Προβολές: 121 Συγγραφέας: Επεξεργαστής ιστότοπου Ώρα δημοσίευσης: 26-12-2020 Προέλευση: Τοποθεσία
Οι ηλεκτρικές αντλίες έχουν πολλές χρήσεις στις μέρες μας. Είναι κοινά στην άντληση νερού από βαθιά πηγάδια, στο φιλτράρισμα ενυδρείων, στο φιλτράρισμα της λίμνης και στον αερισμό. Όταν πρόκειται για αντλίες νερού, η κύρια χρήση αυτής της συσκευής είναι η ανταλλαγή υγρών όπως το νερό.
Από τη γεωργία μέχρι την ενεργειακή βιομηχανία, οι αντλίες βρίσκονται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Η κύρια αρχή λειτουργίας μιας αντλίας νερού εξαρτάται βασικά από την αρχή θετικής μετατόπισης και την κινητική ενέργεια που βοηθά στην ώθηση του νερού.
Η ηλιακή αντλία νερού είναι μια σχετικά νέα ιδέα στη μηχανική. ΕΝΑ Το ηλιακό σύστημα αντλίας νερού εμφανίζεται συνήθως σε οικιακές και εμπορικές χρήσεις, καθώς και για άρδευση γεωργικής γης. Μέσω των ηλιακών συλλεκτών, η αντλία μπορεί να εξαλείψει το κόστος ενέργειας και να παρέχει μια πιο εφικτή επιλογή που χρησιμοποιεί ενέργεια από τον ήλιο (και όχι μηχανισμούς καύσης καυσίμου) για την άντληση νερού.
Σε περιόδους που ολόκληρος ο κόσμος στρέφεται στην ηλιακή ενέργεια, η χρήση της ενέργειας του ήλιου σε συστήματα άντλησης νερού μπορεί να βοηθήσει σημαντικά και να επιταχύνει την ανάπτυξη της γεωργίας στις αφρικανικές χώρες και σε πολλές άλλες φτωχές απομακρυσμένες περιοχές. Αυτή η έννοια είναι γνωστή ως άρδευση με ηλιακή ενέργεια και χρησιμοποιείται σε πολλές περιοχές στις μέρες μας.
Η αλήθεια είναι ότι η ηλιακή ενέργεια μπορεί να είναι ο ευκολότερος τρόπος για τους αγρότες να παράγουν ενέργεια, ειδικά για εκείνους που ζουν από τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας με κακή υποδομή γύρω από τα σπίτια τους. Ως εκ τούτου, η χρήση ηλιακών αντλιών νερού στη γεωργία γίνεται όλο και πιο δημοφιλής. Η έννοια της ηλιακής άρδευσης αντιπροσωπεύει έναν ενάρετο κύκλο - όταν ο ήλιος λάμπει, τροφοδοτεί το σύστημα άρδευσης και τροφοδοτεί τις καλλιέργειες που εξαρτώνται από το νερό σε ηλιόλουστες καιρικές συνθήκες. Επομένως, μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας απελευθερώνεται ακριβώς τη στιγμή που χρειάζεται περισσότερο.
Η ηλιακή άρδευση είναι μια έννοια που λειτουργεί μέσω ηλιακών αντλιών νερού. Παρακάτω, τα περιγράφουμε αναλυτικά.
Όπως συζητήσαμε προηγουμένως, οι ηλιακές αντλίες παρουσιάζουν μια καθαρή, απλή και ενεργειακά αποδοτική εναλλακτική λύση σε σχέση με τα παραδοσιακά σετ αντλιών ηλεκτρικών και καυσίμων. Αποτελούν μέρος μιας φιλικής προς το περιβάλλον προσέγγισης στη γεωργία και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκμετάλλευση κάθε περιοχής, είτε είναι ανεπτυγμένη είτε φτωχή.
Λόγω των τεράστιων δυνατοτήτων τους για παραγωγική χρήση και αγροτική παραγωγικότητα, οι ηλιακές αντλίες νερού τροφοδοτούν τώρα όλο και περισσότερα γεωργικά έργα. Γνωρίζοντας ότι το 40% του παγκόσμιου πληθυσμού βασίζεται στη γεωργία ως την κύρια πηγή εισοδήματός του, η πρόσβαση στο νερό παραμένει ένας συνεχής αγώνας για πολλούς ανθρώπους. Αυτό στοχεύει η ηλιακή ενέργεια να αλλάξει και να εισαγάγει ένα οικονομικά αποδοτικό μέλλον για περίπου 500 εκατομμύρια αγρότες μικρής κλίμακας σε όλο τον κόσμο.
Τα κύρια εξαρτήματα σε ένα ηλιακό σύστημα άντλησης περιλαμβάνουν μια φωτοβολταϊκή (PV) διάταξη, έναν ηλεκτροκινητήρα και μια αντλία. Τα ηλιακά συστήματα άντλησης νερού, από την άλλη πλευρά, ταξινομούνται είτε ως συστήματα συνεχούς ρεύματος (DC) είτε ως συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) με βάση την ικανότητα του κινητήρα τους. Πρόσφατα, παρουσιάστηκε και από την MASTRA η ιδέα των κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες (BLDC) για εφαρμογές ηλιακής άντλησης νερού.
Όταν πρόκειται για MASTRA , οι κύριοι τύποι περιλαμβάνουν αντλίες με βίδες και φτερωτές. Αυτόνομα ηλιακά συστήματα άντλησης Οι φυγόκεντρες αντλίες είναι η κοινή επιλογή για περιστροφή και είναι σχεδιασμένες για εφαρμογές σταθερής κεφαλής. Η έξοδός τους αυξάνεται ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής τους.
Επιπλέον, οι αντλίες ταξινομούνται επίσης ως υποβρύχιες και επιφανειακές αντλίες, με βάση την τοποθέτησή τους (υποβρύχια και πάνω από την ίσαλο γραμμή).
ΕΝΑ Η αντλία νερού με ηλιακή ενέργεια είναι μια φιλική προς το περιβάλλον ιδέα. Το πιο σημαντικό, είναι μια ιδέα που απαλλάσσει από τυχόν δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας ή ορυκτά καύσιμα που χρησιμοποιούνται για την άντληση νερού από το έδαφος. Παρακάτω, παραθέτουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της χρήσης τους.
Το πρώτο πλεονέκτημα των ηλιακών αντλιών είναι ότι είναι αξιόπιστες σε περιφερειακές και απομακρυσμένες περιοχές. Ένα τέλειο παράδειγμα αυτού είναι η Αφρική, η οποία είναι μια από τις φτωχότερες απομακρυσμένες περιοχές στον κόσμο με άφθονο νερό - αλλά και η πιο κυρίαρχη περιοχή όταν πρόκειται για τις περισσότερες ημέρες του ήλιου του έτους. Από την άλλη πλευρά, η Αφρική πιστεύεται ότι κατέχει το 9% των παγκόσμιων πόρων γλυκού νερού που μεταφράζεται σε περίπου 4.000 km3 νερού ετησίως. Η ανάπτυξη ηλιακών αντλιών νερού στην Αφρική είναι, επομένως, η τέλεια εναλλακτική σε οποιαδήποτε άλλη πηγή καυσίμου - και μια εναλλακτική που μπορεί να τονώσει τη ζωή σε κάθε μέρος αυτής της ηπείρου.
Εύκολες στη μεταφορά και τη μετεγκατάσταση, οι ηλιακές αντλίες νερού μπορούν να οργανωθούν σύμφωνα με τις ανάγκες του αγροκτήματος και έχουν εξαιρετικά χαμηλό κόστος λειτουργίας. Και τα δύο αυτά είναι σημαντικά πλεονεκτήματα, σε συνδυασμό με τη μακροπρόθεσμη οικονομική τους απόδοση, δείχνουν ότι ένα ηλιακό σύστημα άντλησης νερού είναι η τέλεια λύση για περιοχές με ηλιόλουστες μέρες και άφθονο νερό στο έδαφος τους.
Ένα σημαντικό πράγμα που πρέπει να σημειωθεί όταν πρόκειται για ηλιακές αντλίες και συστήματα άρδευσης είναι το γεγονός ότι το κόστος τους έχει μειωθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Σύμφωνα με νέα έρευνα του Διεθνούς Οργανισμού Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (IRENA), θα υπάρξει μείωση κόστους κατά 59% για την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ηλιακά φωτοβολταϊκά έως το 2025 σε σύγκριση με τις τιμές του 2015.
Ως εκ τούτου, η οικονομική βιωσιμότητα αυτών των συστημάτων ποικίλλει για διαφορετικές περιοχές και περιοχές, κυρίως ανάλογα με τις συνθήκες της τοποθεσίας, τις καλλιέργειες και τις αγορές. Ένα infographic από την Παγκόσμια Τράπεζα δείχνει ότι το 1997, η μέση τιμή χρήσης ηλιακής ενέργειας ανά watt ήταν 76 $. Το 2015, αυτή η τιμή ήταν 0,3 $ που δείχνει ξεκάθαρα την πτώση των τιμών. Τώρα, ένα ηλιακό πάνελ έχει μέση διάρκεια ζωής 25 χρόνια και σε σύγκριση με την άντληση ντίζελ, στερείται καυσίμου και παρουσιάζει λιγότερη λειτουργία και συντήρηση. Το μόνο μειονέκτημα είναι το αρχικό του κόστος που είναι περίπου δύο φορές υψηλότερο σε σύγκριση με τα συστήματα άντλησης νερού ντίζελ.
Η τιμή είναι επίσης βασικός παράγοντας διαφοροποίησης όσον αφορά την απόδοση επένδυσης (ROI). Η βασική πτυχή που καθορίζει την οικονομική βιωσιμότητα (ο παράγοντας που σχετίζεται με την αξία των ηλιακών αντλιών νερού ως επένδυση) είναι ο τρόπος με τον οποίο τα ηλιακά συστήματα συγκρίνονται με άλλες μορφές ενέργειας.
Σε γενικές γραμμές, οι αντλίες ντίζελ έχουν χαμηλό αρχικό κόστος επένδυσης, αλλά συνδέονται επίσης με υψηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης, για να μην αναφέρουμε τις αρνητικές επιπτώσεις τους στο περιβάλλον και την οικολογία. Σε αντίθεση με αυτό, α Το ηλιακό σύστημα άντλησης νερού έχει υψηλότερο κόστος επένδυσης αλλά χαμηλότερο κόστος συντήρησης και λειτουργίας.
Οπότε, η βασική λύση της ερώτησης «αξίζει τον κόπο» είναι η εξής…
Εάν βρίσκεστε σε μια περιοχή με άφθονο ήλιο και πολλά υπόγεια νερά, συνιστάται οπωσδήποτε ένα ηλιακό σύστημα άντλησης νερού. Παρά το αρχικό κόστος εγκατάστασης, το χαμηλότερο κόστος συντήρησης και η μεγαλύτερη διάρκεια ζωής θα σας δώσουν ένα σύστημα που λειτουργεί σε χρόνο μηδέν, καθαρό νερό και πολλά οφέλη μακροπρόθεσμα.
Όπως αναφέραμε παραπάνω, το επενδυτικό κόστος που σχετίζεται με την αγορά ηλιακών αντλιών νερού μειώνεται τα τελευταία χρόνια. Ωστόσο, οι παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση μιας ηλιακής αντλίας νερού είναι πολλοί και περιλαμβάνουν:
· Οικονομική βιωσιμότητα
· Πρόσβαση σε χρήματα
· Εγκατάσταση, λειτουργία και συντήρηση
· Τυποποίηση και ποιοτικός έλεγχος προϊόντων και υπηρεσιών
· Διαχείριση νερού
· Κοινωνική δικαιοσύνη
Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, μπορούμε να πούμε ότι η ηλιακή άντληση νερού μπορεί να προσφέρει σημαντικά περιβαλλοντικά και κοινωνικοοικονομικά οφέλη σε αγροτικό και εθνικό επίπεδο. Σε επίπεδο αγροκτήματος, η τεχνολογία μπορεί να παρουσιάσει μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας σε απομακρυσμένες περιοχές — και ειδικά σε περιοχές που δεν είναι συνδεδεμένες με το ηλεκτρικό δίκτυο ή δεν διαθέτουν τακτική παροχή υγρών καυσίμων. Σε εθνικό επίπεδο, η ηλιακή άντληση νερού μπορεί να βοηθήσει στη σταθεροποίηση, την αύξηση και τη διαφοροποίηση της γεωργικής παραγωγής, η οποία αποτελεί το θεμέλιο των οικονομιών των περισσότερων αφρικανικών χωρών.
Εξ ορισμού, ένα αποδοτικό σύστημα άντλησης νερού με ηλιακή ενέργεια είναι αυτό που δέχεται άφθονο ηλιακό φως και εγκαθίσταται ειδικά για τις ανάγκες του αγροκτήματος.
Σε έναν κόσμο όπου υπάρχει μια τρέχουσα ενεργειακή κρίση, υπάρχει μια ισχυρή ώθηση προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Παρά το κόστος που είναι σχετικά υψηλότερο, η πραγματική απόδοση των ηλιακών συστημάτων φαίνεται στη χρήση τους με την πάροδο των ετών. Ως επιλογή ανανεώσιμης ενέργειας, η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας είναι μια πολύτιμη επιλογή.
Το επίκεντρο της εγκατάστασης της ηλιακής άντλησης νερού είναι προφανώς στη Νότια Αφρική και σε περιοχές με κακή οικονομική ανάπτυξη αλλά με άφθονο ηλιακό φως. Σε συνδυασμό με τις σωστές περιβαλλοντικές συνθήκες, τη σωστή ποσότητα φωτοβολταϊκών πάνελ και ελεγκτών και τη σωστή εγκατάσταση αποθήκευσης ενέργειας, μετατροπέων, μετατροπέων, αντλιών και κινητήρων—το ηλιακό σύστημα άντλησης νερού μπορεί να προσφέρει σε ένα αγρόκτημα και σε ένα έθνος πολλά οφέλη.
Εάν σκέφτεστε ή εξετάζετε τις εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας στη γεωργία, τα οφέλη είναι πολλά. Με τη δυνατότητα άντλησης νερού για άρδευση κατά τη διάρκεια ξηρών και ηλιόλουστων καιρικών συνθηκών σε περιοχές που το χρειάζονται περισσότερο, τέτοια πάνελ μπορούν να τοποθετηθούν εύκολα και επιτρέπουν στις αντλίες να λειτουργούν σε φρεάτια πολύ χαμηλής απόδοσης, προσφέροντας μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και άφθονη ενέργεια μακροπρόθεσμα.
