جَدوى استخدام المَضَخات الغَاطسة العاملة بِالطَاقة الشمْسِية بِدولة الكويت

الملخص

يهدف هذا البحث إلى دراسة مدى الاستفادة المحتملة من الإشعاع الشمسي الساقط في دولة الكويت لتشغيل المضخات الغاطسة، وبيان معدل تدفق هذه المضخات تبعًا لتغير الإشعاع الشمسي، مع مراعاة العوامل المكانية والزمانية. وقد تم اختيار منطقة جنوب الكويت نظرًا لتوافر الإشعاع الشمسي الجيد فيها على أعماق مختلفة تحت سطح الأرض. أما بالنسبة للعامل الزمني، فقد تم اختيار توقيت الانتقال بين فصلين مهمين، يبدآن من منتصف يناير إلى منتصف مارس، وهي الفترة التي ينتقل فيها سطوع الشمس من المرحلة المتوسطة إلى مرحلة السطوع الكامل. أظهرت الدراسة التجريبية أن المضخة تمر بمرحلتين، الأولى لا تعمل فيها ولا تستجيب لعملية السحب إذا كان الإشعاع الشمسي الساقط على الألواح أقل من 225 واط/م²، أما المرحلة الثانية فتبدأ فيها المضخة بالعمل تدريجيًا إذا كان الإشعاع الشمسي الساقط أعلى من القيمة السابقة. وأظهرت الدراسة وجود كمية كبيرة من الطاقة الخارجية غير المستغلة في بعض أوقات اليوم، وخاصة في الأيام المشمسة، حيث انخفضت النسبة من 4.8 لتر/1000 واط إلى 1.5 لتر/1000 واط مع زيادة كمية الطاقة من 430 واط/م² إلى 1005 واط/م². وتذبذبت كمية التدفق خلال أيام الدراسة نتيجة لاختلاف سطوع الشمس وتغير المناخ. وقد أُجريت الدراسة باستخدام طريقة القياس الدوري واليومي والفوري لتحديد كمية الطاقة والتدفق باستخدام جهاز قياس الإشعاع الشمسي المزود بذاكرة تخزين، وهو جهاز تابع لإحدى الشركات المتخصصة في تركيب أنظمة الطاقة الشمسية. وخلصت الدراسة إلى أن استخدام المضخات الغاطسة التي تعمل بالطاقة الشمسية، والتي تتميز بخصائص خاصة مثل سعة المضخة وعمق المياه ودرجة السطوع، يمكن تداولها بسهولة، بالإضافة إلى أجهزة أخرى مثل مقياس الفولت الرقمي ومقياس المشبك وعداد المياه.