태양열 워터 펌프

출처 : solarmagazine

기계식 펌프는 요즘 많이 사용됩니다. 우물, 수족관 여과, 연못 여과 및 폭기에서 물을 펌핑하는 데 일반적입니다. 물 펌프와 관련 하여이 장치의 주요 용도는 물과 같은 유체의 교환입니다.

농업에서 에너지 산업에 이르기까지 펌프는 다양한 용도로 사용됩니다. 워터 펌프의 주요 작동 원리는 기본적으로 양 변위 원리와 물을 밀어내는 데 도움이되는 운동 에너지에 의존합니다.

태양열 워터 펌프는 역학에서 비교적 새로운 개념입니다. 태양열 워터 펌프 시스템은 일반적으로 주거용 및 상업용뿐만 아니라 농지 관개 용으로도 사용됩니다.태양 전지판을 통해, 펌프는 에너지 비용을 제거하고 물을 펌핑하기 위해 태양 에너지 (연료 연소 메커니즘이 아님)를 사용하는보다 실현 가능한 옵션을 제공 할 수 있습니다.

열악한 외딴 지역을위한 태양열 관개 도입

전 세계가태양열로 전환, 물 펌핑 시스템에서 태양 에너지를 사용하면 아프리카 국가 및 기타 여러 가난한 외딴 지역에서 농업 발전을 크게 돕고 가속화 할 수 있습니다. 이 개념은 태양열 관개로 알려져 있으며 오늘날 많은 지역에서 사용됩니다.

사실, 태양 에너지는 농부들이 에너지를 생산하는 가장 쉬운 방법 일 수 있으며, 특히 가정 주변의 인프라가 열악한 전력망에서 생활하는 사람들에게는 더욱 그렇습니다. 따라서 농업에서 태양열 워터 펌프의 사용이 점점 더 대중화되고 있습니다. 태양 관개의 개념은 선순환을 나타냅니다. 태양이 비추면 관개 시스템에 먹이를주고 맑은 날씨에 물에 의존하는 작물에 먹이를줍니다. 따라서 가장 필요한 순간에 많은 양의 에너지가 방출되고 있습니다.

태양 관개는 태양열 워터 펌프를 통해 작동하는 개념입니다. 아래에서 자세히 설명합니다.

태양열 워터 펌프는 무엇이며 가장 인기있는 유형은 무엇입니까?

앞서 논의했듯이 태양열 펌프는 기존의 전기 및 연료 구동 펌프 세트에 대한 깨끗하고 간단하며 에너지 효율적인 대안을 제시합니다. 그들은 농업에서 환경 친화적 인 접근 방식의 일부이며 개발 된 지역이든 가난한 지역이든 모든 지역을 착취하는 데 사용될 수 있습니다.

생산적인 사용과 농업 생산성에 대한 엄청난 잠재력으로 인해 태양열 워터 펌프는 이제 점점 더 많은 농업 프로젝트에 동력을 공급하고 있습니다. 그것을 아는 것은전 세계 인구의 40 %가 농업을 주요 수입원으로 사용하고 있으며, 물에 대한 접근은 많은 사람들에게 지속적인 투쟁으로 남아 있습니다.이것이 태양열이 전 세계 약 5 억 명의 소규모 농민을 위해 비용 효율적인 미래를 변화시키고 도입하려는 목표입니다.

태양 광 펌핑 시스템의 주요 구성 요소에는 태양 광 (PV) 어레이, 전기 모터 및 펌프가 포함됩니다. 반면 태양열 워터 펌핑 시스템은 모터의 능력에 따라 직류 (DC) 또는 교류 (AC) 시스템으로 분류됩니다. 최근에는 태양열 펌핑 용수 응용 분야를위한 브러시리스 DC (BLDC) 모터의 개념도 제시되었습니다.

태양열 펌프의 분류 및 유형

독립형 태양열 펌핑 시스템에 관해서는유형은 다음을 포함합니다회전 및 용적 형 펌프. 원심 펌프는 회전을위한 일반적인 선택이며 고정 헤드 애플리케이션 용으로 설계되었습니다. 출력은 회전 속도에 비례하여 증가합니다.

또한 펌프는 위치 (수중 및 수선 위)에 따라 수중 및 표면 펌프로 분류됩니다.

대체로 태양열 워터 펌프의 효율성과 관련된 주요 측면은 압력, 유량 및 펌프에 대한 입력 전력을 포함한 세 가지 변수를 기반으로합니다. 전선 대 물 효율은 태양열 워터 펌프의 전체 효율을 결정하는 일반적으로 사용되는 측정 항목입니다 (파이프에서 나오는 수력 에너지와 태양 전지판을 통해 전선을 통해 전달되는 에너지 간의 비율).

태양열 워터 펌프가 외딴 지역 (및 아프리카)에서 농업을 활성화하는 이상적인 방법 인 이유

태양열 워터 펌프는 환경 친화적 인 개념입니다. 더 중요한 것은 지상에서 물을 펌핑하는 데 사용되는 전력망이나 화석 연료를 제거하는 개념입니다. 아래에는 사용의 장점과 단점이 나열되어 있습니다.

태양열 워터 펌프의 장점

태양열 펌프의 첫 번째 장점은 지역 및 외딴 지역에서 신뢰할 수 있다는 것입니다. 이것의 완벽한 예는 아프리카입니다. 아프리카는 물이 풍부한 세계에서 가장 가난한 외딴 지역 중 하나입니다. 그러나 일년 중 대부분의 태양에 관해서는 가장 지배적 인 지역이기도합니다. 반대로 아프리카는세계 담수 자원의 9 %이는 연간 약 4,000km3의 물에 해당합니다. 따라서 아프리카에 태양열 워터 펌프를 배치하는 것은 다른 연료 기반 자원에 대한 완벽한 대안이며이 대륙의 모든 지역에서 생명을 자극 할 수있는 대안입니다.

운반 및 재배치가 쉬운 태양열 워터 펌프는 농장의 필요에 따라 구성 할 수 있으며 운영 비용이 매우 낮습니다. 이 두 가지 모두 장기적으로 비용 효율성과 함께 주요 이점이며 태양열 물 펌핑 시스템이 화창한 날과 땅에 물이 많은 지역에 완벽한 솔루션임을 보여줍니다.

주요 단점

농업용 태양열 관개 펌프의 주요 단점은 비용 (초기 투자)입니다. 특정 펌프의 전력에 따라 다르지만 하루에 2,100 갤런의 물을 생산할 수있는 120 와트 태양열 펌프 한 대는 온라인 시장에서 약 US $ 235부터 찾을 수 있습니다. 하나의 펌프를 기반으로 한 태양열 관개 펌프의 전체 시스템도 약 $ 498에 구입할 수 있습니다. eBay와 같은 다른 사이트, 이와 같은 키트의 가격은 상대적으로 동일합니다.

분명히 가정에 태양열 워터 펌프를 배치하는 것과 농업 프로젝트에 하나를 배치하는 것 사이에는 큰 차이가 있습니다. 유형, 크기 및 요구 사항에 따라 비용이 다릅니다. 더 저렴하고 더 비싼 모델이 있지만 태양열 워터 펌프의 평균 비용은 일반적으로 많은 것이 효과적인 관개를 위해 배치되어야한다는 사실을 고려할 때 높습니다. 대체로 화석 연료 및 기타 유형의 에너지 비용과 비교할 때 태양열은 장기적으로 여전히 승자입니다.

이 외에도 농업 분야의 태양 에너지도 날씨에 따라 크게 달라집니다. 흐리고 비오는 날에도 태양 에너지를 수집 할 수 있지만 태양계의 효율성은 떨어집니다. 이것이 태양 광 관개 시스템이 햇빛이 많은 지역에서 가장 잘 사용되는 이유입니다.

투자 가치가있는 태양열 워터 펌프

태양열 펌프 및 관개 시스템과 관련하여 주목해야 할 중요한 사항 중 하나는 지난 몇 년 동안 비용이 크게 감소했다는 사실입니다.에 따르면IRENA (International Renewable Energy Agency)의 새로운 연구에 따르면 2015 년 가격에 비해 2025 년까지 태양 광 PV로 생성되는 전력 비용이 59 % 절감 될 것입니다.

따라서 이러한 시스템의 경제적 실행 가능성은 주로 부지 조건, 작물 및 시장에 따라 지역과 지역에 따라 다릅니다.인포 그래픽세계 은행 (The World Bank)에서 발표 한 바에 따르면 1997 년 와트 당 태양 에너지 배치의 평균 가격은 76 달러였습니다. 2015 년에 그 가격은 0.3 달러로 가격 하락을 분명히 보여줍니다. 이제 태양 광 패널의 평균 수명은 25 년이며 디젤 펌핑에 비해 연료가 부족하고 작동 및 유지 보수가 적습니다. 유일한 단점은 초기 비용이 디젤 물 펌핑 시스템에 비해 약 2 배 높다는 것입니다.

가격은 또한 투자 수익률 (ROI)과 관련하여 주요 차별화 요소입니다. 경제적 생존 가능성 (투자로서의 태양열 워터 펌프의 가치와 관련된 요소)을 결정하는 핵심 측면은 태양열 시스템이 다른 형태의 에너지와 어떻게 비교되는지입니다.

일반적으로 디젤 펌프는 초기 투자 비용이 낮지 만 환경 및 생태에 대한 부정적인 영향은 말할 것도없고 높은 운영 및 유지 관리 비용과도 관련이 있습니다. 이와 대조적으로 태양열 물 펌핑 시스템은 투자 비용은 높지만 유지 관리 및 운영 비용은 낮습니다.

따라서 "그럴 가치가 있는가?"질문의 핵심 내용은 다음과 같습니다.

태양 광이 풍부하고 지하수가 많은 지역에 거주하는 경우 태양열 물 펌핑 시스템을 권장합니다. 초기 설치 비용에도 불구하고 유지 보수 비용이 낮고 수명이 길어 즉시 가동 가능한 시스템 설정, 깨끗한 물 및 장기적으로 많은 이점을 얻을 수 있습니다.

효율적인 태양열 워터 펌프를 구입하는 방법

위에서 언급했듯이 태양열 워터 펌프 구매와 관련된 투자 비용은 지난 몇 년 동안 감소하고 있습니다. 그러나 태양열 워터 펌프의 효율성에 영향을 미치는 요소는 다양하며 다음을 포함합니다.

이러한 요소를 고려할 때 태양열 물 펌핑은 농장과 국가 차원에서 상당한 환경 적, 사회 경제적 이점을 제공 할 수 있다고 말할 수 있습니다. 농장 수준에서이 기술은 외딴 지역, 특히 전력망에 연결되지 않거나 정기적으로 액체 연료가 공급되지 않는 지역에서 신뢰할 수있는 에너지 원을 제공 할 수 있습니다. 국가 차원에서 태양열 물 펌핑은 대부분의 아프리카 국가 경제의 기초가되는 농업 생산을 안정화, 증가 및 다양 화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

정의에 따르면 효율적인 태양열 물 펌핑 시스템은 충분한 햇빛을 받고 특히 농장의 필요에 따라 설치되는 시스템입니다.

현재 에너지 위기가있는 세상에서강한 추진력이있다재생 가능 에너지로. 상대적으로 높은 비용에도 불구하고 태양 광 시스템의 실제 효율성은 수년에 걸쳐 사용되었습니다. 재생 가능 에너지 옵션으로서 태양 에너지 사용은 귀중한 옵션입니다.

태양열 물 펌핑 배치의 초점은 분명히 남아프리카와 경제 발전이 좋지 않지만 햇빛이 많은 지역에 설정되어 있습니다. 적절한 환경 조건, 적절한 양의 PV 패널 및 컨트롤러, 에너지 저장 장치, 변환기, 인버터, 펌프 및 모터의 올바른 설치 설정과 함께 태양열 물 펌핑 시스템은 농장과 국가에 수많은 이점을 제공 할 수 있습니다.

결론

농업을위한 태양 에너지의 응용을 생각하거나 고려하고 있다면 그 혜택은 많습니다. 가장 필요한 지역의 건조하고 화창한 날씨에 관개를 위해 물을 펌핑 할 수있는 기능을 통해 이와 같은 패널을 쉽게 설치할 수 있으며 펌프가 매우 낮은 수율의 우물에서 작동 할 수 있으므로 수명이 길고 에너지가 풍부합니다. 장기적으로.