Güneş Enerjisi ile Tarımsal Sulama Yapılabilir mi?

Artan enerji ve elektrik maliyetleri, özellikle tarım sektörüyle uğraşanlar için en büyük endişe kaynağı haline gelmiştir. Birçok çiftçi, sulama için yüksek elektrik faturaları ödemek zorunda kalmaktadır. Bu tür sorunlara çözüm bulmak için teknoloji ve doğa bir araya gelerek güneş enerjisinin tarımda kullanımı gibi çözümler sunmaktadır.

Güneş enerjili tarımsal sulama sistemleri, bu maliyetten kurtulmanın bir yolunu sunar. Birçok tarım arazisi elektrik altyapısına uzak olduğu için şebeke elektriği bulunmamaktadır. Şebeke hatlarının bu arazilere ulaştırılması ise oldukça maliyetlidir. Güneş panelleriyle yapılan tek seferlik bir yatırım, tarımsal sulamayı sağlamak için elektrik üretir ve bu sayede uzun vadede maliyetleri azaltır.

Güneş enerjili sulama sistemleri, güneş panelleri, pompalar, kontrolörler, sensörler ve su dağıtım ağı gibi temel bileşenlerin etkileşiminden oluşur. Güneş panelleri, güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürür ve sistemin ana güç kaynağını oluşturur. Elektrikle çalışan pompalar, suyu kaynaktan alarak tarımsal alanlara dağıtır, böylece sulama operasyonlarını çevre dostu bir şekilde gerçekleştirir. Kontrolörler ve sensörler, sulama sürecini yönetir ve gerçek zamanlı verilere dayanarak su akışını düzenler. Su dağıtım ağı, boru ve kanallardan oluşan bir labirent ağıdır ve suyun amaçlanan noktalara yönlendirilmesini sağlar. Bu bileşenlerin bir araya gelmesiyle, güneş enerjili sulama sistemleri, sürdürülebilir sulama pratiğini güneş enerjisiyle birleştirerek tarımsal faaliyetleri daha verimli ve çevre dostu hale getirir.

Güneş Enerjili Tarımsal Sulama Sisteminin Üç Temel Parçası

Güneş enerjili tarımsal sulama sisteminin üç temel parçası vardır. Bunlar pompa motoru, pompa kontrolörü (sürücüsü) ve güneş panelidir.

1. Pompa Motoru
   Tarımsal güneş enerjisiyle çalışan sulama sistemleri, güneş paneli tarafından üretilen elektrikle çalışan bir motora sahiptir.
   Motorlar, türlerine göre alternatif akım veya doğru akım ile çalışabilirler. Genellikle, DC motorlar küçük ve orta ölçekli uygulamalar için, örneğin bahçe çeşmeleri, peyzaj sulaması, hayvan içme suyu veya küçük sulama projeleri için kullanılır.
   Bir motorun gücü watt veya beygir gücü olarak belirtilir. AC ile çalışan pompa motorları ise kendi aralarında monofaze veya trifaze motorlu olarak ayrılır ve çeşitli güç seviyelerinde bulunabilirler.
   Elektrikle çalışan tarımsal sulama pompaları, yapılarına ve uygulamalarına bağlı olarak yüzey ve dalgıç olmak üzere iki ana kategoriye ayrılırlar.
   
   Yüzey Su pompası: Yüzey pompası genellikle emme gücü gerektiren su seviyesinin üzerine monte edilir. Suyu kuyudan zemin seviyesine çıkarmak veya gölet/nehirden su almak için kullanılır.
   Dalgıç Pompa: Temelde kapatılmış bir motordur. Dalgıç pompanın tüm tertibatı pompalanacak suya batırılır.
   Genellikle küçük delikli kuyulardan pompalamak için kullanılır. Sondaj deliği içine sığacak şekilde tasarlanmıştır. Kuyu ne kadar derin olursa, kullanılacak solar sulama sisteminin pompası sistem o kadar güçlü ve pahalı olur.
    
2. Pompa Sürücüsü

   2 tip pompa sürücüsü bulunmaktadır: Pompa invertörü ve değişken frekanslı tahrik (VFD). DC güç ile çalışan bir pompa motoru kullanılacaksa VFD, AC ile çalışan bir pompa motoru kullanılacaksa pompa invertörü tercih edilir.
   Çünkü güneş panelleri DC elektrik üretirken, pompa motoru AC ile çalışıyorsa pompa invertörü gereklidir.
   Güneş paneli ve invertör, bir AC motorun başlatma özelliğine uyum sağlamak için doğru şekilde boyutlandırılmalıdır.
   AC pompa motoru başlangıçta yüksek güç gerektirdiğinden, güneş enerjili pompa invertörü bu ekstra başlatma yükünü kaldırabilmelidir.

3. Güneş Paneli

   Su pompaları, güneş panellerinden enerji alan motorlarla donatılmıştır. Bir güneş modülünün nominal gücü, tepe watt (Wp)ile ifade edilir.
   Güneşin yatımı, panelin eğimi, panelin yönü gibi birçok etkene bağlı olarak bu güç değişiklik gösterir. Bütün bu hesaplamalar yapıldıktan sonra güneş panellerinin güç ve miktar olarak seçimini kullanacak pompaların gücü belirler.
   Tarımsal sulama sistemi paketleri, su pompasının gücüne göre tasarlanmaktadır. Aşağıda su pompası ve panel konfigürasyonu yer almaktadır.

Güneş Enerjisi ile Tarımsal Sulama Sistemi Avantajları

• Enerji dağıtım şebekesinden uzak bölgelerde sulamayı mümkün kılar.
• Şebeke bağlantısına veya elektrik fiyatlarındaki değişikliklere bağlı değildir.
• Çevre dostudur, çevreye zarar vermez ve temiz bir enerji kaynağıdır.
• İlk kurulum dışında düşük bakım maliyetleri vardır.
• Sürekli bakım gerektirmez, zaman zaman yapılan küçük bakımlarla çalışmaya devam eder.
• Solar sulama sistemleri yüksek verimlilikle çalışır ve herhangi bir verim kaybı yaşanmaz.
• Güneş enerjisiyle çalıştığı için uzun vadede maliyet etkin bir çözümdür.
• Bu sistemlerin düzenli bakım koşulları sağlandığında ortalama olarak 25 yıla kadar ömrü vardır.
• Solar sulama sistemleri basit ve kullanıcı dostudur.
• Geniş güç ve voltaj aralığı / 220 V (1 PH), 220 V (3 PH) ve 380 V (3 PH) geniş güç aralığı 2,2kW – 110kW
• Çoklu koruma önlemleri / PV Aşırı gerilim koruması, aşırı sıcaklık alarmı, PV ters bağlantı alarmı, vb.
• Gelişmiş MPPT özelliğiyle maksimum verimlilik
• Ağ yeteneği
• Sıvı seviye sensörü kullanılarak pompa koruması

Güneş Enerjisi ile Tarımsal Sulama Sistemi Nelerden Oluşur?

Güneş enerjisiyle çalışan tarımsal sulama sisteminin üç ana parçası vardır: Pompa motoru, pompa sürücüsü ve güneş paneli. Güneş enerjili su pompaları, güneş ışınlarını su pompasını çalıştıracak elektriğe dönüştürerek çalışır. Güneş panelleri, güneş ışığını toplayarak motorun suyu kaynaktan dışarı pompalaması için gerekli olan doğru akımı üretir. Pompa motorunun DC yerine alternatif akıma (AC) ihtiyacı varsa invertör kullanılır.

Tipik bir güneş enerjili tarımsal sulama sisteminin genellikle şu bileşenlerden oluşur:

Güneş Panelleri: Güneş ışığını elektriğe dönüştüren panellerdir.

İnverter (Pompa Sürücüsü): Güneş panellerinden gelen doğru akımı alternatif akıma dönüştürür.

Sulama Pompası: Tarım arazilerini sulamak için suyu pompalayan bir sistemdir.

Kontrol Paneli: Sistemi izlemek, kontrol etmek ve ayarlamak için kullanılan bir kontrol paneli veya bilgisayardır.

Aküler: Güneş enerjisini depolamak ve gece veya bulutlu günlerde sulama işlemine devam etmek için kullanılır.

Sensörler ve Otomasyon Sistemleri: Toprak nem sensörleri, yağmur sensörleri ve zamanlayıcılar gibi otomasyon sistemleri, sulama işlemini optimize etmek için kullanılır.

Sulama Sistemi: Damla sulama, yağmurlama veya basınçlı sulama gibi çeşitli sulama yöntemlerini içerir.

Montaj ve İşletme Aksesuarları: Tesisat, kablo bağlantıları, montaj aparatları ve güvenlik ekipmanları gibi ek aksesuarlar sistem için gereklidir.

Bu bileşenler, güneş enerjisiyle çalışan tarımsal sulama sistemlerinin temel yapı taşlarını oluşturur. Her sistem, belirli ihtiyaçlara ve saha koşullarına göre farklılık gösterebilir.