جایگاه سیستم‌های خورشیدی در باغبانی

سرویس سبک زندگی فردا: انواع سیستم‌های خورشیدی مورد استفاده در صنعت کشاورزی به صورت زیر دسته بندی می‌شوند که در ادامه به توضیح هر کدام خواهیم پرداخت. سیستم‌های فوق بدون نیاز به نیروی برق و هر گونه سوخت بوده و صرفا از نیروی خورشید استفاده می‌نمایند. ۱-آب گرمکن خورشیدی (برای تامین دمای مورد نیاز گلخانه‌ها در فصول سرد (گلخانه خورشیدی)) ۲-پمپ آب خورشیدی (جهت انتقال آب از چاه‌ها، منابع و رودخانه‌ها و…) ۳-خشک کن‌های خورشیدی (جهت خشک نمودن محصولات کشاورزی شامل انجیر، توت، انواع سبزیجات، برگه‌های هلو، زردآلو و …) ۴-چراغ‌های خورشیدی (برای تامین نور مورد نیاز و نورپردازی باغ و باغچه ها) ۵-برق خورشیدی (سیستم‌های فتوولتاییک) (تولید برق با استفاده از نور خورشید) ۱-آبگرمکن خورشیدی: آبگرم‌کن خورشیدی با جذب انرژی خورشید از طریق صفحات و یا لوله‌های جاذب حرارت آب گرم مورد نیاز را جهت استفاده مستقیم یا تاسیساتی تامین می‌کند. استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرمایش آب به جهت رایگان بودن این منبع عظیم انرژی و همچنین تعداد روز‌های آفتابی و میزان تابش مستقیم مناسب در طی سال در کشورمان، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می‌باشد. کاربرد آبگرمکن خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی: از این سیستم در جهت تامین دمای مورد نیاز گلخانه‌ها (گلخانه خورشیدی) در فصول سرد می‌توان استفاده نمود. آبگرمکن‌های خورشیدی دارای انواع تقسیم بندی‌ها به جهت شیوه جذب انرژی و یا به جهت شیوه عملکرد می‌باشند. به جهت جذب انرژی انواع تقسیم بندی عبارتند از: الف-آبگرمکن با گردآورنده انرژی تخت ب-آبگرمکن با گردآورنده لوله استوانه‌ای آبگرمکن‌های خورشیدی از جهت شیوه عملکرد به انواع زیر تقسیم می‌شوند: الف-با جابجایی طبیعی یا ترموسیفون ب-با جابجایی اجباری یا تحت فشار یا پمپدار که در ادامه به بررسی هر کدام خواهیم پرداخت. الف-ترموسیفون: این سیستم‌ها فاقد هرگونه پمپ جهت جابجایی آب می‌باشند و بر اساس اختلاف چگالی ناشی از گرمایش آب به جریان در می‌آیند. این نوع آبگرمکن‌ها دارای قیمت پایین‌تر و ظرفیت تولید کمتر هستند. ب-پمپ‌دار تحت فشار: در این مکانیسم جهت جابجایی آب از پمپ استفاده می‌کنند. برای جلوگیری از یخ زدگی آب از ضد یخ استفاده می‌شود. این نوع آبگرمکن‌ها کاراتر، گرانتر و دارای ظرفیت تولید بیشتر می‌باشند. همچنین آبگرمکن‌های خورشیدی بر اساس نحوه مصرف آب تولیدی به دو دسته مصرف مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می‌شوند. در دسته اول آبگرم تولید شده با جذب انرژی گرمایی خورشید مستقیما به مصرف می‌رسد و در دسته دوم پس از گذر از یک مبدل گرمایی حرارت را به آبگرم مصرفی منتقل می‌نماید. در زیر تصاویر مربوط به پنل‌های مربوط به آبگرمکن‌های خورشیدی که معمولا در پشت بام‌ها نصب، و از نور خورشید برای گرم نمودن آب استفاده می‌شود را مشاهده می‌نمایید. ۲- پمپ آب خورشیدی بیماری‌های عفونی ناشی از آلوده کردن آب آشامیدنی و دفع پسماند‌های فاضلاب بر بسیاری از ما که در جهانی پیشرفته زندگی می‌کنیم ناشناخته است. در مناطق روستایی در بسیاری از کشور‌های فقیر، میلیون‌ها نفر از مردم به خصوص زنان مدت زمان زیادی از وقت خود را صرف رفتن و آوردن آب می‌کنند، که در برخی اوقات منابعی که آن‌ها از آن آب تهیه می‌کنند شامل نهر‌های آلوده و یا استخر‌ها می‌باشند. برخی از چاه‌های جدید با تجهیز شدن به پمپ ها‌ی اتوماتیک می‌توانند آب سالم و غیر آلوده را تامین کنند و مشکلات ناشی از جمع آوری آب را مرتفع کنند. پمپاژآب یکی از موفقترین کاربرد‌های سیستم‌های مستقل فتوولتائیک در کشور‌های در حال توسعه می‌باشد. درسال ۲۰۰۰ بالغ بر۲۰۰۰۰ از سیستم‌های قدرت فتوولتائیک در سرتاسر جهان استفاده شده است. اگرچه پمپ‌های کوچک با دست و پمپ‌های بزرگتر با باد و یا موتور‌های دیزلی می‌توانند کار کنند، ولی سیستم‌های فتوولتائیک علاوه بر پاک بودن و قابلیت اطمینان و طول عمر بالا، اغلب از نظر اقتصادی در سیسم‌های سایز متوسط نیز ثابت شده اند. پمپاژ آب همچنین برای آبیاری محصولات کشاورزی و گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد پمپ آب خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی: از سیستم فوق بدلیل عدم نیاز به نیروی مستقیم برق (برای تامین نیروی برق مورد نیاز از سیستم‌های فتوولتاییک استفاده می‌شود)، میتوان در جا‌هایی که نیروی برق وجود ندارد و همچچنین جاهیی که انتقال سوخت جهت تغذیه موتورپمپ‌های دیزلی دشوار است میتوان به خوبی استفاده نمود، همچنین استفاده از موتور پمپ‌های دیزلی نیز بخاطر ایجاد سر و صدا، به مرور زمان به دست فراموشی سپرده شده است. سیستم فوق هیچ گونه سر و صدایی ایجاد نخواهد کرد. ۳-خشک کن خورشیدی خشک کن‌های موجود به دو دسته زیر تقسیم بندی می‌شوند: الف-خشک کن‌هایی که بر اساس تابش مستقیم نور خورشید کار می‌کنند. ب-خشک کن‌هایی که بر اساس تابش غیر مستقیم نور خورشد کار می‌کنند. در ادامه به توضیح مختصری در باره هر کدام خواهیم پرداخت. الف-تابش مستقیم: این نوع خشک کن‌های خورشیدی بر اساس برخورد مستقیم نور خورشید با مواد خشک شونده و تغییر دما و رطوبت آن‌ها و محیط محافظ، باعث خشک شدن مواد میگردد. ب-تابش غیر مستقیم: در این سیستم انرژی تابشی خورشید، با استفاده از پانل‌های گرمکن هوا، هوای ورودی را گرم نموده و پس از عبور دادن هوای گرم از بین سینی‌های حاوی مواد آن‌ها را خشک می‌نماید. کاربرد خشک کن‌های خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی: جهت خشک کردن محصولات کشاورزی اعم از انجیر، توت، انواع سبزیجات و دیگر میوه جات می‌توان از این دستگاه استفاده نمود. ۴- چراغ‌های خورشیدی: با برخورد نور خورشید به پنل‌های موجود در بالای این چراغ‌ها، نور خورشید به برق تبدیل شده و درون باطری موجود در محفظه این چراغ‌ها ذخیره شده و در شب چراغ‌ها به صورت اتوماتیک و یا دستی روشن شده و نیروی برق مورد نیاز خود را از همان انرژی ذخیره شد درون باطری تامین می‌کند. با استفاده از این چراغ‌ها دیگر نیازی به حفر کانال، سیم کشی، و …. نیست. این چراغ‌ها در کمترین زمان ممکن و به راحتی قابل نصب می‌باشند. این چراغ‌ها به دو طریق روشن می‌شوند. حالت اتوماتیک، که زمانی که نور محیط کم شد سنسور موجود در این چراغ، به صورت اتوماتیک چراغ را روشن می‌نمایدو در روز که نیازی به روشن بودن چراخ نمی‌باشد به صورت اتوماتیک خاموش می‌شوند. همچنین به صورت دستی می‌توان چراغ‌ها رو روشن و یا خاموش نمود. همچنین با توجه به عمر بالایی که دارند تقریباً نیاز به هیچ گونه شرایط نگهداری خاصی ندارند، به راحتی نصب شده و تا سال‌ها بدون هیچ هزینه ای، مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد چراغ‌های خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی: برای نور پردازی باغ و باغچه، تامین نور مورد نیاز در محیط باغ‌ها و… زمانی که دسترسی به نیروی برق میسر نباشد. ۵- برق خورشیدی فتو ولتاییک سامانه تولید برق از انرژی خورشیدی می‌باشد. در این روش با بکارگیری سلول‌های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته (نیروی برق) از تابش خورشید امکان‌پذیر می‌شود. سلول‌های خورشیدی از نوع نیمه رسانامی‌باشند که از سیلیسیوم یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین ساخته می‌شوند. وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می‌تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آن‌ها می‌گردد. می‌توان فتوولتایک را در دسته فناوری‌های انرژی‌های تجدید پذیر قرار داد. اجزا کلی یک سیستم فتوولتائیک عبارتند از: صفحه‌ها (پانل‌های) خورشیدی، باتری‌های ذخیره کننده برق تولیدی، مبدل برق مستقیم به متناوب، دستگاه کنترل کننده، کابل‌های ارتباط. پنل‌های خورشیدی عبارتند از: تعدادی ماژول که به هم متصل شده‌اند و از اجتماع پنل‌ها، آرایه‌ها به وجود می‌آیند. ماژول‌های فتوولتائیک به طور کلی به دو حالت سری یا موازی به هم متصل می‌شوند. این ماژول‌ها به حالت ثابت و یا ردیاب متحرک که بنابر فصل با زاویه تابش خورشید خود را تطبیق می‌دهند، نصب می‌شوند. ردیاب‌ها بر دو نوع هستند، ردیاب‌هایی که بر روی یک محور و یا بر روی دو محور دوران می‌کنند و ردیاب‌ها همواره پنل‌های خورشیدی را در جهت تابش خورشید نگاه داشته بنابراین موجب افزایش راندمان خروجی پنل‌ها تا ۲ برابر می‌شوند. باتری بانک باتری از تعدادی باتری را شامل می‌شود و به صورت سری به هم متصل شده و ولتاژ مورد نیاز سیستم را تامین می‌نماید. در سیستم‌های منفصل از شبکه، انرژی ذخیره شده در باتری‌ها، در هنگام شب و یا مواقع ضروری دیگر به کار گرفته می‌شود. در سیستم‌های پشتیبانی در مواقع قطع برق شبکه سراسری از باتری استفاده می‌شود، سیستم‌های متصل به شبکه نیازی به باتری ندارند. مبدل برق تولیدی توسط پانل‌های خورشیدی به صورت DC بوده و با کمک مبدل‌ها به برق AC تبدیل می‌گردد. مبدل‌ها در انواع و سایز‌های مختلفی ساخته می‌شوند و برخی از آن‌ها بازده بسیاربالایی دارند. دستگاه کنترل شارژ باتری دستگاه کنترل شارژ باتری در سیستم‌های فتوولتائیک به منظور جلوگیری از تخلیه کامل باتری‌ها و یا شارژ بیش از حد باتری‌ها به کار می‌رود. کاربرد سیستم‌های فتوولتاییک خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی: استفاده از این سیستم در جا‌هایی که نیری برق وجود ندارد و یا برای صرفه جویی در مصرف برق شهری و کاهش هزینه‌های برق.

منبع: کشتزار