حل مشاكل انظمة الري بالطاقة الشمسية اثناء فترات ضعف السطوع الشمسي في الشتاء او بداية ونهاية النهار

تواجه أنظمة الري بالطاقة الشمسية تحديات كبيرة في فترات السطوع الشمسي الضعيف، خاصة في الصباح الباكر وأواخر النهار، وأيضاً خلال فصل الشتاء عند وجود سحب متقطعة. هذه التحديات تؤثر على جودة الري وتوزيع المياه بشكل متساوٍ. لكن، مع تطور التكنولوجيا والابتكار، يمكن التغلب على هذه المشكلات بطرق ذكية.

المشكلة: تعتبر فترات السطوع الشمسي الضعيف تحدياً رئيسياً لأنظمة الري بالطاقة الشمسية. في هذه الفترات، تنخفض قدرة الخلايا الشمسية على توليد الطاقة، مما يؤدي إلى ضعف أداء المحركات والطلمبات، وبالتالي يؤثر على توزيع المياه وجودة الري.

الحل المبتكر: الحل يكمن في دمج الكهرباء المستمدة من الخلايا الشمسية مع كهرباء الشبكة أو مولد كهربائي احتياطي. بعض الإنفرترات الحديثة تدعم دمج الكهرباء من مصادر متعددة بدون أي تعديلات أو إضافات، مما يبسط العملية ويقلل من التكلفة. ولكن معظم الإنفرترات لا تقبل عملية الدمج، لذلك يتم استخدام لوحة تسمح بدمج الكهرباء من مصدرين مختلفين وتزويد الإنفرتر بالطاقة اللازمة.

كيفية عمل النظام:

1. تغذية الإنفرتر بالطاقة الشمسية أولاً: يتم توجيه الطاقة المتولدة من الخلايا الشمسية إلى الإنفرتر مباشرة.
2. تعويض النقص من الكهرباء الاحتياطية: عند انخفاض السطوع الشمسي، يبدأ النظام تلقائياً في سحب الطاقة المطلوبة من الشبكة الكهربائية أو المولد، لتعويض العجز وضمان استمرارية تشغيل المحركات بكفاءة عالية.
3. توزيع المياه بكفاءة: يضمن النظام تدفق المياه بشكل مستمر ودون انقطاع، مما يحسن من جودة الري ويوفر المياه بشكل متساوٍ لجميع النباتات، حتى تلك البعيدة عن البئر. مع ضعف المياه، لا تصل المياه بضغط كافٍ للأشجار والنباتات في أطراف الأرض المزروعة، مما يؤدي إلى تدهور نموها.

دعم أنواع متعددة من مصادر الكهرباء: لا يشترط أن يكون مصدر الكهرباء البديل ثلاثة فاز (380 فولت)، بل يمكن أن يكون مصدر سينجل فاز  (220 فولت) للقدرات الأقل من 20 حصان. يمكن إنشاء لوحة الدمج بسهولة لهذه القدرات الصغيرة، ولكن القدرات الأعلى من 20 حصان تتطلب مصدر كهرباء بديل ثلاثي الطور.

التطبيقات والفوائد:

• تحسين كفاءة الري: النظام يضمن استمرارية تشغيل الطلمبات بكامل قدرتها في جميع الأوقات.
• تقليل التكاليف: الاعتماد على الطاقة الشمسية كأولوية يقلل من استهلاك الكهرباء البديلة سواءا كان فاتورة كهرباء او استهلاك الوقدود  في حالة استخدام مولد وبالتالي تقليل التكاليف.

الخاتمة: يمثل هذا الابتكار حلاً فعالاً لتحسين كفاءة نظم الري بالطاقة الشمسية، مما يضمن استمرارية تشغيل الطلمبات وتوزيع المياه بشكل متساوٍ. هذا النظام يمكن أن يكون له تأثير كبير في تحسين الإنتاج الزراعي وتوفير الموارد.