<p><span style="color:#3300cc;">كانت فكرة الاستفادة من طاقة الشمس كمصدر للطاقة قائم منذ أن تطورت أنظمة الري بالطاقة بالشمسية الأولى في القرن التاسع عشر، وكان ذلك نتيجة لتقدم تكنولوجيا تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى أشكال أخرى من الطاقة. في هذه الأنظمة الأولى، تم استخدام&nbsp; &nbsp;الطاقة الشمسية للمزارع&nbsp;&nbsp;لتشغيل المحركات البخارية، حيث كانت الشمس تسخن الماء لتوليد البخار.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">كانت هذه المحركات البخارية تُستخدم في تشغيل مضخات المياه سواء للري في المزارع أو التطبيقات الصناعية، وهو ما أحدث ثورة في آليات أداء العديد من المهام الثقيلة. بينما اكتسبت هذه المضخات البخارية اهتمامًا في القرنين التاسع عشر والعشرين لدي المزارعين الكبار، ظهر خط مواز للاختراع، وهو الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء مباشرة.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">في البداية، كانت الألواح الشمسية الكهروضوئية غير فعالة للغاية وتحتوي على مواد نادرة، مما جعل تكاليفها مرتفعة للغاية. في الستينيات، كان يُكلف حوالي 1000 دولار لكل واط! ولكن شهدت صناعة أشباه الموصلات تقدمًا كبيرًا في السبعينيات، مما أدى إلى زيادة في كفاءة اللوح الشمسي (المزيد من الطاقة لكل متر مربع) وانخفاض سريع في التكلفة.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">في الوقت الحاضر، تعمل معظم أنظمة الري بالطاقة الشمسية بواسطة الألواح الشمسية الكهروضوئية، وتستمر التكنولوجيا في التحسن لتمكين تشغيل المضخات ذات القدرة الكبيرة بواسطة ألواح شمسية أصغر وأقل تكلفة. ولم تعد أنظمة الري بالطاقة الشمسية&nbsp;حكرًا للمزارعين&nbsp; الأثرياء فقط.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">نظرًا لتراجع تكلفة الألواح وزيادة قابليتها للنقل، أصبحت مضخات المياه بالطاقة الشمسية ذات استخدامات متعددة ، تشبه تمامًا مضخات المياه التي تعتمد على الوقود الأحفوري، وفي بعض الحالات تتفوق عليها. إنها مثالية لتوصيل المياه إلى المناطق النائية التي لا يمكن لشبكات الكهرباء الوصول إليها، ولا تتطلب وقودًا باهظ الثمن وملوثًا، ولا تعتمد على عمالة كثيفة.</span></p><p><span style="color:#c0392b;"><strong>المكونات الرئيسية لنظام الري بالطاقة الشمسية</strong></span></p><p><span style="color:#3300cc;">أنظمة الري بالطاقة الشمسية يتألف من الواح الطاقة الشمسية، ومجموعة المضخة، وخزان تخزين، و المكونات الإلكترونية، والكابلات المتصلة والهيكل المعدني للتثبيت. تشمل المكونات الإلكترونية عادة عاكسًا، أو محول الطاقة، أو وحدة تحكم في مضخة الري ، ووحدات التحكم/الحماية، ومستشعرات المياه.</span></p><p><span style="color:#3300cc;"><strong>ألواح الطاقة الشمسية</strong></span></p><p><span style="color:#3300cc;">الطاقة والقدرة اللازمة لتشغيل نظام الري بالطاقة الشمسية تأتي مباشرة من مجموعة من الألواح الشمسية ذات الحجم والمواصفات الصحيحة. حيث يحول اللوح الشمسي &nbsp;الإشعاع الشمسي إلى تيار كهربائي من خلال التأثير الكهروضوئي. نسبة الطاقة الكهربائية المنتجة إلى الإشعاع المستلم هي كفاءة لوح الطاقة الشمسية. المواد الشبه موصلة الأكثر استخدامًا في الخلايا الشمسية التجارية هي السيليكون البلوري.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">هذه الوحدات إما أن تكون وحدات سيليكون أحادي البلورة مونوكريستالين Mono-crystalline، حيث تحتوي كل خلية PV على بلورة سيليكون واحدة؛ أو وحدات متعددة البلورات بولي كريستالين Poly-crystalline، حيث تحتوي كل خلية على عدة بلورات. تتمتع وحدات السيليكون أحادي البلورة بكفاءة أكبر من الوحدات متعددة البلورات (متوسط كفاءة 20-22% مقارنة بالبولي كريستالين ذو متوسطـ كفاءة 18-20% .</span></p><p><span style="color:#3300cc;">تُصنف الواح الطاقة الشمسية وفقًا لإخراج الطاقة الخاص بها، استنادًا إلى طاقة شمسية ساقطة يبلغ 1000 واط/م2 عند درجة حرارة معينة للوح. تشمل البيانات قدرة إخراج اللوح الأقصي (أقصى طاقة تولدها اللوح، وغالباً ما يشار إليها باسم واط-ذروة [Wp])، والجهد (فولت)، والتيار (أمبير). بالإضافة إلى شدة الضوء، يؤثر درجة حرارة وحدة الطاقة الشمسية على كمية الطاقة المنتجة، حيث تقلل درجات الحرارة العالية من إخراج الطاقة. لذلك، فإن توفير تهوية جيدة للوحدات للحد من ارتفاع حرارتها يعتبر ممارسة تصميم جيدة.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">تتراوح قدرات الألواح الشمسية&nbsp; التجارية حاليا&nbsp; بين 475 واط الي 575وات ويحدد عددها بالقدرة الأجمالية للمحطة فمثلا محطة بقدرة 50كيلو وات تحتاج 90لوح شمسي 550 واط</span></p><p><span style="color:#3300cc;"><strong>العاكس الشمسي لنظم الري irrigation solar inverter</strong></span></p><p><span style="color:#3300cc;">يتستخدم عاكس الطاقة الشمسية للتحكم وتنظيم عمل نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية . يمكن أن يحول الطاقة المستمدة من مصفوفة الطاقة الشمسية إلى تيار متناوب لتشغيل مضخة المياه. بالإضافة إلى ذلك، يمكنه ضبط تردد الإخراج (وبالتالي سرعة محرك المضخة ) وفقًا لكثافة أشعة الشمس من تحقيق تتبع نقطة إنتاج الطاقة القصوى (MPPT).و لا يحتاج عاكس مضخة الطاقة الشمسية إلى بطاريات لذا يمكن أن يعمل طالما هناك ضوء الشمس.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">يمكن أن يتخذ العاكس الشمسي عدة صيغ: إنفرتر تيار مستمر إلى تيار مستمر بسيط، أو انفرتر تيار مستمر إلى تيار متردد بسيط لمضخة تعمل بالتيار المتردد، أو انفرتر متغير السرعة (VSD) أكثر تعقيدًا ذو تيار متناوب مفرد أو ثلاثي. بشكل عام، يتم تطابق قدرة الأنفرتر مع المضخة ليتناسب مع أداء المضخة من حيث الجهد والطاقة. وتقدم اغلب العواكس الأن التغذية الهجينة تبادليا بين تغذية من الطاقة الشمسية وتغذية من محرك الديزل، مما يمكن من استخدامها في الأوقات الغير مشمسة أو ليلاً.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">مضخات المياه لأنظمة الري بالطاقة الشمسية هناك فئتان رئيسيتان من مضخات المياه بالطاقة الشمسية، السطحية والغاطسة. داخل هذه الفئات، ستجد العديد من تقنيات الضخ المختلفة، كل منها يتمتع بخصائص مختلفة. مضخات المياه السطحية تُثبت مضخة المياه السطحية على سطح الأرض للمزارع بالقرب من مصدر المياه. تشفط المضخة المياه إلى داخلها (رفع الشفط)، ثم تضغطها لأعلى أو على طول الخط إلى المكان الذي يحتاج إليه الزراعة (رفع التصريف). يكون مجموع رفع الشفط بالإضافة إلى رفع التصريف هو الأرتفاع الإجمالي Total Head – وهو القيمة الذي يشار إليه عادة بـ “الارتفاع” في ورقات البيانات والمواقع على الإنترنت. فيزيائيا، لا يمكن أن يتجاوز الرفع الشفط الأقصى للمضخة السطحية حوالي 8 أمتار تقريبًا. لذا تعتبر مثالية لأي مزرعة متاح لديها مصادر مياه متاحة .</span></p><p><span style="color:#c0392b;"><strong>أي المزارع مناسبة لمضخات المياه بالطاقة الشمسية؟</strong></span></p><p><span style="color:#3300cc;">تعتبر أنظمة الري بالطاقة الشمسية مناسبة للعديد من أنواع المزارع ومختلف الأحجام. من المزارع الصغيرة &nbsp;والقطع الزراعية إلى المزارع الصناعية الكبيرة، حيث يمكنك تركيب نظام ري بالطاقة الشمسية تتناسب مع احتياجاتك. يتعين النظر &nbsp;إلى تضاريس الأرض حيث يجب عليك النظر في اختلاف ارتفاع الأرض، وما يعني ذلك من إجمالي المسافة والارتفاع الرأسي الذي تحتاج إلى ضخ المياه إليه.</span></p><p><span style="color:#3300cc;">مثال: لديك بئر ضحلة بالماء علي عمق خمسة أمتار تحت سطح الأرض، و لري محاصيلك على أرض على ارتفاع عشرة أمتار فوق مصدر المياه الخاص بك. يعني ذلك أنك تحتاج إلى مضخة برفع إجمالي قدره 15 مترًا. سيقل معدل التدفق والمسافة التي يمكنك ضخ المياه اليها عند زيادة الرفع، حيث يتطلب المزيد من الطاقة لتحريك المياه عموديًا.</span></p><p><span style="color:#c0392b;"><strong>الخطوات الرئيسية لتحديد حجم نظام ري بالطاقة الشمسية</strong></span></p><ul><li><span style="color:#3300cc;">يجب عليك تحديد الارتفاع الديناميكي الإجمالي للنظام باستخدام متطلبات معدل التدفق وطول وقطر الأنبوب، وأيضًا الارتفاع بين نقطة الشفط ونقطة التفريغ.</span></li><li><span style="color:#3300cc;">تحديد متطلبات التدفق اليومي والعدد المتوقع من الأسابيع في السنة لعملية الضخ.</span></li><li><span style="color:#3300cc;">بناءً على مصدر المياه، يمكنك اختيار مضخة سطحية أو غاطسة.</span></li><li><span style="color:#3300cc;">تحديد دائمًا مضخة بحجم كافٍ لتلبية متطلبات الرأس ومعدل التدفق.</span></li><li><span style="color:#3300cc;">يجب أن تعرف متطلبات الطاقة ووقت التشغيل للمضخة المحددة لتحديد شكل الحمل الكهربائي لعملية الضخ، ثم تحديد حجم نظام الطاقة الشمسية اللازم.</span></li></ul><p><span style="color:#c0392b;"><strong>لوكسري شركة مصرية مرخصة أصولاً ومتخصصة في تقديم حلول عملية وعصرية مناسبة لجميع البيئات:</strong></span></p><h3><span style="color:#3300cc;">تصميم وتنفيذ وصيانة الحداق والمسطحات الخضراء</span></h3><h3><span style="color:#3300cc;">تصميم وتركيب أنظمة الطاقة الشمسية</span></h3><h3><span style="color:#3300cc;">تصميم وتركيب شبكات الري</span></h3><h3><span style="color:#3300cc;">انشاء الملاعب</span></h3><h3><span style="color:#3300cc;">حمامات السباحة</span></h3><p><br>&nbsp;</p>