في العديد من البساتين المحيطة بكرج وقزوين وأصفهان وكرمان وسهول الجنوب، تعد مضخة البئر المستهلك الأهم للكهرباء. عندما تنخفض حصة الكهرباء الزراعية أو تأتي انقطاعات التيار في منتصف ظهيرة الصيف، يتأخر الري وتتضرر الأشجار والخضروات. يعمل مولد الديزل، لكن الوقود والضوضاء والاهتلاك تزداد سوءاً كل موسم. أصبح الجمع بين الألواح الشمسية وبطارية LiFePO4 أكثر منطقية للعديد من أصحاب البساتين مقارنة بالاعتماد الكلي على الشبكة أو الديزل.

كتب هذا المقال من منظور البستان والزراعة: نتعرف أولاً على المضخة، ثم نحسب القدرة والطاقة، وبعد ذلك ننتقل إلى البطارية واللوح.

تعرف على المضخة أولاً، ثم اشترِ البطارية

توجد هذه البيانات عادة على لوحة البيانات الخاصة بالمضخة أو في الكتيب:

• القدرة الاسمية (مثل 1.5 أو 2.2 أو 3 أو 5.5 كيلوواط)؛
• الجهد أحادي الطور 220 فولت أو ثلاثي الطور 380 فولت؛
• تيار البدء الذي يمثل أضعاف تيار التشغيل.

تشهد المضخات الغاطسة ومضخات الطرد المركزي الزراعية دفعة تيار قوية لحظة التشغيل. يجب أن يتحمل العاكس (الانفرتر) ذو الموجة الجيبية الخلافة هذه الدفعة؛ وإلا ففي أحر أيام الصيف، وفي الوقت الذي يجب فيه ري المحاصيل، سيدخل النظام في وضع الحماية. بالنسبة لمضخة تتراوح قدرتها بين 1.5 و2.2 كيلوواط تقريباً، يُعد عاكس فئة 5 كيلوواط نقطة البداية المعتادة؛ أما بالنسبة للمضخات الأكبر أو عدة مضخات تعمل في نفس الوقت، فستحتاج إلى ما يقارب 10 أو 12 كيلوواط.

حساب الطاقة لنوبة ري واحدة

السيناريو	القدرة التقريبية للمضخة	مدة العمل	الطاقة التقريبية
بستان صغير، نوبة صباحية واحدة	1.5 كيلوواط	ساعتان	3 كيلوواط-ساعة
بستان متوسط، نوبتان	2.2 كيلوواط	3 ساعات إجمالاً	٦.٦ كيلوواط-ساعة
مزرعة بمضخة أقوى	٤–٥.٥ كيلوواط	٢–٤ ساعات	٨–٢٢ كيلوواط-ساعة

اضرب هذا الرقم في فاقد العاكس (Inverter) وهامش نظام إدارة البطاريات (BMS) بمعامل يتراوح بين ١.٣ إلى ١.٥ تقريباً. بالنسبة لبستان متوسط استهلاك مضخته حوالي ٧ كيلوواط-ساعة، تُعد السعة الاسمية القريبة من ١٠ كيلوواط-ساعة (مثل وحدة ١٠.٢٤) نقطة بداية شائعة؛ وإذا كنت تريد دورتين بدون شمس أو بدون شبكة كهربائية، فسوف تصل سريعاً إلى ١٦ كيلوواط-ساعة وما فوق.

شغّل المضخة قدر الإمكان يومياً بالتزامن مع سطوع الشمس بحيث يأتي جزء كبير من الطاقة مباشرة من ألواح الطاقة الشمسية وتكون البطارية مجرد داعم. البطارية مخصصة للأيام الغائمة، وانقطاع التيار الكهربائي المسائي، وملء الخزان ليلاً، وليس لضخ المياه طوال الموسم بالاعتماد على البطارية وحدها.

دور ألواح الطاقة الشمسية

في وسط وجوب مصر، يمكن لكيلوواط واحد من الألواح في يوم صيفي مشمس أن ينتج عدة كيلوواط-ساعات من الطاقة (اعتماداً على الزاوية، الغبار، ودرجة الحرارة). لتغطية دورة ري تتراوح بين ٣ إلى ٧ كيلوواط-ساعة، تعد مصفوفة تتراوح بين ٢ إلى ٦ كيلوواط ذروة أمراً شائعاً للبساتين الصغيرة والمتوسطة. خذ الغبار والأتربة على الطرق والبساتين محمل الجد: تنظيف الألواح كل بضع أسابيع في الموسم الجاف يصنع فرقاً ملحوظاً في تدفق المياه.

إذا كان لديك شبكة كهرباء زراعية، فالوضع الهجين (Hybrid) هو الأفضل: الطاقة من الشمس والبطارية خلال النهار، وشحن إضافي من الشبكة ضمن الحصة المسموح بها. إذا لم تكن الشبكة مستقرة على الإطلاق، فالطريق الأقرب هو نحو أنظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة (Off-grid) للمنازل والمزارع هو الخيار الأنسب.

خيارات التخزين العملية

• نظام متكامل 5 كيلوواط / 10.24 كيلوواط ساعة — مناسب للبستان ذي المضخة المتوسطة، التحكم البسيط، ومنظم الشحن (MPPT) الداخلي؛ ولا يمكن زيادة سعة البطارية في هذا الطراز.
• بطارية جدارية بقوة ٥١.٢ فولت وسعة ٢٠٠ أمبير-ساعة — عندما يكون لديك عاكس هجين متوافق وتكون حزمة الطاقة قليلة فقط.
• نظام 12 كيلوواط / 16.08 كيلوواط ساعة — للمضخة الأقوى، الحمل المتزامن الأكبر، أو الري لفترات أطول.

قائمة المنتجات: المنتجات. للدعم الشامل للوحدة السكنية المجاورة للحديقة، يمكنك أيضاً الطاقة الطارئة للمنزل بأكمله الاطلاع عليها.

الحرارة، الغبار ومكان التركيب

صيف جنوب ووسط مصر يضغط على البطارية والعواكس (الإنفرتر). قم بتثبيت الخزانة في الظل، مع تهوية جيدة وبعيداً عن رشاش مياه المضخة. تفاصيل المناخ الحار في بطارية LiFePO4 في الحرارة الشديدة اقرأها. منطق اختيار السعة انقطاعات التيار المتكررة موجود أيضاً في البطارية المنزلية لانقطاعات الصيف وقد ورد؛ نفس منطق «ساعات العمل × القدرة × معامل الفقد» ينطبق على مضخة الزراعة أيضاً.

الأخطاء الشائعة للمزارعين

• شراء البطارية بناءً على الأمبير-ساعة القديم 12 فولت فقط بدون تبدیل به کیلووات‌ساعت و بدون در نظر گرفتن اینورتر.
• نادیده گرفتن جریان راه‌اندازی و سوختن تجربه با اینورتر ضعیف.
• آبیاری فقط از باتری در شب در حالی که روز آفتاب آزاد است.
• کابل نازک و اتصالات شل بین باتری و اینورتر — در جریان بالا افت ولتاژ پمپ را ضعیف می‌کند.
• اتکا به سرب‌اسید کهنه برای سیکل روزانه سنگین؛ مسیر تعویض را در جایگزینی سرب‌اسید با لیتیوم .

ملخص

پمپ چاه کشاورزی با خورشید و باتری شدنی است اگر توان استارت، انرژی هر نوبت آبیاری و ساعات بدون آفتاب را جدا حساب کنید. برای باغ متوسط، ترکیب اینورتر حدود ۵ کیلووات و باتری حدود ۱۰ کیلووات‌ساعت نقطه شروع رایجی است؛ پمپ‌های بزرگ‌تر به توان و ظرفیت بالاتر نیاز دارند. هدف این است که در سهمیه‌بندی و خاموشی، آب باغ قطع نشود — نه اینکه ژنراتور تمام تابستان روشن بماند.

پلاک پمپ، عمق چاه یا هد، ساعت آبیاری در روز و اینکه پنل روی سقف انبار دارید یا زمین را از طریق نموذج الاتصال لطلب السعر بفرستید تا توان و ظرفیت مناسب پیشنهاد شود.