کشاورزان از ژنراتورها که با سوخت فسیلی کار می‌کردند کمک گرفتند اما مشکلات نگهداری ژنراتورها و تأمین سوخت باعث روی‌آوردن کشاورزان به استفاده از روشی نوین به نام آبیاری خورشیدی شد. در این نوع آبیاری از یک پمپ آب و یک پنل خورشیدی برای آبیاری مزارع استفاده شده و بازده مناسب و بالایی دارد. از این رو، در این مقاله قصد داریم به بررسی آبیاری خورشیدی پرداخته و ویژگی‌های این روش را بیان کنیم.
آبیاری خورشیدی و ویژگی‌های آن
ایران یکی از کشورهایی است که کشاورزان در آن به دلیل کمبود منابع آب جاری، بیش‌تر از منابع آب زیرزمینی برای آبیاری زمین‌های کشاورزی خود استفاده کرده و بهره می‌برند. برای آبیاری زمین‌های زیر کشت با استفاده از منابع آب زیرزمینی مانند چاه‌ها، به تجهیزاتی نیاز است که آب را از زیر زمین به سطح زمین منتقل کرده و امکان استفاده از آن آب را برای ما فراهم می‌آورد. در گذشته این کار به صورت دستی و توسط نیروی انسانی صورت می‌گرفت اما با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی در این زمینه، تجهیزاتی نظیر پمپ‌ها به روی کار آمدند که توسط نیروی الکتریکی و مکانیکی کار کرده و باعث راحت‌ترشدن این کار شده است.
همان‌طور که بیان گردید، به علت کمبود منابع آب جاری در ایران و وجود منابع آب زیر زمینی محدود، در گذشته آبیاری زمین‌های کشاورزی بیش‌تر با بهره‌گیری از این منابع انجام می‌پذیرفت اما در اینجا مشکلی که با آن روبه‌رو هستیم، انتقال آب از منابع زیرزمینی و آبگیرها به سطح زمین‌های زیر کشت و آبیاری صحیح آن‌ها است. از آنجایی‌که این کار توسط پمپ‌های آب صورت گرفته و پمپ‌ها نیز توسط نیروی الکتریکی به فعالیت می‌پردازند، پس مسئله اصلی تأمین نیروی برق پمپ در هر مکانی است.
در حالت کلی، اغلب زمین‌های کشاورزی در مناطقی واقع شده‌اند که به برق دسترسی مستقیم نداشته و باید از تجهیزات دیگری برای تأمین برق این مناطق استفاده کرد. در گذشته نه‌چندان دور تأمین برق اغلب این پمپ‌ها به‌وسیله ژنراتورهای برق صورت می‌گرفت که با سوخت‌های فسیلی کار کرده و آلودگی‌های زیادی در پی داشتند.
علاوه‌بر این، حمل و جابه‌جایی این ژنراتورهای دیزلی و فسیلی (به دلیل وزن و حجم دستگاه ژنراتور) کار دشواری بوده و به سادگی انجام نمی‌شد اما باگذشت زمان، کشاورزان به دلیل مشکلاتی نظیر خرابی ژنراتورها، هزینه بالای نگهداری از آن‌ها، دشواری تأمین سوخت، حمل و نقل دشوار و … به فکر روش جایگزینی افتادند که با انرژی پاک فعالیت کرده و مشکل تأمین سوخت نداشته باشد.
این‌گونه بود که سیستم آبیاری خورشیدی روی کار آمده و به دلیل محبوبیت بالا در بین کشاورزان، به سرعت در بیش‌تر زمین‌های کشاورزی به‌کارگرفته شد. اساس کار و تأمین انرژی برق در این سیستم‌ها تابش و بهره‌وری از نور خورشید بوده که به دلیل شرایط جغرافیایی خاص کشور ما، در بیش‌تر مکان‌های کشور در دسترس بوده و می‌توان به‌راحتی در همه فصول سال از آن بهره برد. اگر چه تهیه و ایجاد این سیستم برای آبیاری هزینه اولیه نسبتاً زیادی در پی دارد اما به دلیل رایگان‌بودن انرژی خورشیدی که منبع اصلی تولید برق در این سیستم است، در بلندمدت باعث کاهش هزینه‌های آبیاری شده و بسیار به‌صرفه و اقتصادی است.
نحوه کار سیستم آبیاری خورشیدی و اجزا آن
به طور کلی سیستم آبیاری با استفاده از انرژی خورشید از دو جز و بخش اصلی به نام بخش پنل خورشیدی و بخش پمپ آب خورشیدی تشکیل شده است که وظیفه تأمین انرژی و انتقال آب از منبع به سطح زمین را برعهده دارند. هنگامی که نور خورشید به پنل خورشیدی تابیده می‌شود، این پنل انرژی حاصل از فوتون‌های نور خورشید را به انرژی الکتریکی یا همان جریان الکتریسیته تبدیل کرده و این کار را با استفاده از اصل پایه فتوالکتریک یا فتوولتائیک انجام می‌دهد.
زمانی که انرژی الکتریکی موردنیاز تأمین شد، می‌توان از آن به دو صورت AC و DC استفاده نموده و بهره برد. هر دو این جریان‌ها پمپ آب مخصوص به خود را داشته و در هنگام استفاده از این سیستم، باید به برق ورودی پمپ و برق و جریان خروجی پنل خورشیدی دقت نمود. اگر بخواهیم به صورت مستقیم از جریان تولید شده استفاده نماییم، پمپ آب خورشیدی DC مناسب‌ترین گزینه برای استفاده و بهره‌وری است. نوع دیگری از پمپ‌ها به نام پمپ‌های آب خورشیدی AC نیز وجود دارد که برای کار با آن‌ها باید جریان تولید شده را به وسیله اینورتر به جریان AC تبدیل کرده و سپس از جریان برق تولید شده، استفاده نماییم.
زمانی که جریان تولید شده به‌وسیله پنل خورشیدی به پمپ آب مورد نظر رسید، پمپ شروع به کار کرده و آب را از منابع زیرزمینی یا آبگیرها، رودها، دریاچه‌ها و … به زمین‌های زیر کشت منتقل می‌کند. امروزه استفاده از سیستم آبیاری خورشیدی در اکثر مناطق کشور رواج یافته و امید است به‌تدریج تمامی زمین‌های کشاورزی به این سیستم مجهز شوند تا بتوان تا حد امکان از سوخت‌های فسیلی استفاده کم‌تری کرده و بهره بالایی از تولید محصولات کشاورزی برد.
نتیجه‌گیری
یکی از اصلی‌ترین موارد در زمینه کشاورزی، آبیاری زمین‌ها و مزارع کشاورزی است. برای انتقال آب و آبیاری زمین‌های کشاورزی باید از پمپ‌های آب بهره برد اما این پمپ‌های با استفاده از جریان الکتریسیته و برق به راه افتاده و فعالیت می‌کنند و از آنجا که برق در تمامی مکان‌ها و مواقع در دسترس کشاورزان نیست،
می‌توان از سیستم آبیاری خورشیدی بهره برد. سیستم آبیاری خورشیدی به دلیل مزایای زیادی که دارد از جمله عدم نیاز به سوخت فسیلی، نگهداری کم هزینه، دسترسی مداوم به انرژی الکتریکی و … جایگزین مناسبی برای ژنراتورهای برق است. به طور کلی اجزا تشکیل‌دهنده این سیستم به دو جز و قسمت اصلی به نام‌های پنل خورشیدی و پمپ آب خورشیدی تقسیم‌بندی می‌شوند که هر یک وظیفه مخصوص به خود را دارند و می‌توانند با بهره‌گیری از نور خورشید به تولید انرژی الکتریکی و انتقال ج ریان آب از منبع به زمین کشاورزی مد نظر بپردازند.
در این مقاله سعی کردیم به بررسی آبیاری خورشیدی پرداخته و ویژگی‌های این روش را بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید.
258 بازدید
احسان شوکتی
