Với đất nước có lợi thế nhiều nắng như ở Việt Nam, việc sử dụng năng lượng mặt trời là giải pháp rất thiết thực giúp tiết kiệm nguồn nguyên liệu hiệu quả. Và một trong số ứng dụng được sử dụng phổ biến hiện nay từ nguồn năng lượng mặt trời đó là hệ thống bơm năng lượng mặt trời.
Hàng triệu người trên khắp thế giới đang sống thiếu nước. Trong nhiều cộng đồng, nước ngầm được bơm lên bằng máy bơm điện, sử dụng động cơ diesel để cung cấp nhiên liệu cho hệ thống của họ. Tuy nhiên, các hệ thống này không chỉ tốn kém, bảo trì thường xuyên và mua nhiên liệu, chúng phát ra carbon dioxide gây ô nhiễm bầu không khí.
Bơm nước năng lượng mặt trời là gì ?
Bơm năng lượng mặt trời (Solar pump) là giải pháp khai thác điện năng lượng mặt trời để cung cấp cho hệ thống bơm nước hoạt động mà không cần nguồn điện.
Hệ thống bao gồm các tấm pin năng lượng mặt trời được phối ghép với nhau và lắp đặt để đón nhận năng lượng bức xạ mặt trời chuyển hóa thành điện năng dạng dòng điện 1 chiều, điện năng này sẽ được Biến tần chuyên dùng cho bơm năng lượng mặt trời (solar pump inverter) chuyển hóa thành dòng điện xoay chiều cung cấp cho bơm hoạt động.
Biến tần sẽ tự động điều chỉnh tần số để điều tiết công suất tiêu thụ của bơm phù hợp với công suất thu được từ mặt trời tại các thời điểm khác nhau, cơ chế hoạt động này giúp cho bơm nước hoạt động trơn tru mà không cần phải cấp điện hoặc là thiết lập hệ thống lưu trữ.
Giải pháp bơm nước ứng dụng năng lượng mặt trời
Trong sản xuất nông nghiệp nước là yếu tố chủ đạo quyết định đến sự phát triển của cây trồng. Chính vì vậy, hệ thống bơm nước trong nông nghiệp đóng vài trò vô cùng quan trọng. Nền nông nghiệp ngày càng phát triển, người ta đang thay thế dần hệ thống bơm nước chạy từ xăng , dầu sang hệ thống bơm từ điện mặt trời. Hệ thống bơm từ điện năng lượng mặt trời là bước đà để tiến đến nền nông nghiệp hiện đại.
Bơm nước bằng năng lượng mặt trời, hoặc bơm nước bằng năng lượng quang điện PVP, mang lại một giải pháp thay thế. Sau nhiều năm nghiên cứu và tiến bộ công nghệ, nó đã được chứng minh là hoạt động tốt, kinh tế và thân thiện môi trường.
Trong những năm gần đây, chi phí của công nghệ năng lượng mặt trời đã giảm rất nhiều. Giá cho các tấm pin mặt trời được sử dụng trong các hệ thống này đã giảm tới 80%. Ngoài ra, tuổi thọ của các tấm này được kéo dài hơn 25 năm, cần rất ít bảo trì trong suốt thời gian này. Những yếu tố này đã làm cho bơm nước năng lượng mặt trời trở thành một cách cực kỳ hữu hiệu để mở rộng tiếp cận năng lượng trên khắp thế giới.
Nguyên lý vận hành bơm năng lượng mặt trời
- Hệ thống tấm pin nhận bức xạ mặt trời và chuyển thành điện năng cung cấp cho biến tần năng lượng mặt trời để điều khiển trực tiếp máy bơm nước 1 pha hoặc 3 pha – 220 V.
- Hệ thống ưu tiên sử dụng năng lượng mặt trời, đồng thời tự động luân chuyển sử dụng giữa nguồn điện lưới, đảm bảo hoạt động bơm tưới không bị gián đoạn.
Năng lượng từ hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời qua tủ biến tần điều khiển trực tiếp bơm theo cường độ ánh sáng mặt trời mà không cần dùng ắc quy lưu trữ (có thể lắp thêm để dự phòng – tùy model). Công nghệ sạc MPPT tiên tiến tối ưu sản lượng điện đầu vào. Biến tần đã tích hợp tính năng bảo vệ motor quá dòng, quá áp. Hệ thống vận hành tự động, tự tắt khi bơm không có nước, tự tắt khi bể đầy (nếu dùng bể chứa).
Hiện nhu cầu sử dụng năng lượng tại các nước đang phát triển là rất lớn trong khi việc khai thác nguồn năng lượng từ nhiệt điện, thuỷ điện cũng như các nguyên liệu khác không chỉ gây ô nhiễm mà còn tốn kém về chi phí đầu tư , bảo dưỡng và vận hành . Do đó, tập trung phát triển và đầu tư cho năng lượng xanh nói chung và năng lượng mặt trời nói riêng là xu hướng tất yếu và bền vững.