Pompa Air Tenaga Surya

Sumber: solarmagazine

Pompa mekanik memiliki banyak kegunaan saat ini. Mereka biasa dalam memompa air dari sumur, penyaringan akuarium, penyaringan kolam dan aerasi. Jika menyangkut pompa air, kegunaan utama perangkat ini adalah pertukaran cairan seperti air.

Dari pertanian hingga industri energi, pompa ditemukan dalam berbagai aplikasi. Prinsip kerja utama pompa air pada dasarnya bergantung pada prinsip perpindahan positif dan energi kinetik yang membantu mendorong air.

Pompa air tenaga surya adalah konsep yang relatif baru dalam mekanika. Sistem pompa air tenaga surya biasanya terlihat pada penggunaan perumahan dan komersial, serta untuk irigasi lahan pertanian.Melalui panel surya, pompa dapat menghilangkan biaya energi dan memberikan opsi yang lebih layak yang menggunakan energi dari matahari (dan bukan mekanisme pembakaran bahan bakar) untuk memompa air.

Memperkenalkan irigasi bertenaga surya untuk daerah miskin dan terpencil

Pada saat seluruh dunia adaberalih ke tenaga surya, menggunakan energi matahari dalam sistem pemompaan air dapat secara signifikan membantu dan mempercepat pembangunan pertanian di negara-negara Afrika dan banyak daerah terpencil miskin lainnya. Konsep ini dikenal dengan irigasi bertenaga surya dan digunakan di banyak daerah saat ini.

Faktanya, energi surya mungkin merupakan cara termudah bagi petani untuk menghasilkan energi, terutama bagi mereka yang hidup di luar jaringan listrik dengan infrastruktur yang buruk di sekitar rumah mereka. Oleh karena itu, penggunaan pompa air tenaga surya di bidang pertanian menjadi semakin populer. Konsep irigasi surya merepresentasikan lingkaran yang baik — saat matahari bersinar, matahari memberi makan sistem irigasi dan memberi makan tanaman yang bergantung pada air dalam cuaca cerah. Oleh karena itu, sejumlah besar energi dilepaskan tepat pada saat paling dibutuhkan.

Irigasi surya adalah konsep yang bekerja melalui pompa air tenaga surya. Di bawah ini, kami menjelaskannya secara rinci.

Apa itu pompa air tenaga surya dan jenis apa yang paling populer

Seperti yang telah kita bahas sebelumnya, pompa surya menghadirkan alternatif yang bersih, sederhana dan hemat energi untuk set pompa listrik dan bahan bakar tradisional. Mereka adalah bagian dari pendekatan ramah lingkungan dalam pertanian dan dapat digunakan untuk mengeksploitasi setiap daerah, baik yang maju maupun yang miskin.

Karena potensinya yang sangat besar untuk penggunaan produktif dan produktivitas pertanian, pompa air tenaga surya sekarang menjalankan lebih banyak proyek pertanian. Mengetahui bahwa40% dari populasi global bergantung pada pertanian sebagai sumber pendapatan utamanya, akses ke air tetap menjadi perjuangan berkelanjutan bagi banyak orang.Inilah yang ingin diubah oleh tenaga surya dan memperkenalkan masa depan yang hemat biaya bagi sekitar 500 juta petani skala kecil di seluruh dunia.

Komponen utama dalam sistem pompa tenaga surya meliputi susunan fotovoltaik (PV), pompa motoranda listrik. Sistem pompa air tenaga surya, di sisi lain, diklasifikasikan sebagai sistem arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC) berdasarkan kemampuan motornya. Baru-baru ini, konsep motor DC brushless (BLDC) untuk aplikasi solar pumping water juga telah diperkenalkan.

Klasifikasi dan jenis pompa solar

Ketika datang ke sistem pompa tenaga surya yang berdiri sendiri, yang utamajenis termasukberputar dan pompa perpindahan positif. Pompa sentrifugal adalah pilihan umum untuk rotasi dan dirancang untuk aplikasi head tetap. Keluaran mereka meningkat sebanding dengan kecepatan rotasinya.

Selain itu, pompa juga diklasifikasikan sebagai pompa submersible dan pompa permukaan, berdasarkan penempatannya (di bawah air dan di atas garis air).

Secara keseluruhan, aspek utama yang terkait dengan efisiensi pompa air tenaga surya didasarkan pada tiga variabel yaitu tekanan, aliran, dan daya masukan ke pompa. Efisiensi kawat-ke-air adalah metrik yang umum digunakan untuk menentukan efisiensi keseluruhan dari pompa air tenaga surya (sebagai rasio antara energi hidrolik yang keluar dari pipa dan energi yang berasal dari kabel listrik melalui panel surya).

Mengapa pompa air bertenaga surya adalah cara ideal untuk meningkatkan pertanian di daerah terpencil (dan Afrika)

Pompa air bertenaga surya merupakan konsep yang ramah lingkungan. Lebih penting lagi, ini adalah konsep yang menghilangkan jaringan listrik atau bahan bakar fosil yang digunakan untuk memompa air keluar dari tanah. Di bawah ini, kami mencantumkan keuntungan dan kerugian penggunaannya.

Keuntungan pompa air tenaga surya

Keuntungan pertama pompa surya adalah dapat diandalkan di daerah regional dan terpencil. Contoh sempurna untuk hal ini adalah Afrika, yang merupakan salah satu wilayah terpencil termiskin di dunia dengan kelimpahan air — tetapi juga wilayah yang paling dominan jika terkena sinar matahari hampir setiap tahun. Di sisi lain, Afrika dianggap memiliki9% dari sumber daya air tawar duniayang berarti sekitar 4.000 km3 air per tahun. Oleh karena itu, memasang pompa air tenaga surya di Afrika merupakan alternatif yang sempurna untuk sumber berbasis bahan bakar lainnya — dan alternatif yang dapat merangsang kehidupan di setiap bagian benua ini.

Mudah untuk diangkut dan dipindahkan, pompa air tenaga surya dapat diatur sesuai kebutuhan pertanian dan memiliki biaya pengoperasian yang sangat rendah. Keduanya merupakan keuntungan utama, dipasangkan dengan efisiensi biaya dalam jangka panjang, menunjukkan bahwa sistem pompa air tenaga surya adalah solusi sempurna untuk daerah dengan hari cerah dan banyak air di lahannya.

Kerugian utama

Kerugian utama dari penggunaan pompa irigasi bertenaga surya untuk pertanian adalah biayanya (investasi awal). Meski bergantung pada daya pompa tertentu, satu pompa tenaga surya 120 Watt yang menjanjikan produksi 2.100 galon air per hari bisa didapatkan di marketplace online dengan harga sekitar US $ 235. Seluruh sistem untuk pompa irigasi bertenaga surya berdasarkan satu pompa juga dapat ditemukan dengan harga sekitar $ 498. Situs lain seperti eBay, harga kit seperti ini relatif sama.

Jelas, ada perbedaan besar antara memasang pompa air tenaga surya untuk rumah Anda dan satu untuk proyek pertanian. Dengan jenis, ukuran dan kebutuhan yang berbeda, biaya yang berbeda pula. Ada model yang lebih murah dan lebih mahal tetapi biaya rata-rata pompa air tenaga surya umumnya tinggi, mengingat fakta bahwa banyak dari mereka perlu digunakan untuk irigasi yang efektif. Secara keseluruhan, dibandingkan dengan biaya bahan bakar fosil dan jenis energi lainnya, tenaga surya masih menjadi pemenang dalam jangka panjang.

Selain itu, energi matahari di bidang pertanian juga sangat bergantung pada cuaca. Meskipun energi matahari masih dapat dikumpulkan selama hari mendung dan hujan, efisiensi tata surya menurun. Inilah sebabnya mengapa sistem irigasi surya paling baik digunakan di daerah dengan banyak sinar matahari.

Apakah pompa air tenaga surya sepadan dengan investasi

Satu hal penting yang perlu diperhatikan dalam hal pompa surya dan sistem irigasi adalah kenyataan bahwa biaya mereka telah turun secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir.BerdasarkanPenelitian baru dari Badan Energi Terbarukan Internasional (IRENA), akan ada pengurangan biaya listrik yang dihasilkan oleh PV surya sebesar 59% pada tahun 2025 dibandingkan dengan harga tahun 2015.

Dengan demikian, kelangsungan ekonomi sistem ini bervariasi untuk wilayah dan wilayah yang berbeda, sebagian besar bergantung pada kondisi lokasi, tanaman dan pasar.Infografisdari Bank Dunia menunjukkan bahwa pada tahun 1997, harga rata-rata penggunaan energi surya per watt adalah $ 76. Pada 2015, harga itu $ 0,3 yang dengan jelas menunjukkan penurunan harga. Sekarang, panel surya memiliki umur rata-rata 25 tahun dan dibandingkan dengan pompa diesel, panel tersebut kekurangan bahan bakar dan mempersingkat pengoperasian dan pemeliharaan. Satu-satunya kelemahan adalah biaya awal yang sekitar dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan sistem pompa air diesel.

Harga juga merupakan pembeda utama dalam hal pengembalian investasi (ROI). Aspek kunci yang menentukan kelayakan ekonomi (faktor yang terkait dengan nilai pompa air tenaga surya sebagai investasi) adalah bagaimana sistem tenaga surya dibandingkan dengan bentuk energi lainnya.

Secara umum, pompa diesel memiliki biaya investasi awal yang rendah tetapi juga terkait dengan biaya operasi dan pemeliharaan yang tinggi, belum lagi dampak negatifnya terhadap lingkungan dan ekologi. Berbeda dengan ini, sistem pompa air tenaga surya memiliki biaya investasi yang lebih tinggi tetapi biaya pemeliharaan dan operasional yang lebih rendah.

Jadi, kesimpulan utama dari pertanyaan “apakah itu layak” adalah sebagai berikut…

Jika Anda berbasis di daerah dengan banyak sinar matahari dan banyak air tanah, sistem pompa air tenaga surya sangat direkomendasikan. Terlepas dari biaya pemasangan awal, biaya perawatan yang lebih rendah dan masa pakai yang lebih lama akan memberi Anda sistem yang aktif dan berjalan yang diatur dalam waktu singkat, air bersih, dan banyak manfaat dalam jangka panjang.

Cara membeli pompa air tenaga surya yang efisien

Seperti yang kami sebutkan di atas, biaya investasi yang terkait dengan pembelian pompa air tenaga surya turun dalam beberapa tahun terakhir. Namun, faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi pompa air tenaga surya sangat banyak dan meliputi:

Mempertimbangkan faktor-faktor ini, kita dapat mengatakan bahwa pemompaan air tenaga surya dapat memberikan manfaat lingkungan dan sosial ekonomi yang signifikan di tingkat pertanian dan nasional. Di tingkat petani, teknologi ini dapat menghadirkan sumber energi yang andal di daerah terpencil — dan terutama di daerah yang tidak terhubung ke jaringan listrik atau kekurangan pasokan bahan bakar cair secara teratur. Di tingkat nasional, pemompaan air tenaga surya dapat membantu menstabilkan, meningkatkan, dan mendiversifikasi produksi pertanian, yang merupakan dasar dari sebagian besar ekonomi negara Afrika.

Menurut definisi, sistem pemompaan air bertenaga surya yang efisien adalah sistem yang menerima banyak sinar matahari dan dipasang khusus untuk kebutuhan pertanian.

Di dunia di mana ada krisis energi saat ini,ada dorongan yang kuatmenuju energi terbarukan. Meskipun biayanya relatif lebih tinggi, efisiensi nyata dari sistem tata surya terlihat dalam penggunaannya selama bertahun-tahun. Sebagai pilihan energi terbarukan, eksploitasi energi surya merupakan pilihan yang berharga.

Fokus penggunaan pompa air tenaga surya jelas ditetapkan ke Afrika Selatan dan wilayah dengan pembangunan ekonomi yang buruk tetapi banyak sinar matahari. Dipasangkan dengan kondisi lingkungan yang tepat, jumlah panel dan pengontrol PV yang tepat, serta pengaturan pemasangan yang tepat untuk penyimpanan energi, konverter, inverter, pompa, dan motor — sistem pompa air tenaga surya dapat memberikan banyak manfaat bagi pertanian dan negara.

Kesimpulannya

Jika Anda berpikir atau mempertimbangkan aplikasi energi matahari untuk pertanian, manfaatnya sangat banyak. Dengan kemampuan untuk memompa air untuk irigasi selama cuaca kering dan cerah di daerah yang paling membutuhkannya, panel seperti ini dapat dengan mudah dipasang dan memungkinkan pompa bekerja di sumur dengan hasil yang sangat rendah, menawarkan umur yang lebih panjang dan banyak energi di jangka panjang.