مزایا و کاربردهای سیستم آبیاری خورشیدی

استفاده از انرژی خورشیدی در کشاورزی در حال رایج تر شدن است و انرژی تولید شده توسط این منبع انرژی تجدیدپذیر می تواند در مزارع یا در شبکه محلی مورد استفاده قرار گیرد و درآمد اضافی را در میان کشاورزان فراهم کند.

یکی از مناطق کشاورزی که بیشترین بهره را از انرژی خورشیدی می برد آبیاری به ویژه در مناطق خشک است. دلیل اصلی استفاده از آبیاری خورشید است که چرخه ای با فضیلت است: وقتی خورشید می درخشد، سیستم آبیاری را تغذیه می کند و می دانیم که وقتی خورشید زیاد می درخشد، محصولات به آب بیشتری نیاز دارند. بنابراین، مقدار زیادی از انرژی را می توان در زمانی که در واقع مورد نیاز به دست آمده است.

یک سیستم آبیاری خورشیدی چگونه کار می کند؟

پمپ های مورد استفاده برای حمل و نقل آب مجهز به سلول های خورشیدی هستند. سپس انرژی خورشیدی جذب شده توسط باتری توسط یک ژنراتور به برق تبدیل می شود که سپس برق را به موتور الکتریکی که پمپ را می راند تأمین می کند. بیشتر سیستم های پمپ معمولی در درجه اول با موتورهای دیزلی یا شبکه محلی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، این دو حالت بهره برداری در مقایسه با پمپ های خورشیدی دارای معایب هستند.

در بسیاری از مناطق روستایی به ویژه در کشورهای در حال توسعه و نوظهور، دسترسی به شبکه همیشه تضمین نشده است. در این صورت کشاورزان نمی توانند به سیستم های آبیاری سنتی تکیه کنند. بنابراین استفاده از یک سیستم مستقل انرژی جایگزین می تواند راه حلی برای کشاورزان برای اطمینان از قدرت ایمن و اجتناب از اشباع شبکه عمومی باشد.

پمپ های دیزلی به دلیل انعطاف پذیری بیشتر کمی کارآمدتر از پمپ های AC هستند. با این حال، یکی از محدودیت های اصلی این است که سیستم متکی به در دسترس بودن سوخت است و تأثیر بیشتری بر محیط زیست اضافه می کند. پمپ های دیزلی محور ارزان تر از پمپ های با انرژی خورشیدی هستند، اما هزینه های در حال اجرا به طور قابل توجهی بالاتر است و به شدت به قیمت دیزل بستگی دارد. در یک سیستم خورشیدی، معکوس را انجام می دهد، يعنی اگرچه سيستم نسبتاً گران قيمت است، انرژی آزاد است و پس از دوره مرگ و میر، دیگر هزینه های عملیاتی برای در نظر گرفتن وجود ندارد.

بسیاری از کشاورزان هندی و آفریقایی مستقیماً از چاه ها یا رودخانه ها آب می گیرد و مزارع خود را با سطل آبیاری می کنند. اگر کشاورزان این مناطق به پمپ های موتوری دسترسی داشتند، بازده آن ها ۳۰۰ درصد افزایش می یافت.

سیستم های آبیاری خورشیدی بیشتر در کجا استفاده می شوند؟

نصب پمپ های خورشیدی در مناطق خشک مانند آفریقا، هند و آمریکای جنوبی نیز بخشی از تعدادی از پروژه های توسعه ای است که هدف آن افزایش بهره وری کشاورزان محلی و در نتیجه بهبود شرایط زندگی آن ها است.

علاوه بر مناطق فوق، استفاده ازسیستم های آبیاری خورشیدیدر اروپا نیز در حال افزایش است. درست چند ماه پیش، یک سیستم آبیاری قطره ای خورشیدی تلفن همراه در اتریش در حال حاضر در حال تولید بود. یک شرکت اتریشی محلی این پروژه را اجرا کرد که هدف دوگانه ای را دنبال می کند: از یک سو کاهش انتشار دی اکسید کربن به دلیل استفاده از انرژی خورشیدی، و از سوی دیگر صرفه جویی در آب ۳۰٪ به دلیل روش آبیاری قطره ای. آبیاری آب پاش سنتی.

اصل روش آبیاری قطره ای ساده است. از طریق استفاده از شیرها، شیلنگ ها و لوله های مختلف می توان آب را به آرامی و به تدریج به ریشه گیاهان چکید. بنابراین هیچ آبی هدر نمی رود زیرا آب مستقیماً به جایی می رود که قرار است برود، در مقابل سیستم های پاشیده ای که آب در آن ها به هوا تبخیر می شود یا به خاک می بیند که هیچ گیاه در آن رشد نمی کند. بنابراین روش آبیاری قطره ای قادر به رشد بیشتر محصولات با آب کمتر است و آن را به یک روش آبیاری کارآمد می کند.

در سیستم های آبیاری خورشیدی، سیستم های خورشیدی سیار با ماژول های فتوولتیک (تا ۳kW) به پمپ های چرخ متصل می شوند که می توانند از چاه ها یا رودخانه ها پمپ اژدر کنند. با کمک یک برنامه بر روی گوشی هوشمند خود می توانید انرژی تولید شده توسط سیستم را تعیین کنید. سپس پمپ خورشیدی آب را از طریق شلنگ به طور مستقیم به محصولات توزیع می کند.

بنابراین سیستم های آبیاری قطره ای به مدیریت مؤثر آب در کشورهایی که از دماهای بالا و منابع کمیاب آب رنج می برند، کمک می کنند. این موضوع حتی مهم تر است زیرا کشاورزان باید با سه چالش مواجه شوند: صرفه جویی در آب، پول و انرژی. سیستم های آبیاری قطره ای خورشیدی سیار راه حل مناسبی برای این چالش ها خواهند بود. در حالی که حل این سیستم ها هنوز بسیار گران قیمت و دشوار است، بسیاری از پروژه های R&D در جهت دموکراتیزه کردن استفاده از انرژی خورشیدی در کشاورزی کار می کنند و آینده ای نقش مهمی در مدیریت ایفا می کند.