Introdução ao Sistema Solar para Bombas de Água Agrícolas:

Hoje, vamos discutir Sistema solar para bombas de água agrícolas .

As bombas de água movidas a energia solar são bombas de água que funcionam com a eletricidade gerada pela energia solar. Para gerar energia solar, sistemas solares fotovoltaicos (PV) são usados ​​para fontes de energia complementares, eles são implantados ao lado de bombas a diesel em áreas com muito sol e onde o custo de operação das linhas de energia é alto.

O principal uso das bombas solares na irrigação :Bombas de água solares são usadas para extrair água de lagoas, rios, perfurar poços, ou outras fontes de água.

Os sistemas fotovoltaicos usados ​​na geração de energia solar são escaláveis, com capacidade variando de alguns watts para aplicações como portões de fazenda automatizados ou cronômetros, a centenas de quilowatts para a herdade e os galpões da fazenda. Em vez de ter um grande sistema centralizado, vários sistemas PV distribuídos podem ser implantados em locais de bomba. Os sistemas de bombeamento solar são os mais adequados para operação de bombeamento, como bombear água para fora do furo, por exemplo, ou transferi-lo da barragem para o tanque de armazenamento, em que as bombas funcionam continuamente durante a maior parte do dia.

As fazendas que exigem que a água seja bombeada à noite não são tão adequadas para bombas movidas a energia solar, já que soluções de armazenamento como baterias e tanques de armazenamento podem aumentar o custo do sistema. Mesmo sendo caros, essas soluções de armazenamento de energia podem ser caras, mas permitem uma maior utilização do sistema fotovoltaico. Dependendo do uso, a água armazenada pode ser alimentada por gravidade quando não há luz solar suficiente para alimentar as bombas solares, reduzindo ainda mais o consumo de diesel.

Para todas as necessidades agrícolas, a melhor alternativa é a energia solar. Moderno, bem desenhado, sistemas solares de design simples podem fornecer a energia necessária. Os sistemas de geração de energia solar foram testados e comprovados em todo o mundo como econômicos e confiáveis, e já estão elevando os níveis de produtividade agrícola.

Sistemas de energia solar:

Existem dois tipos de sistemas solares - esses sistemas. Um que converte a energia solar em energia DC e o outro converte a energia solar em calor. Ambos os tipos são usados ​​para todas as aplicações em ambientes agrícolas, o que facilita a vida e ajuda a aumentar a produtividade da operação.

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Tipo 1 - Energia solar para DC Power:

• No sistema solar que converte energia solar em energia DC, e essa eletricidade gerada pelo sol, chamada fotovoltaica (ou PV). Fotovoltaicas são células solares, que convertem a luz solar em eletricidade DC.
• As células solares em um módulo fotovoltaico são de materiais semicondutores. Quando a energia da luz atinge a célula, elétrons são liberados dos átomos.
• Condutores elétricos são instalados nos lados positivo e negativo do material, o que permite que os elétrons sejam capturados na forma de uma corrente DC.
• Então, essa eletricidade pode ser usada para alimentar uma carga, como uma bomba d'água, ou pode ser armazenado em uma bateria.
• É um fato que os módulos fotovoltaicos produzem eletricidade apenas sob a luz solar, portanto, alguma forma de armazenamento de energia é obrigatória para operar os sistemas à noite.
• A energia pode ser armazenada como água bombeando-a para um tanque enquanto o sol está brilhando e distribuindo-a por gravidade quando for necessário depois de escurecer.
• Para aplicações elétricas, você precisa de uma bateria para armazenar a energia gerada durante o dia. tecnologia comprovada com uma rede substancial da indústria internacional. E os sistemas fotovoltaicos são econômicos em comparação com a extensão da rede elétrica ou com o uso de geradores em locais remotos.
• E esses sistemas fotovoltaicos são os melhores sistemas e muito econômicos no fornecimento de eletricidade em locais remotos em fazendas, fazendas, pomares, e outras operações agrícolas.

Diferentes tipos de bombas solares para irrigação:

Existem vários tipos diferentes de bombas movidas a energia solar. Mas, principalmente, existem quatro tipos de bombas solares de água, são bombas submersíveis e bombas de superfície, bombas de corrente contínua (DC), e bombas de corrente alternada (AC).

• Bombas submersíveis :As bombas submersíveis estão localizadas bem abaixo do nível do solo e estão submersas. A altura de admissão da bomba submersível ultrapassa os 10 metros de profundidade. Essas bombas são instaladas cavando um poço, o que leva a um aumento no seu custo de instalação e manutenção.
• Bombas de superfície: As bombas de superfície permanecem fora da água e ao ar livre. Essas bombas são instaladas em um local onde o lençol freático está a uma profundidade de 10 metros. Como eles precisam estar na superfície, essas bombas são muito fáceis de instalar e de fácil manutenção. Estas bombas não são adequadas para lençóis freáticos.
• Bomba DC: Essas bombas funcionam em um motor que opera em corrente contínua, portanto, nenhuma bateria ou inversor é necessária neste tipo de bomba.
• Bomba AC: O motor desta bomba opera em corrente alternada, o que significa que a corrente contínua produzida pelos painéis solares é convertida em CA usando o inversor. A conversão de DC para AC pode levar à perda de energia de geração e consumo.

Qual é a melhor opção?

Comparando os tipos acima de bombas solares, é melhor escolher entre, Bombas DC ou AC, já que as bombas de submersão e de superfície não são uma boa opção. Mesmo que as bombas DC tenham uma vantagem sobre as bombas AC em termos de maior eficiência e nenhum requisito de um inversor para operação, o custo das bombas DC é muito alto. E o reparo e a manutenção de bombas DC são difíceis em áreas rurais e remotas devido à falta de centros de serviço nessas áreas.

Melhor local para instalar bombas solares:

Você deve seguir certos critérios para selecionar o local de instalação dos painéis solares e da bomba.

• Para instalar os painéis solares, o instalado em uma área deve ser livre de sombra e sem poeira ou sujeira, e têm uma baixa incidência de excrementos de pássaros e que podem fornecer espaço para movimento de rastreamento irrestrito e a superfície para montagem dos painéis deve ser plana. Os painéis devem ser facilmente acessíveis para limpeza e devem estar próximos da bomba e da fonte de água.
• As bombas devem ser instaladas perto dos painéis solares, mas dentro da área a ser irrigada. A elevação de entrada da bomba deve ser inferior. No caso de várias fontes de água, a fonte com o lençol freático mais alto deve ser escolhida para a instalação da bomba.

A capacidade de irrigação em bombas solares:

A capacidade das bombas solares que atendem a vários hectares depende principalmente do tipo de irrigação e do nível do lençol freático.

Aproximadamente uma bomba de 2 HP pode atender a cerca de dois acres de terra e uma bomba de 7,5 HP pode atender a 10 acres de terra.

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Manutenção para bombas solares:

O sistema solar precisa de manutenção muito baixa, inclui a limpeza dos painéis regularmente. A limpeza em intervalos regulares manterá a eficiência do painel, a baixa manutenção pode reduzir a exposição da superfície do painel à irradiação da poeira e sujeira nele.

Mas quando comparado com as bombas a diesel, as bombas solares de água têm uma expectativa de vida significativamente mais longa e continuam a produzir eletricidade por mais de 25 anos.

Bombas de água solares Vs Bombas elétricas convencionais?

As vantagens das bombas solares de água sobre as bombas elétricas convencionais estão listadas abaixo:

• As bombas solares de água não precisam de nenhum combustível ou eletricidade para funcionar. Depois de instalado, bombas solares de água não precisam de custos recorrentes de eletricidade ou combustível.
• Esses sistemas não são afetados por cortes de energia, baixa voltagem, problemas monofásicos, ou queima do motor.
• Esses sistemas de bombeamento são facilmente instalados em áreas remotas onde a eletricidade não está disponível ou o diesel é difícil de adquirir.
• Incorre em baixos custos de manutenção, pois as bombas de água solar têm muito poucas peças móveis em comparação com uma bomba movida a diesel e, portanto, há menos chance de desgaste.
• Esses sistemas de bombeamento solar não precisam de lubrificantes, são necessários para a operação e, portanto, não há chances de contaminação de água / solo devido aos lubrificantes.
• Esses sistemas são muito úteis e fáceis de operar

Empresas que oferecem os sistemas de bomba solar para irrigação :

Dando a oportunidade econômica potencial, muitas empresas oferecem sistemas de bombeamento solar, de empresas gigantes, como a Jain Irrigation, Tata Power Solar, Moserbaer, Shakti Pumps (Índia), Sistemas de irrigação Jain, Topsun Energy Ltd, Duke Plasto Technique Unip. Ltd, Kirloskar Pvt, e SunEdison, para empresas menores, como Claro e Atom Solar. Isso não significa que as bombas solares sejam baratas. Uma bomba solar de um cavalo-vapor pode custar aproximadamente Rúpias de 1Lakh - e o custo inicial normalmente insuportável para a maioria dos pequenos, agricultores rurais marginais com alguns hectares de terra ou menos. E apesar do número de subsídios em nível estadual e federal na Índia, existem apenas cerca de 12, 000 bombas solares foram instaladas em todo o país.

Esquemas para bombas solares de água pelo Governo da Índia

O Ministério de Energia Nova e Renovável (MNRE) introduziu um programa de cinco anos, Programa de bombeamento solar para irrigação e água potável, em 2014-15, que fornece apoio financeiro de Rs 400 crores para a instalação de 10 lakh sistemas de bombeamento de água solar em todo o país para as necessidades de irrigação e água potável. Este esquema é implementado por meio dos governos estaduais que podem realizar projetos de bombeamento solar ou oferecer financiamento por meio do NABARD, todos os bancos comerciais, e outras agências financeiras para os agricultores para estimular o bombeamento solar de água.

Todos os estados estão oferecendo subsídios para promover o uso de bombas solares de água. No orçamento 2017-18, o governo de Andhra anunciou a distribuição de conjuntos de bombas solares aos agricultores a preços subsidiados. E o governo de Haryana ofereceu um subsídio de 90 por cento para encorajar bombas solares de água entre os agricultores.

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Os sistemas de bomba solar funcionam em todas as estações?

Em muitas partes da Índia, há 2 a 3 meses no ano em que as condições climáticas (nuvens) impedem o funcionamento das bombas solares de água. Mas chove muito nesses dias, portanto, a irrigação pode não ser necessária.

Mas ainda deixa alguns dias em que não haverá Sol, deixando cerca de 90% de fator de confiabilidade para o bombeamento solar de água. Mas adicionar energia ou armazenamento de água pode resolver esse problema.

E as pequenas propriedades reduzirão a aplicabilidade de bombas solares maiores, a menos que a água obtida com o uso de bombas solares possa ser compartilhada entre um grupo de agricultores.

Custo dos conjuntos de bombas solares:

O custo das bombas solares de água com base em sua capacidade e tipo é dado abaixo:

• Sistema de conjunto de bomba solar CA de 5 HP custa aproximadamente:4, 90, 000
• Sistema de conjunto de bomba solar AC 3 HP custa aproximadamente:3, 20, 360
• Sistema de conjunto de bomba solar de 5 HP DC custa aproximadamente:5, 40, 000
• Sistema de conjunto de bomba solar de 3 HP DC custa aproximadamente:3, 84, 015

Se os conjuntos de bombas forem financiados pelo beneficiário, eles recebem o subsídio do MNRE que é de Rs 32, 400 por HP para bombas AC e Rs 40, 500 por HP para bombas DC.

Vantagens dos sistemas de energia solar:

• O financiamento e o custo dos painéis solares podem continuar a cair, tornando a energia solar economicamente viável e competitiva em comparação com outras fontes de energia.
• As bombas solares estão livres de preços de combustível voláteis e suprimentos de combustível não confiáveis ​​e caros.
• A longo prazo, o custo do bombeamento de água será reduzido. Se o sistema está sendo modernizado para irrigação pressurizada, os aumentos nos custos de energia são compensados ​​com o uso de energia solar.
• Há um enorme potencial para aumentar a produtividade agrícola e a renda devido ao acesso constante à água (safra adicional, diversificação do padrão de cultivo, safras de maior valor). As bombas solares podem ser usadas de forma mais eficiente se combinadas com gotejamento ou outras tecnologias de irrigação com uso eficiente de água.
• Há chances de aumentar a diversificação da receita devido aos múltiplos usos de energia (por exemplo, alimentação para a rede, iluminação, resfriamento), e água (por exemplo, irrigação de gado, usos domésticos).

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