پکیج پمپ آب با برق خورشیدی 12 متری با دبی 4 مترمکعب در ساعت

در چند دهه اخیر، با توجه به محدودیت منابع انرژی سنتی همچون انرژی‌های فسیلی، منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و انرژی بادی بیش از پیش مورد توجه و استفاده قرار گرفته‌اند. در این میان سیستم‌های فتوولتائیک به عنوان یکی از انواع سیستم‌های خورشیدی، قادر به تولید انرژی الکتریکی از انرژی تابشی خورشید می‌باشند. یکی از کاربردهای سیستم‌های فتوولتائیک، استفاده از آنها در پمپ‌های خورشیدی است. در بسیاری از مناطق، آب در سفره‌های زیرزمینی وجود داشته و خارج‌سازی آن توسط دست، تلمبه‌های دستی و یا موتورهای دیزلی که از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند، صورت می‌پذیرد. در مناطق کویری یا کوهستانی که مشکل برق‌رسانی وجود دارد و نیز آب در عمق نسبتاً زیادی از سطح زمین قرار دارد، خارج‌سازی آب به روش‌های فوق امکان‌پذیر نیست. در این مناطق استفاده از پمپ‌های خورشیدی می‌تواند مزایای فراوانی داشته باشد. پمپ‌های خورشیدی، پمپ‌هایی هستند که در آنها انرژی خورشید به وسیله پنل‌های خورشیدی به انرژی الکتریکی تبدیل و از این انرژی در راه‌اندازی پمپ آب استفاده می‌شود. موتورهای القایی سه‌فاز، یکی از گزینه‌های جذاب برای استفاده در پمپ‌های خورشیدی می‌باشند. طراحی ساده و ساختمان مستحکم، قیمت ارزان و هزینه نگهداری پایین از امتیازات اصلی موتورهای القایی می‌باشند.

روش‌های مختلفی برای استخراج منابع آب زیرزمینی وجود دارد که استفاده از انرژی خورشید یکی از آنها می‌باشد. استفاده از سیستم‌های فتوولتائیک در کاربرد پمپ خورشیدی به خصوص برای مناطق دور از شبکه سراسری برق بسیار مناسب می‌باشد. عدم نیاز به سوخت، تعمیر و نگهداری اندک و طول عمر زیاد از مزایای این سیستم‌ها می‌باشد. با وجود مزایای فراوان استفاده از سیستم‌های فتوولتائیک برای پمپ آب، یکی از معایب این سیستم‌ها ناشی از تفاوت و تغییر نور خورشید در فصول مختلف سال می‌باشد. این طبیعت متغیر واحتمالی باعث ایجاد چالشی همیشگی برای طراحان سیستم‌های پمپ خورشیدی می‌شود. با توجه به عدم استفاده از باتری در پمپ خورشیدی به منظور افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه، دستیابی به بهترین عملکرد برای تمامی اجزاء سیستم پمپ خورشیدی ضروری می‌باشد. اجزاء اصلی تشکیل دهنده پمپ خورشیدی شامل پنل فتوولتائیک، مبدل، موتور و پمپ می‌باشد. به منظور افزایش بازدهی پنل‌های خورشیدی، استفاده از الگوریتم MPPT اجتناب‌ناپذیر است.

پمپ‌های خورشیدی برای مناطقی که دور از شبکه سراسری قرار دارند و منابع جایگزینی مانند انرژی باد وضعیت خوبی ندارند،  بسیار مناسب می‌باشند. با توجه به کاهش قیمت پمپ‌های خورشیدی در سال‌های اخیر، روندی امیدبخش برای توسعه این سیستم‌ها قابل تصور است. بنابراین تلاش‌ها برای بهبود عملکرد پمپ خورشیدی ضروری می‌باشد. تا کنون تلاش‌های بسیاری به منظور بهبود بازدهی زنجیره تبدیل انرژی از پنل‌های خورشیدی تا پمپ انجام گرفته است. استفاده از روش‌های گوناگون برای MPPT، اجرای استراتژی‌های بهبود بازدهی موتور و پیشنهاد توپولوژی‌های جدید برای مبدل‌ها، برخی از این تلاش‌ها بوده است.

در سیستم پمپ آب خورشیدی ارائه شده توسط شرکت یک الگوریتم تعقیب نقطه ماکزیمم توان بدون سنسور در ترکیب با کنترل اسکالر موتور القایی ارائه می‌شود تا با کمک آن بهره‌برداری بهینه از پنل‌های خورشیدی و موتور القایی محقق شود. عدم نیاز به باتری و پمپاژ با 120% توان نامی اینورتر در حوالی ظهر، از نقاط کلیدی طراحی بومی سیستم مذکور می باشد.

طبق بررسی های صورت گرفته مشکلات عمده زیر در ارتباط با پمپ های آب خورشیدی وجود دارد:

1.قیمت بالای گازوییل و محدودیت گازوییل دولتی

2.عدم دسترسی راحت به سوخت

3.الودگی هوا با مصرف سوخت های فسیلی

مزایای استفاده از پمپ های خورشیدی:

1.عدم نیاز به هرگونه سوخت و کابل کشی

2.حذف هزینه تهیه سوخت و برق

3.عدم نیاز به هزینه تعمیر و نگهداری و حذف اپراتور

4.امکان پمپاژ اب در تمام شرایط جوی(ابری)