کشاورزانی که در زمین‌های کشاورزی در مناطق کم آب کار می‌کنند کاملا به بارش باران متکی هستند و برای آبیاری زمین های خودشان چاه‌های عمیقی حفر می‌کنند. حتی اگر پمپ آب در مزرعه وجود داشته باشد، کشاورزان باید آن را به صورت دستی روشن و خاموش کنند. هدف از پروژه آبیاری با انرژی خورشیدی ایجاد یک سیستم آبیاری مستقل است که موتور پمپ را بر اساس میزان رطوبت خاک روشن و خاموش می کند.
اهمیت آبیاری با انرژی خورشیدی
در صنعت کشاورزی، استفاده از تکنیک آبیاری با انرژی خورشیدی حیاتی است. این روش دارای مزیت کاهش دخالت انسان در عین حصول اطمینان از آبیاری مناسب است. سازمان خواربار و کشاورزی تخمین می زند که بیش از 60 درصد جمعیت جهان زندگی شان به کشاورزی وابسته است. اگر باران نبارد و سیستم آبیاری قابل اطمینانی وجود نداشته باشد، همه اینها به چه معناست؟ این بدان معناست که محصولات زراعی شکست خواهند خورد و مردم متضرر خواهند شد.
خوشبختانه، سیستم های آبیاری با انرژی خورشیدی راه حلی ارائه می دهند که امنیت غذایی، سلامت جامعه و کاهش فقر را بهبود می بخشد.
استراتژی آبیاری باغ (چقدر، چند وقت یکبار، چه زمانی…) را در مقالات فردین کشت بخوانید.
سیستم های آبیاری با انرژی خورشیدی چیست؟
آبیاری با انرژی خورشیدی روشی کاملا منطقی است. برای شروع، آبیاری معمولا در جوامع روستایی با دسترسی محدود به منابع قابل اعتماد الکتریکی یا سوخت فسیلی استفاده می شود. دوم، به دلیل کمبود آب باران، تابش خورشیدی یک منبع فراوان است، به ویژه در مناطقی که آبیاری برای امنیت غذایی و تجارت جهانی حیاتی است.
در نهایت، سیستم‌های آبیاری با انرژی خورشیدی (SPIS) با پمپاژ آب بیشتر در روزهای روشن و گرم که گیاهان بیشتر به آن نیاز دارند، به طور غیرفعال خود تنظیم می‌شوند و بالعکس.
به یاد داشته باشید که یک سیستم آبیاری با انرژی خورشیدی چیزی بیش از یک سیستم با پمپ های خورشیدی است. هنگام طراحی پانل ها، پمپ ها، و سیستم های آبیاری، در دسترس بودن آب و نیازهای محلی آب کشاورزی در نظر گرفته می شود. دو نوع اصلی پمپ آب خورشیدی وجود دارد: سیستم های پمپاژ آب خورشیدی شناور و سیستم های پمپاژ آب خورشیدی سطحی.
پمپ آب با انرژی خورشیدی
هدف اصلی طراحی یک سیستم آبیاری مبتنی بر زمان و هزینه با استفاده از میکروکنترلر است. دما، رطوبت و رطوبت خاک از جمله متغیرهایی هستند که توسط برنامه زمان بندی آبیاری اندازه گیری می شوند.
مزایای این پمپ:
مدیریت آسان مصرف آب به منظور تامین آبیاری سبک و مکرر و همچنین افزایش راندمان مصرف آب.
ایجاد یک سیستم آبیاری هوشمند به منظور صرفه جویی در مقدار قابل توجهی از آب مصرفی برای آبیاری محصولات
استفاده از کود و مواد شیمیایی تجاری
افزایش ظرفیت برای تامین نیاز به منظور تامین آبیاری کافی.
انجام تحقیقات بنیادی و کاربردی مدیریت آب به رسیدگی به مشکل گسترده فرسایش خاک ناشی از سیستم های آبیاری سطحی کمک می کند.
چرا از پنل های خورشیدی در سیستم های آبیاری استفاده می شود؟
پنل های خورشیدی یک راه عالی برای کاهش اثرات زیست محیطی، متعادل کردن هزینه های انرژی و بهره مندی از مزایای مختلف دیگری مانند حمایت از مشاغل محلی و ارتقای استقلال انرژی هستند.
انرژی خورشیدی به عنوان یک جایگزین قابل اعتماد و انرژی پاک برای مدیریت آب کشاورزی، به ویژه در مناطقی با سطح بالای تابش خورشیدی، اهمیت فزاینده ای برای کشاورزان پیدا کرده است. یک منبع آزادانه در دسترس که توسط فناوری آبیاری خورشیدی امکان پذیر شده است، کشاورزان محلی را قادر می سازد تا بهتر برنامه ریزی کنند و سطح موجودی خود را برای بازاریابی به شیوه ای قابل اعتماد و بسیار کارآمد بهبود بخشند. یک رویکرد قابل اطمینان تر و تمیزتر که به طور قابل توجهی هزینه های کشاورزی را کاهش می دهد.
آبیاری قطره ای چند وقت یکبار و چه مدت باید اجرا شود؟
چگونه کار می کند؟
در پمپ های آب خورشیدی، نور خورشید به برق تبدیل می شود تا پمپ آب را تامین کند. جریان مستقیم (DC) تولید می‌کند که موتوری را که آب را از منبع آن پمپ می‌کند نیرو می‌دهد، در حالی که پنل‌های خورشیدی نور خورشید را برداشت می‌کنند. اگر موتور پمپ به AC (جریان متناوب) به جای DC نیاز داشته باشد، از اینورتر استفاده می شود.
پمپ های دیزلی به دلیل انعطاف پذیری بیشتر کمی کارآمدتر از پمپ های AC هستند. با این حال، یکی از محدودیت‌های اصلی این سیستم، اتکای آن به سوخت در دسترس و همچنین تأثیرات زیست‌محیطی بیشتر آن است.
اگرچه پمپ‌های دیزلی ارزان‌تر از پمپ‌های خورشیدی هستند، اما هزینه‌های عملیاتی آنها بسیار بالاست و با قیمت دیزل همبستگی زیادی دارد. در سیستم های آبیاری با انرژی خورشیدی برعکس است. اگرچه سیستم نسبتا گران است، منبع انرژی رایگان است، بنابراین پس از دوره استهلاک هیچ هزینه عملیاتی مداومی وجود ندارد (فقط هزینه های نگهداری باید در نظر گرفته شود).
از آنجایی که پمپ های حوض برای تولید برق به نور خورشید نیاز دارند، نمی توانند در شب کار کنند. برخی از مدل ها می توانند در شب کار کنند. با این حال، آنها معمولا باتری یا ذخیره انرژی دارند. به دلیل صرفه جویی در انرژی، چنین دستگاهی می تواند در شب کار کند. اما ممکن است باتری در برخی موارد نتواند انرژی کافی برای کارکردن پمپ را در تمام طول شب ذخیره کند.
انتظار می رود بازار جهانی پمپ آب خورشیدی با 10 درصد بین سال های 2021 تا 2028 رشد کند، از 2.86 میلیارد دلار در سال 2021 به 5.64 میلیارد دلار در سال 2028 برسد.
بازار آبیاری با انرژی خورشیدی در سال های اخیر به طور قابل توجهی گسترش یافته است. پمپاژ آب خورشیدی در نتیجه قوانین مختلف ملی و محلی که تشویق به تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر به منظور کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی و انتشار آلاینده‌ها هستند، محبوبیت پیدا کرده است.
