Güneş enerjili sulama sistemleri bir taşla iki kuş vurmanın belki de en iyi göstergesidir. Güneş enerjili sulama sistemlerinde bulunan damla sulama ünitesi sayesinde hem tarlada sulama amaçlı kullandığınız sudan tasarruf edebilirsiniz hem de güneş enerjisi sayesinde kendi enerjinizi kendiniz üretebilirsiniz.
Damla sulama sistemi sayesinde bitki için gerekli olan suyu doğrudan bitkinin köklerine iletebilirsiniz, bu sayede suyun atmosfer ısısı ile birlikte buharlaşarak kaybolmasını önlersiniz ve suyun az bulunduğu kurak bölgelerde de su gerektiren birçok bitkiyi rahatlıkla yetiştirebilirsiniz. Bu sistemin en güzel örneklerini de bol insan gücüne bağlı olan tarımsal üretim bölgelerinde görebilirsiniz. Sulamanın ancak insan gücüyle (özellikle kadın ve genç kızların emeği) kovalarla taşıma yöntemi ile yapılabildiği bölgelerde güneş enerjili damla sulama sistemlerinin ciddi anlamda verim artışı sağladığına da rahatlıkla şahit olabilirsiniz. Güneş enerjili damla sulama sistemleri, geleneksel dizel jeneratörlere göre daha az maliyetli ve daha uzun ömürlü sistemlerdir. Bu sistemler sayesinde kurak mevsimlerde dahi tarımsal üretim gerçekleştirilebilmekte, bu sayede hane gelirine ek katkı sağlanabilmektedir. Bu sistemler şekilde gözüktüğü gibi bir fotovoltaik sistem ünitesinin pompa yardımı ile rezervuara su pompalama sıralaması şeklinde çalışmaktadır. Sonrasında ise yer çekimi etkisine göre rezervuarda suyun basıncı düşürülerek bölgelere dağıtımı sağlanmaktadır. Fotovoltaik sistemin büyüklüğü, reservuarım genişliği, pompanın kapasitesi suyun iletileceği mesafe ve buharlaşma oranına göre belirlenmektedir. Tüm güneş enerjili damla sulama sistemleri düşük maliyetli ve uzun vadeli çözüm sağlayan sistemlerdir. Aynı zamanda her hangi bir ek batarya sistemi gerektirmez, çünkü gün içinde bitkinin ihtiyaç duyduğu enerji ve buharlaşma oranı kadar sisteme su sağlayabilmektedir. Sistem tam da bitkilerin daha çok suya ihtiyaç duyduğu güneşli ve kurak havalarda güneş ışığı fazla olduğu için en yüksek enerjiyi üretir.
Güneş enerjili su pompalama sistemleri, güneş enerjisinin en verimli ve anlamlı kullanıldığı alanlardandır. Kuyuların ve diğer su kaynaklarının merkezlere uzak, kırsal bölgelerde bulundukları düşünülürse, geleneksel enerji kaynaklarını kullanmanın ya oldukça uzun kablolama ya da sahada benzinli jeneratör kullanımını gerektireceği bilinmektedir. Bu metotlar hem pahalı ekipman ve bakım, hem de sürekli artan yakıt maliyetleri içermekte olduklarından, güneş enerjisi genellikle hem daha ekonomik hem de daha verimli sonuçlar vermektedir.
Solar su pompaları pek çok tarımsal amaçla kullanılabilirler: Örneğin Amerika, Avustralya ve Güney Afrika’daki pek çok besici, kablolamanın zor ve maliyetli olduğu arazilerde hem kolayca taşınabilir hem de kendi enerjisini kendi üreten bu su pompalama sistemlerini hayvanlarına su temini amacıyla kullanmaktadırlar. Küçük çiftliklerde, seralarda, bahçelerde sulama amaçlı olarak, yine çiftlik evlerinde su temini için son derece uygundurlar.
Bu sistemde kullanılan pompalar, normal dalgıç pompalama sistemleridir; farkları, motor için gereken enerjinin, paneller tarafından doğru akım(DC) olarak sağlanmasıdır. Dolayısıyla da bu pompaların doğru akımla çalışmaları gerekmektedir. AC motorlu pompalarda DC’yi AC’ye çevirmek için bir evirici (invertör) gerekir. Bu artı maliyet ve dönüşümden kaynaklı güç kaybı demek olduğundan, güneş enerjili pompalama sistemlerinde DC motorlu pompalar kullanılması her zaman daha avantajlıdır.
Bir solar su pompalama sistemi 4 ana parçadan oluşur: Pompa, pompa kontrol ünitesi, solar paneller ve (isteğe bağlı olarak) depolama ünitesi, yani akü. Sistem, su kaynağının (depo ya da kuyu) derinliğine ve gereken su miktarına bağlı olarak tasarlanır. Pompa, gücünü güneş panellerinden elde edilen enerjiyle sağlar. Kullanılacak güneş paneli sayısı gereken güce (yani yüksekliğe) bağlı olarak değişmektedir. Örneğin, basit bir sistem ile, 2 adet 12 vatlık güneş paneli sayesinde 20 m. kadar olan yüksekliklerde (çekilecek olan suyun derinliğiyle depo yüksekliği toplamı), derinliğe bağlı olarak saatte 44 ila 106 m3 debi elde etmek mümkündür. Daha güçlü bir sistem ile, 70 m.ye kadar olan yüksekliklerde günde toplam 310 ila 445 m3 debi elde etmek mümkündür. Bazı güneş enerjili dalgıç pompaları ise 240 metreye varan derinliklerden bile su çekebilmektedir.
Paneller ve pompa arasındaki akım bir “kontrol ünitesi” aracılığıyla kontrol edilir. Kontrol ünitesi, kuyuda/depoda su kalmadığı zaman pompayı kapatarak yanmasını engeller.
Peki hava kapalıysa ne olur? Tüm güneş enerjisi sistemleri en iyi sonucu elbette güneşli havalarda verir. Kapalı havalarda sistem çalışmaya devam etmekle beraber, çekilen su verimi azalacaktır. Bu nedenle de güneş enerjili pompalama sistemlerinde iki farklı açıdan depolama yapılabilir. En ekonomik ve güvenilir metot, rezervuar görevi yapacak olan geniş bir su deposu kurmaktır. Gündüz depoya dolacak olan ihtiyaç fazlası su, geceleri yahut güneş ışığının az olduğu günlerde su temininde sıkıntı çekilmemesini sağlayacaktır. Bu yüzden de depolu bir sistem kuracaksanız, deponuz günlük ihtiyacınızdan biraz fazlasını karşılayacak büyüklükte olmalıdır. Diğer bir alternatif ise, güneş panellerinin gündüz ürettiği enerjiyi akülerde depolayarak gece veya havanın kapalı olduğu günlerde suyu çekmek için rezerv olarak kullanmaktır. Bu sistem hayli güvenilir olmakla birlikte fazladan maliyet ve bakım gerektirecektir.
Solar su pompalama sistemlerinin en önemli avantajlarından biri de kullanımı basit ve dayanıklı olmalarıdır. Buradaki hareketli tek parça olan pompalar, (güneş panellerine göre) toplam maliyetin daha küçük bir kısmını oluştururlar. Sistem çok tozlu bir bölgede kurulmadığı sürece, kabloların ve bağlantıların ara sıra kontrol edilmesi ve panellerin tozunun alınması yetecektir.
Kurulumları kolay olan bu sistemler, kullanıcı tarafından da rahatça monte edilebilir. Bununla birlikte satın aldığınız yerin, sistemin çalışması için gereken tüm parçaları ve bağlantı şemalarını, kurulum ve çalıştırma kılavuzlarını sunduğundan emin olmakta yarar vardır. Satın aldığınız paneller için kuvvetli rüzgârlara dayanıklı montaj ayakları gerekecektir, çünkü bu paneller güneşten en iyi verimi almaları için belirli bir açıyla ve güneye bakar şekilde kurulur. “Solar tracker” denen sistemler kullanarak panellerin gün boyunca güneşi takip etmelerini sağlamak, böylece %15–20 daha fazla verim elde etmek mümkündür, ancak elbette bu da artı maliyet demektir.
İnverter (DC voltajı AC dönüştüren eviriciler) kullanılarak AC elektrik ile çalışan pompaları güneş enerjisi ile çalıştırmak ta mümkündür.
Referanslardan örnek fotoğraflar:
