مزايا وتطبيقات نظام الري الشمسي

أصبح استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة أكثر شيوعًا ، ويمكن استخدام الطاقة التي ينتجها مصدر الطاقة المتجددة هذا في المزارع أو على الشبكة المحلية ، مما يوفر للمزارعين دخلًا إضافيًا.

يعتبر الري أحد مجالات الزراعة الأكثر استفادة من الطاقة الشمسية ، خاصة في المناطق القاحلة. السبب الرئيسي هو استخدام الري بالشمس ، وهو دورة حميدة: عندما تكون الشمس مشرقة ، فإنها تغذي نظام الري ، ونحن نعلم أنه عندما تكون الشمس مشرقة كثيرًا ، فإن المحاصيل تحتاج إلى المزيد من المياه. لذلك ، يمكن الحصول على كمية كبيرة من الطاقة عند الحاجة إليها بالفعل.

كيف يعمل نظام الري الشمسي؟

المضخات المستخدمة لنقل المياه مزودة بخلايا شمسية. يتم بعد ذلك تحويل الطاقة الشمسية التي تمتصها البطارية إلى كهرباء بواسطة مولد يقوم بعد ذلك بتزويد الطاقة للمحرك الكهربائي الذي يشغل المضخة. تُستخدم معظم أنظمة المضخات التقليدية بشكل أساسي مع محركات الديزل أو الشبكة المحلية. ومع ذلك ، فإن هذين الأسلوبين للتشغيل لهما عيوب مقارنة بالمضخات الشمسية.

في العديد من المناطق الريفية ، لا سيما في البلدان النامية والناشئة ، لا يتم ضمان الوصول إلى الشبكة دائمًا. في هذه الحالة ، لا يمكن للمزارعين الاعتماد على أنظمة الري التقليدية. لذلك ، يمكن أن يكون استخدام نظام طاقة بديل مستقل حلاً للمزارعين لضمان الطاقة الآمنة وتجنب تشبع الشبكة العامة.

تعد مضخات الديزل أكثر فاعلية من مضخات التيار المتردد نظرًا لمرونتها الكبيرة. ومع ذلك ، فإن أحد القيود الرئيسية هو أن النظام يعتمد على توافر الوقود ، مما يضيف تأثيرًا أكبر على البيئة. تعتبر المضخات التي تعمل بالديزل أرخص من المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية ، لكن تكاليف التشغيل أعلى بكثير وتعتمد بشكل كبير على أسعار الديزل. في النظام الذي يعمل بالطاقة الشمسية ، يقوم بالعكس ، أي على الرغم من أن النظام مكلف نسبيًا ، إلا أن الطاقة مجانية وبعد فترة الاستهلاك ، لم تعد هناك تكاليف تشغيل يجب مراعاتها.

يأخذ العديد من المزارعين الهنود والأفارقة المياه مباشرة من الآبار أو الأنهار ويسقون حقولهم بالدلاء. إذا تمكن المزارعون في هذه المناطق من الوصول إلى المضخات الآلية ، فإن غلاتهم ستزيد بنسبة 300 في المائة.

أين تستخدم أنظمة الري بالطاقة الشمسية في الغالب؟

يعد تركيب المضخات الشمسية في المناطق القاحلة مثل إفريقيا والهند وأمريكا الجنوبية جزءًا من عدد من مشاريع التنمية التي تهدف إلى زيادة إنتاجية المزارعين المحليين وبالتالي تحسين ظروفهم المعيشية.

بالإضافة إلى المناطق المذكورة أعلاه ، فإن استخدامأنظمة الري بالطاقة الشمسيةيتزايد أيضًا في أوروبا. قبل بضعة أشهر فقط ، كان نظام الري بالتنقيط بالطاقة الشمسية في النمسا قيد الإنتاج بالفعل. نفذت شركة نمساوية محلية هذا المشروع ، الذي يسعى إلى تحقيق هدف مزدوج: من ناحية ، تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بسبب استخدام الطاقة الشمسية ، ومن ناحية أخرى ، توفير المياه بنسبة 30 في المائة بسبب التنقيط. طريقة الري. الري بالرش التقليدي.

مبدأ طريقة الري بالتنقيط بسيط. من خلال استخدام العديد من الصمامات والخراطيم والأنابيب ، يمكن تنقيط المياه ببطء وتدريجيًا حتى جذور النباتات. لذلك ، لا يتم إهدار أي ماء لأن الماء يذهب مباشرة إلى حيث من المفترض أن يذهب ، على عكس أنظمة الرش حيث يتبخر الماء في الهواء أو يتسرب إلى التربة حيث لا تنمو النباتات. لذلك ، فإن طريقة الري بالتنقيط قادرة على زراعة المزيد من المحاصيل بمياه أقل ، مما يجعلها طريقة ري فعالة.

في أنظمة الري بالطاقة الشمسية ، يتم توصيل أنظمة الطاقة الشمسية المتنقلة ذات الوحدات الكهروضوئية (حتى 3 كيلو وات) بمضخات ذات عجلات يمكنها ضخها من الآبار أو الأنهار. بمساعدة أحد التطبيقات الموجودة على هاتفك الذكي ، يمكنك تحديد الطاقة التي ينتجها النظام. ثم تقوم المضخة الشمسية بتوزيع المياه عبر الخرطوم مباشرة على المحاصيل.

لذلك ، تساهم أنظمة الري بالتنقيط في الإدارة الفعالة للمياه في البلدان التي تعاني من ارتفاع درجات الحرارة وندرة الموارد المائية. وهذا أكثر أهمية لأن المزارعين يجب أن يواجهوا ثلاثة تحديات: توفير المياه والمال والطاقة. ستكون أنظمة الري بالتنقيط بالطاقة الشمسية هي الحل الأمثل لهذه التحديات. في حين أن هذه الأنظمة لا تزال باهظة الثمن ويصعب حلها ، فإن العديد من مشاريع البحث والتطوير تعمل على إضفاء الطابع الديمقراطي على استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة ، مع مستقبل يلعب دورًا مهمًا في الإدارة.