخة + ري بالتنقيط

 
 

هنــاك حــالات أخــرى ممكنــة، منهــا الضــخ مباشــرة مــن البئــر إلــى شــبكة التنقيــط

 

شكل ج :

ألواح ضوئية + مضخة + خزان + ألواح ضوئية+ مضخة + ري بالتنقيط

 
 

مكونات منظومة الضخ الشمسي

الحلول المتوفرة في السوق

توفر السوق حلولا متعددة

 

   حــل كامــل :

  • وحــدة تحكــم
  • مضخــة
  • واكسســوارات التحكــم.

يســتفيد الزبــون مــن ضمــان نتائــج الطاقــة الشمســية مــن حيــث التدفــق اليومــي الــذي تتيحــه المضخــة

 

حــل بمضخــة موجــودة :

يكتفــي بتثبيــت مولــد الطاقــة الضوئيــة ومحــول التــردد الــذي يعمــل علــى تشــغيل المضخــة الموجــودة. هــذه المحــركات هــي هجينــة بشــكل متزايــد، إذ إنهــا تعمــل أيضًــا مــع مولــدات الكهربــاء و الشــبكات الكهربائيــة. و تتمثــل قــوة المضخــة بالكيلــواط عمومــا فــي قــوة محــول التــردد المــراد تركيبــه،
و تختلــف مســا حة الحقــل الشمســي باختــلاف الصبيــب المطلــو ب .

 
 
 

تصميم وتحجيم

تصميم وتحجيم محطة للضخ الشمسي في المغرب

 

إمكانات الطاقة الشمسية في المغرب

يتوفــر المغــرب علــى حقــل شمســي مهــم بمعــدل ســنوي يصــل إلــى 5,5 كيلوواط/متــر مربــع فــي اليــوم، كمــا هــو موضــح فــي الخريطــة

الضخ الكهروضوئية
  • الرحامنة مراكش شيشاوة 5,3 إلى 5,5
  • شمال غربي طنجة 4,5 إلى 4,7
  • الراشيدية – ورزازات 5,5 و ما فوق
  • جهة وجدة 5 إلى 5,3
  • سوس 5 إلى 5,3
  • القنيطرة (الغرب) 4,7 إلى 5
  • الصحراء 5,5 و ما فوق
  • الدار البيضاء-سطات (الشاوية) 5 إلى 5,3

تقدير حجم محطة الضخ.

 

الحــد الأقصــى للاحتياجــات اليوميــة:

يجــب أن تكــون المضخــة  قــادرة علــى توفيــر كميــة الميــاه Q في m3 اللازمــة  لــري المحاصيــل  خــلال فتــرات الــذروة . يجــب أن يأخــذ هــذا التدفــق  اليومــي  فــي الاعتبــار الطلــب (  evapo-transpiration  أو   ET ) و نــوع الزراعــة.   الحــد الأقصــى لتدفــق شــروط الحفــر اســتخدام التخزيــن  لضمــان توافــر الميــاه خـلال فتــرات الحاجــة الكبيــرة

 

مجمــوع الارتفــاع المانومتــري بالمتــر:

مجمــوع المســتوى الثابــت مــن الفرشــة المائيــة والحــد الأقصــى مــن الســحب وانخفــاض الضغــط فــي الأنابيــب وارتفــاع الخــزان فــي حــال وجــوده

 

متوســط ضــوء الشــمس اليومــي:

بالكيلــوواط/ســاعة للمتــر مربــع فــي اليــوم، حســب الموقــع الجغرافــي والشــهر ودرجــة ميــلان الألــواح الكهروضوئيــة.

 

  تحجيم نظام ضخ شمسي في 4 خطوات

 

قواعد حساب الطاقة و تحجيم المولد

[ngg src=”galleries” ids=”5″ display=”basic_imagebrowser”]

دراسةإجراءات ومخططات عمليات تركيب الأنظمة في الموقع.

 ما ينبغي التحقق منه مسبقا؟

المســاحة

 

 المســاحة الأرضيــة اللازمــة  لتركيــب المولــد الكهروضوئــي، لأن تلــك المســاحة قــد تكــون كبيــرة.

تصميم وتحجيم محطات الضخ

 

التعــرض للشــمس :

يجــب تركيــب الألــواح فــي مــكان فســيح بــدون أي ظل و لــو جزئــي. وينبغــي أن يؤخــذ فــي الاعتبــار نشــوء الظــال بيــن صفــوف الألــواح ومــن أثــر الحواجــز المختلفــة والأشــجار والأعمــدة الكهربائيــة وغيرهــا. 

 

تصميم وتحجيم محطات الضخ

 

 

التوجـيـه :

 يجــب أن تكــون الوحــدات مائلــة نحــو الشــمس لتحســين التقــاط الطاقــة. ويتــم تحديــد زاويــة الإمالــة المثلــى حســب الموقــع (خــط العــرض). 

 

أنظمة الضخ الكهروضوئية

 

الإمالــة فــي الصيــف : 

خــط العــرض -°15 

الإمالــة فــي الشــتاء :

خــط العــرض °+20: تســتعمل هــذه القيمــة الوســط طيلــة الســنة فــي تطبيقــات الضــخ

تجــدر الإشــارة إلــى توفــر هيــاكل متنقلــة تمكــن مــن تغييــر زاويــة الألــواح حســب الفصــل أو تتبــع الشــمس طيلــة اليــوم، لكــن هــذه الحلــول مكلفــة ولا تتــاءم مــع الأنظمــة الصغيــرة.

 

أنظمة الضخ الكهروضوئية

 

 

المســافات :

العمــل علــى تقليــص المســافة بيــن الألــواح الكهروضوئيــة ووحــدة التحكــم والمضخــة، لتفــادي خســارة القــوة فــي الأســاك

 

 

زيارة الموقع

زيــارة الموقــع ضروريــة للتأكــد مــن المعلومــات والاقتــراح 

  • التصميــم الكهربائــي 
  • موقــع الألــواح الشمســية 
  • التأكــد مــن صحــة المســافات بيــن اللوحــات / وحــدة التحكــم والمضخــات 
  • ومــن أن أقســام الكابــلات كافيــه.

 أمــا إذا كان هنــاك اختــلاف فــي الارتفــاع فــي الموقــع، .فيجــب تأكيــد الارتفــاع المانومتــري

تصميم وتحجيم محطات الضخ

اختيار المعدات

تصميم وتحجيم محطات الضخ

يجب أن يكون التثبيت الجيد مطابقا لمعايير الجودة للمنتجات و قواعد التثبيت.

المنتجــات المعنية بمعايير الجــودة هــي الألواح الشمسـية والدعامات المعدنية و وحــدة التحكــم الشمســي والحمايـة الكهربائيــة وأسلاك التيــار المباشــر والمتناوب والراتنج الساخن والمضخة الكهربائيــة و القنــاة القائمـة الهيدروليكية.

الألواح الشمسية

نظام الضخ الشمسي بالطاقة الشمسية

  • يجــب أن تكــون الخلايـا مــن الفئــة A أ، وتوجــد أيضــا الفئـات  B ب و C ج.
  • أي خلل تــراه العيــن هــو علامــة علــى شــيخوخة الخليــة.
  •  يجــب أن تكــون الخلايــا فــي الألــواح الشمســية مــن نفــس الحجـــم والمظهر
  •  يتــم عــرض قــوة اللوحــة علــى الملصق الخلفي برقمهــا التسلســلي..
  •  الحـذر مـن تزويـــر الملصقــات، اطلبــوا لوحــة اختبــار.

نظام الضخ الشمسي بالطاقة الشمسية

 

 

محول التردد أو وحدة التحكم

يوصــى باسـتخدام تقنيــة  MPPT الأوتوماتيكية، فهــي تحســن مــن اســتخدام الطاقــة.

يجــب حمايــة المعدات عــن طريــق حمايــة تيار كهربائي ثابــت.

 

الأسلاك

 

أنظمة الضخ الكهروضوئية

 

يجــب أن يكــون الســلك الــذي يربــط الوحــدات الكهروضوئية مــع وحــدة التحكــم / محــول بالتــردد المستمر، مصنوعا خصيصا للاســتخدام فــي الأنظمــة الشمســية. لا ينبغــي اسـتخدام أسلاك التيار المتردد (السلك المسـتخدم فولت 230) عــادة فــي شــبكة 

[ngg src=”galleries” ids=”4″ display=”basic_imagebrowser”] 

 

حماية تيار الكهربائي الثابت

 

أنظمة الضخ الكهروضوئية

  • تيار كهربائي ثابــت مــن نــوع فولت 1000
  • مضاد الصواعق وقاطع الدائــرة
  • الصمامات الشمسـية الخاصة بالتوصيل الأرضي

ضمانات الصانع المعتادة

  •  الألواح : سنوات 10 
  • وحــدة التحكــم / محــول التــردد   :2   إلـى 3  ســنوات    
  • المضخة : سنتان
  • معدات أخرى : سنة

آجال الاستعمال 

  •    الألــواح: 25 ســنة، مــع أداء تنازلــي وفقًــا لمنحنــى كل مصنِّــع.
  •     وحــدة التحكــم / محــول التردد:   مــن   8 إلــى  12ســنة
  •     لمضخة :   10 سنوات

الصيانة ومراقبة الأداء

    الصيانة
  •     تنظيــف أســبوعي للألــواح لإزالــة الغبــار (بمــاء عــذب وقطعــة قمــاش ناعمــة).
  •     تقليم الأشجار التي تولد الظل.
  •     التحقق من شد العناصر الثابتة.

أنظمة الضخ الكهروضوئية

تصميم وتحجيم محطات الضخ

 
التحقق من أداء نظام الضخ الشمسي
  • الفحــص البصــري الــدوري : حالــة الأنابيــب، مجســات المســتوى.

يتــم اسـتخدام مقيــاس التدفق للتحقق مـن التشـغيل الصحيــح للنظــام. مقارنــة القياســات  مــع ملاحظة الحســاب

تصميم وتحجيم محطات الضخ