كم لوح شمسي تحتاج لتشغيل غاطس، ظهرت منذ سنوات غواطس تعمل بالطاقة الشمسية بفضل شركات متخصصة بمجال تصنيع المضخات مثل مضخة غاطس ماركة لورنتز الألمانية (بالإنجليزية: Lorentz pump)، حيث صممت هذه الغواطس لتعمل على الطاقة الشمسية بأعلى الكفاءات الممكنة عند انخفاض دوران المضخة إلى النصف نتيجة الانخفاض في كمية الطاقة المنتجة من الألواح الشمسية.
في هذا المقال سنوضح لكم فقط طريقة تحديد كم لوح شمسي تحتاج لتشغيل غاطس طاقة شمسية بعد أن تقوم باختيار الغاطس المناسب للبئر حسب العمق ومعدل التدفق وغيرها من حسابات الأخرى التي تساهم في تحديد قدرة الغاطس المناسب.
مضخات غواطس الطاقة الشمسية
قد يتساءل البعض عن الفرق بين الغواطس العادية التي تعمل بالتيار المتناوب والغواطس التي تعمل بالطاقة الشمسية، للإجابة على هذا السؤال نعلم جميعنا أن كل غاطس كهربائي له كفاءة وكلما كانت الكفاءة عالية كان ذلك أفضل.
ولكن في أنظمة الطاقة الشمسية تكون الطاقة المنتجة من الألواح الشمسية متغيرة بتغيير مستوى شدة أشعة الشمس، بمعنى أن الغاطس المخصص للطاقة الشمسية يمكنه العمل بكفاءة 90% عند ضخ كمية مياه بنسبة 40%، على العكس مع الغواطس العادية والتي تعمل مع شبكة الكهرباء.
والمخلص هو أن غواطس الطاقة الشمسية مصممة للعمل بأعلى الكفاءات عند تغيير نسبة إنتاجية الألواح الشمسية من فترة لأخرى خلال تغيير اتجاه أشعة الشمس وقت النهار.
اقرأ أيضاً
كم لوح شمسي تحتاج لتشغيل غاطس
هناك عدة خطوات لا بد من اتباعها لكي نقوم بتحديد عدد الألواح المطلوبة لتشغيل غاطس الطاقة الشمسية وهي كالتالي:
- الخطوة الأولى: تحديد مواصفات الغاطس
يتم ذلك بتحديد قدرة الغاطس بالواط أو بالحصان كما يجب الاخذ بالاعتبار كفاءة الغاطس، وهنا سأقوم بتسهيل الأمر لكم قم دائماً بإضافة معامل أمان بنسبة 40% فوق الطاقة المطلوبة لتشغيل الغاطس لتعويض كفاءة الألواح والغاطس.
بالتالي سوف نعمل الحسابات القادمة على أساس أن قدرة الغاطس بالحصان تساوي 2 حصان وبأقصى كفاءة 90%.
- الخطوة الثانية: تحويل قدرة الغاطس
نستخدم هذه الخطوة إذا توفرت فقط قدرة الغاطس بالحصان وليس بالواط أو بالكيلو واط كالتالي:
قدرة الغاطس بالواط = قدرة الغاطس بالحصان × 746 واط = 2 حصان × 746 واط = 1492 واط.
إذاً قدرة الغاطس بالواط تساوي 1492 واط، حيث أن الواحد حصان يساوي 746 واط.
- الخطوة الثالثة: تحديد إجمالي الطاقة المستهلكة
يتم تشغيل الغاطس خلال تواجد أشعة الشمس بشكل عمودي وقت الذروة لمدة 5 ساعات فقط، فإن:
إجمالي الطاقة المستهلكة = قدرة الغاطس × عدد ساعات التشغيل × معامل أمان (1.4)
= 1492 واط × 5 ساعات × 1.4 = 10444 واط في اليوم (أي 10.44 كيلو واط في اليوم).
ملحوظة: يمكن زيادة معامل الأمان إلى 1.5، لزيادة القدرة الإنتاجية حتى تضمن الكفاءة العالية في تشغيل الغاطس، ولكن هذا يزيد من عدد الألواح الشمسية وبالتالي تزيد من التكاليف الأولية.
- الخطوة الرابعة: تحديد إجمالي الطاقة المنتجة
مع فرض أن معدل الإشعاع الشمسي يساوي 5 ساعات فإن:
إجمالي الطاقة المنتجة = إجمالي الطاقة المستهلكة ÷ معدل الإشعاع الشمسي = 10444 ÷ 5 = 2088 واط
- الخطوة الخامسة: تحديد عدد الألواح المطلوبة
مع فرض أن اللوح الشمسي المتوفر لدينا 400 واط فإن:
عدد الألواح الشمسية = إجمالي الطاقة المنتجة ÷ قدرة اللوح الواحد = 2088 ÷ 400 = 5.22 لوح شمسي
إذا نحتاج إلى 6 ألواح شمسية بقدرة 400 واط للوح الواحد.
المصادر والمراجع
3 تعليقات