Pompe solari per l'acqua

Fonte: solarmagazine

Pompe meccaniche hanno un sacco di usi al giorno d'oggi. Sono comuni nel pompaggio di acqua da pozzi, filtraggio acquario, filtraggio stagno e aerazione. Quando si tratta di pompe dell'acqua, l'uso principale di questo dispositivo è lo scambio di fluidi come l'acqua.

Dall'agricoltura all'industria energetica, le pompe si trovano in una vasta gamma di applicazioni. Il principio di funzionamento principale di una pompa dell'acqua dipende fondamentalmente dal principio di spostamento positivo e dall'energia cinetica che aiuta a spingere l'acqua.

Le pompe ad acqua solare sono un concetto relativamente nuovo nella meccanica. Un sistema di pompa dell'acqua solare è comunemente visto in usi residenziali e commerciali, così come per l'irrigazione dei terreni agricoli.Attraverso pannelli solari, la pompa può eliminare il costo dell'energia e fornire un'opzione più fattibile che utilizza l'energia del sole (e non dei meccanismi di combustione del carburante) per il pompaggio dell'acqua.

Introduzione dell'irrigazione a energia solare per aree povere e remote

In tempi in cui il mondo intero èpassaggio al solare, utilizzando l'energia solare nei sistemi di pompaggio dell'acqua può aiutare e accelerare significativamente lo sviluppo dell'agricoltura nei paesi africani e in molte altre aree remote povere. Questo concetto è noto come irrigazione a energia solare ed è utilizzato in molte regioni al giorno d'oggi.

La verità è che l'energia solare potrebbe essere il modo più semplice per gli agricoltori di produrre energia, soprattutto per coloro che vivono fuori dalle reti elettriche con scarse infrastrutture intorno alle loro case. Pertanto, l'uso di pompe ad acqua solare in agricoltura sta diventando sempre più popolare. Il concetto di irrigazione solare rappresenta un circolo virtuoso: quando il sole splende, alimenta il sistema di irrigazione e alimenta le colture che dipendono dall'acqua in caso di sole. Pertanto, una grande quantità di energia viene rilasciata proprio nel momento in cui è più necessaria.

L'irrigazione solare è un concetto che funziona attraverso le pompe dell'acqua solare. Di seguito, li stiamo descrivendo in dettaglio.

Cos'è una pompa solare per l'acqua e quali sono i tipi più popolari

Come abbiamo discusso prima, le pompe solari presentano un'alternativa pulita, semplice ed efficiente dal punto di vista energetico ai tradizionali set di pompe elettriche e a combustibile. Fanno parte di un approccio rispettoso dell'ambiente in agricoltura e possono essere utilizzati per sfruttare ogni regione, sia esso sviluppata che sia scarsa.

A causa del loro immenso potenziale di utilizzo produttivo e produttività agricola, le pompe ad acqua solare stanno ora alimentando sempre più progetti agricoli. Sapendo cheIl 40% della popolazione mondiale si basa sull'agricoltura come principale fonte di reddito, l'accesso all'acqua rimane una lotta continua per molte persone.Questo è ciò che il solare mira a cambiare e introdurre un futuro conveniente per circa 500 milioni di piccoli agricoltori in tutto il mondo.

I componenti principali di un impianto di pompaggio solare includono un impianto fotovoltaico (PV), un motore elettrico e una pompa. I sistemi di pompaggio dell'acqua solare, d'altra parte, sono classificati come sistemi a corrente diretta (DC) o a corrente alternata (AC) in base alle capacità del loro motore. Recentemente, è stato presentato anche il concetto di motori senza spazzole DC (BLDC) per applicazioni di acqua di pompaggio solare.

Classificazione e tipi di pompe solari

Quando si tratta di sistemi di pompaggio solare autonomi, iltipi includonopompe di spostamento rotanti e positivi. Le pompe centrifughe sono la scelta comune per la rotazione e sono progettate per applicazioni a testa fissa. La loro uscita aumenta in proporzione alla loro velocità di rotazione.

Inoltre, le pompe sono anche classificate come pompe sommergibili e di superficie, in base al loro posizionamento (sott'acqua e sopra la linea di galleggiamento).

Nel tutto, l'aspetto principale relativo all'efficienza di una pompa ad acqua solare si basa su tre variabili tra cui pressione, flusso e potenza di ingresso alla pompa. L'efficienza filo-acqua è la metrica comunemente utilizzata che determina l'efficienza complessiva di una pompa ad acqua solare (come rapporto tra l'energia idraulica che esce dal tubo e l'energia che esce sopra i fili elettrici attraverso pannelli solari).

Perché le pompe ad acqua alimentate a energia solare sono il modo ideale per incrementare l'agricoltura nelle aree remote (e Africa)

Una pompa ad acqua a energia solare è un concetto rispettoso dell'ambiente. Ancora più importante, è un concetto che si libera di tutte le reti elettriche o combustibili fossili utilizzati per pompare l'acqua dal terreno. Di seguito, stiamo elencando i vantaggi e gli svantaggi del loro utilizzo.

Vantaggi delle pompe ad acqua solare

Il primo vantaggio delle pompe solari è che sono affidabili nelle aree regionali e remote. Un esempio perfetto di questo è l'Africa, che è una delle regioni remote più povere del mondo con un'abbondanza di acqua, ma anche la regione più dominante quando si tratta della maggior parte dei giorni di sole dell'anno. Il rovescio della medaglia, l'Africa è pensata per possedereIl 9% delle risorse d'acqua dolce del mondoche si traduce in circa 4.000 km3 di acqua all'anno. L'implementazione di pompe ad acqua solare in Africa è, quindi, l'alternativa perfetta a qualsiasi altra fonte a base di carburante e un'alternativa in grado di stimolare la vita in ogni parte di questo continente.

Facile da trasportare e trasferire, pompe ad acqua solare possono essere organizzate in base alle esigenze dell'azienda agricola e hanno costi operativi estremamente bassi. Entrambi questi sono i principali vantaggi, accoppiati con la loro efficienza in termini di costi nel lungo periodo, mostrano che un sistema di pompaggio dell'acqua solare è la soluzione perfetta per le regioni con giornate di sole e molta acqua sul loro terreno.

Principali svantaggi

Lo svantaggio principale dell'installazione di una pompa di irrigazione alimentata a energia solare per l'agricoltura è il suo costo (investimento iniziale). Anche se dipende dalla potenza della pompa specifica, una pompa solare da 120 Watt che promette di produrre 2.100 galloni di acqua al giorno può essere trovata sui mercati online da circa 235 dollari. Un intero sistema per una pompa di irrigazione a energia solare a base di una pompa può anche essere trovato per circa 498 dollari. Altri siti come eBay, i prezzi per kit come questi sono relativamente gli stessi.

Ovviamente, c'è una grande differenza tra l'implementazione di una pompa ad acqua solare per la vostra casa e uno per un progetto agricolo. Con diversi tipi, dimensioni ed esigenze hanno costi diversi. Ci sono modelli più economici e più costosi, ma il costo medio delle pompe ad acqua solare è generalmente elevato, considerando il fatto che molti di loro devono essere impiegati per un'irrigazione efficace. Nel tutto, rispetto al costo dei combustibili fossili e di altri tipi di energia, il solare è ancora un vincitore nel lungo periodo.

In aggiunta a questo, l'energia solare in agricoltura è anche molto dipendente dalle condizioni atmosferiche. Anche se l'energia solare può ancora essere raccolta durante i giorni nuvolosi e piovosi, l'efficienza di un sistema solare diminuisce. Questo è il motivo per cui i sistemi di irrigazione solare sono meglio utilizzati in regioni con molta luce solare.

Sono pompe ad acqua solare vale l'investimento

Una cosa importante da notare quando si tratta di pompe solari e sistemi di irrigazione è il fatto che i loro costi sono diminuiti in modo significativo negli ultimi anni.Secondonuova ricerca dell'Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA), ci sarà una riduzione dei costi del 59% per l'elettricità generata dal solare fotovoltaico entro il 2025 rispetto ai prezzi del 2015.

In quanto tale, la redditività economica di questi sistemi varia a seconda delle regioni e delle aree, soprattutto a seconda delle condizioni del sito, delle colture e dei mercati.Un'infograficadalla Banca Mondiale mostra che nel 1997, il prezzo medio di distribuzione dell'energia solare per watt era di 76 dollari. Nel 2015, quel prezzo è stato di 0,3 dollari, il che mostra chiaramente il calo dei prezzi. Ora, un pannello solare ha una durata media di 25 anni e rispetto al pompaggio diesel, manca di carburante e presenta meno funzionamento e manutenzione. L'unico svantaggio è il suo costo iniziale, che è circa due volte superiore rispetto ai sistemi di pompaggio dell'acqua diesel.

Il prezzo è anche un elemento di differenziazione chiave quando si tratta di rendimenti sugli investimenti (ROI). L'aspetto chiave che determina la redditività economica (il fattore associato al valore delle pompe ad acqua solare come investimento) è il modo in cui i sistemi alimentati a energia solare sono confrontati con altre forme di energia.

In generale, le pompe diesel hanno bassi costi di investimento iniziali, ma sono anche associate a elevati costi di funzionamento e manutenzione, per non parlare del loro impatto negativo sull'ambiente e sull'ecologia. Al contrario, un sistema di pompaggio dell'acqua solare ha costi di investimento più elevati, ma costi di manutenzione e operativi più bassi.

Quindi, l'asporto chiave della domanda "ne vale la pena" è la seguente...

Se siete basati in una regione con un sacco di sole e un sacco di acque sotterranee, un sistema di pompaggio dell'acqua solare è sicuramente raccomandato. Nonostante i costi di installazione iniziali, i costi di manutenzione più bassi e una maggiore durata di vita ti daranno un sistema di up-and-running impostato in pochissimo tempo, acqua pulita e molti vantaggi a lungo termine.

Come acquistare una pompa ad acqua solare efficiente

Come abbiamo detto sopra, i costi di investimento associati all'acquisto di pompe ad acqua solare stanno scendendo negli ultimi anni. Tuttavia, i fattori che influenzano l'efficienza di una pompa ad acqua solare sono numerosi e includono:

Considerando questi fattori, possiamo dire che il pompaggio dell'acqua solare può fornire notevoli benefici ambientali e socioeconomici a livello agricolo e nazionale. A livello di azienda agricola, la tecnologia può presentare una fonte affidabile di energia in aree remote, e in particolare aree che non sono collegate alla rete elettrica o che non dispongono di una fornitura regolare di combustibili liquidi. A livello nazionale, il pompaggio dell'acqua solare può contribuire a stabilizzare, aumentare e diversificare la produzione agricola, che è alla base delle economie della maggior parte dei paesi africani.

Per definizione, un efficiente sistema di pompaggio dell'acqua a energia solare è uno che riceve molta luce solare ed è installato specificamente per le esigenze della fattoria.

In un mondo dove c'è una crisi energetica in corso,c'è una forte spintaverso l'energia rinnovabile. Nonostante i costi relativamente più elevati, la reale efficienza dei sistemi solari è vista nel loro utilizzo nel corso degli anni. Come opzione di energia rinnovabile, lo sfruttamento dell'energia solare è un'opzione preziosa.

L'obiettivo dell'implementazione del pompaggio dell'acqua solare è ovviamente impostato sul Sudafrica e sulle regioni con scarso sviluppo economico, ma molta luce solare. Abbinato alle giuste condizioni ambientali, alla giusta quantità di pannelli e controller fotovoltaici e alla giusta configurazione di installazione di depositi di energia, convertitori, inverter, pompe e motori: il sistema di pompaggio dell'acqua solare può presentare una fattoria e una nazione con numerosi vantaggi.

La conclusione

Se state pensando o considerando le applicazioni dell'energia solare per l'agricoltura, i benefici sono numerosi. Con la capacità di pompare acqua per l'irrigazione durante il tempo asciutto e soleggiato in regioni che ne hanno più bisogno, pannelli come questi possono essere facilmente installati e consentire alle pompe di lavorare in pozzi di rese molto basse, offrendo una durata più lunga e molta energia nel lungo periodo.