حساب قدرة مضخات الطاقة الشمسية
كيفية حساب قدرة مضخات الطاقة الشمسية
رشا عادل
يعد الضخ بالطاقة الشمسية، هو ضخ المياه عن طريق مضخات تعمل بالطاقة الشمسية سواء عن طريق الألواح أو الطاقة الشمسية الحرارية، وهذه العملية اقتصادية لأنها تقلل من تكاليف التشغيل و الصيانة ولا تؤثر على البيئة بشكل سلبي، حيث أنها تؤثر بشكل اقل بيئيًا من مضخات محركات الاحتراق الداخلي، لذلك المضخات الشمسية مفيدة للغاية في المناطق النائية الغير موصلة بالشبكة أو عدم توفير كهرباء كافية من المصادر الأخرى.
ربما يعجبك
كيفية اختيار المضخات الشمسية المناسبة
يوضح لكم “الدار 2030” طريقة اختيار المضخات الشمسية المناسبة لكم خلال السطور المقبلة :
يعتمد اختيار المضخات الشمسية المناسبة على اساس مستوى المياه الجوفية ومصدر المياه،
تستخدم المضخة الغاطسة في حالة عمق المياه الجوفية من 15_10 متر.
وتستخدم المضخة السطحية في حالة إذا كان البئر مفتوحًا أو بركة، حيث يتم تثبيتها عندما يكون مستوى المياه أقل من 10 أمتار.
وبناًء على التصنيف تتوفر الأنواع التالية من مجموعاة مضخات المحرك، مجموعة مضخة محرك مثبتة على السطح، ومجموعة مضخة محرك غاطسة، و مجموعة مضخة محرك عائمة.
ويتم ضبط أي نوع آخر من مضخات المحرك بعد موافقة مراكز الاختبار التابعة لوزارة الطاقة الجديدة والمتجددة، على الرغم أن مضخات التيار المستمر لها ميزة على مضخات التيار المتردد من حيث الكفاءة العالية ولا تتطلب وجود عاكس للتشغيل، وتكلفة مضخات التيار المستمر أمر صعب في المناطق الريفية والنائية بسبب نقص مراكز الخدمة في هذه المناطق.
حساب قدرة مضخات مياه الطاقة الشمسية
يتم حساب قدرة مضخات مياه الطاقة الشمسية من خلال ثلاث مراحل يذكرها “الدار 2030” خلال السطور المقبلة:
المرحلة الأولى: حساب تدفق الميا المناسب،
يجب التعرف على كمية المياه التي تحتاجها، وذلك من خلال المعادلة الأتية، تدفق المياه = كمية المياه اللازمة / عدد ساعات ظهور الشمس.
المرحلة الثانية: حساب الارتفاع المانومتري الجملي HMT أو ارتفاع الضغط الديناميكي TDH
يوجد طريقتين متشابهتين معتمدان في حساب خصائص المضخات المائية، وهما الطريقة الأوربية التي تستخدم الصانع HMT في كتيب المضخة، و الطريقة الأمريكية التي تستخدم TDH.
ويتم حساب الاترفاع المانومتري الجملي HMT من خلال المعادلة الأتية، HMT=Ha+HR+Pc+Pr
و HMT الارتفاع المانومتري الجملي بالمتر.
و HA، هو ارتفاع السحب ويمثل المسافة بين سطح المياه ومحور المضخة وهذا الارتفاع =0 في حالة استعمال المضخات الغاطسة.
HR، هو ارتفاع التفريغ ويمثل الارتفاع بين محور المضخة وأعلى نقطة تفريغ مياه بالنسبة للمضخة السطحية، وبالنسبة للمضخة الغاطسة فهو يمثل الارتفاع بين سطح المياه و أعلى نقطة تفريغ مياه.
Pc، وهو متوسط فقدان الأحمال وتمثل الطاقة الضائعة في أنابيب المياه PC=ja+jr
jr يعني فقدان الأحمال في أنابيب التفريغ
ja يعني فقدان الأحمال في انابيب السحب، وقيمتها 0 في حالة المضخات الغاطسة لأنه لا يوجد أنابيب سحب في هذه الحالة.
pr يعني الضغط المستعمل المطلوب عند فتح الحنفية ويتراوح بين 1 و 3 بار أي بين 10_ 30 متر.
ولحساب ارتفاع الضغط الديناميكي تستخدم هذه المعالة: TDH=Hh+ja+jr.
المرحلة الثالثة:اختيار مضخة الطاقة الشمسية المناسبة
كل صانع مضخات المياه لديه أنواع مختلفة من المضخات بخصائص مختلفة، وفي كتيب الصانع نجد عادًة منحنيات تمرز المضخات المائية، وهذه المنحنيات هي مقارنة لمعدل التدفق بقيمة HMT أو TDH.
ويتم اختيار المضخة عن طريق حساب قدرة المضخة، وتستخدم هذه الطريقة المعادلة الأتية: قدرة المضخة بالواط = الحمل الهيدروليكي بالباسكال Hh Pa / معدل التدفق بالم3 في الثانية، وهذه الطريقة أقل دقة من الطريقة السابقة.
