Jotkin energialähteet, kuten diesel, voivat olla tarpeettoman kalliita pumpun toiminnan kannalta. Onneksi tähän on kuitenkin ratkaisu: aurinkoenergia. Auringosta saadaan energiaa luotettavasti ja ilman käyttökustannuksia. Siksi aurinkosähkö on erinomainen valinta vedenpumppausjärjestelmiin, olipa kyse vedentuotannosta tai vedenjakelusta.

Tässä koulutusmoduulissa tutustutaan aurinkosähköllä toimiviin vedenpumppausjärjestelmiin. Ensin kerromme, mitä aurinkoenergia on ja missä määrin sillä on mahdollista tuottaa energiaa. Sen jälkeen katsomme aurinkosähköllä toimivien pumppausjärjestelmien tärkeimpiä etuja. Lopuksi esittelemme esimerkin avulla, miten aurinkosähköllä toimivaa järjestelmää voi hyödyntää tehokkaasti.

Aloitetaanpa. Aurinkoenergiaa hyödynnetään entistä enemmän eri puolilla maailmaa. Sille on useita eri käyttökohteita esimerkiksi kotitalouksien ja liikerakennusten energiantuotannossa. Auringon säteilyllä voidaan tuottaa jopa 600–1 000 W/m² aurinkoisena päivänä. Pilvisenä päivänä tuotettu teho on yleensä 50–300 W/m².

Kapasiteettiin vaikuttaa auringonvalon määrän ohella myös muut asiat. Myös lämpötila vaikuttaa paneeleihin. Kun lämpötila on korkea, jännite laskee, jolloin virta ei juurikaan muutu, minkä seurauksena energiaa tuotetaan vähemmän. Kun sääolosuhteet ovat optimaaliset, auringonvaloa saadaan noin 10 tunnin ajan. Tuotettu teho ei kuitenkaan ole välttämättä sama koko 10 tunnin aikana.

Jos aurinko nousee klo 6, säteilytasot eivät ole riittävän korkeat jotta aurinkopaneeleihin saadaan tarpeeksi virtaa. Aurinkosähköllä toimiva pumppausjärjestelmä saa yleensä eniten virtaa klo 10–16, jolloin aurinko on korkeimmillaan. Aurinkosähköllä toimivat ratkaisut ovat kasvattaneet suosiotaan vedenpumppausjärjestelmien energiantuotannossa viime vuosina.

Katsotaan tarkemmin miksi. Kustannuksilla on vaikutusta. Aurinkopaneelien alkukustannukset ovat aiemmin olleet melko korkeat. Aurinkopaneelien hinnat laskevat kuitenkin jatkuvasti, minkä ansiosta investoinnin takaisinmaksuaika on entistä lyhyempi. Ja koska energia saadaan auringosta, käyttökustannuksia ei ole lainkaan.

Esimerkiksi dieselgeneraattorin käyttökustannukset ovat erittäin suuret. Toinen aurinkosähköllä toimivien vedenpumppausjärjestelmien eduista on se, että ne ovat lähes huoltovapaita. Aurinkopaneelit on ainoastaan puhdistettava ajoittain. Dieselgeneraattori vaatii puolestaan paljon huoltoa ja jatkuvaa ylläpitoa jo pelkästään polttoaineen lisäyksen takia.

Aurinkosähköllä toimivat järjestelmät ovat myös ympäristöystävällisiä. Yksi aurinkosähkön ilmeisimmistä eduista on se, että siinä hyödynnetään puhdasta, luonnollista energiaa. Dieselgeneraattorit tuottavat saasteita, joten aurinkosähkö on huomattavasti energiatehokkaampi vaihtoehto. Olemme nyt tutustuneet aurinkosähkön tärkeimpiin etuihin. Katsotaan seuraavaksi aurinkosähköllä toimivien pumppausjärjestelmien toimintaa.

Tässä esimerkissä tarkastelemme pientä maatilaa. Tavoitteena on tuottaa karjalle juomavettä, ja ratkaisuksi on valittu Grundfosin SQFlex-uppopumppu. Pumppu on ensin asennettava porakaivoon tai kaivoon. Aurinkosähköllä toimivalla pumpulla nostetaan vettä karjan juomavedeksi. Kun allas on täynnä, pumppu kytketään automaattisesti pois päältä CU200-ohjausyksikön lähettämällä pintakytkimen signaalilla.

Veden pumppausta voidaan kuitenkin jatkaa ja vesi voidaan varastoida säiliöön myöhempää käyttöä varten. Tämä on vain yksi aurinkosähköllä toimivien vedenpumppausjärjestelmien käyttöesimerkki. Niillä voidaan pumpata vettä myös peltojen kasteluun, kauempana sijaitseviin asuinrakennuksiin ja maaseutualueille, jotka ovat vedenjakeluverkoston ulkopuolella.

Tässä oli katsaus aurinkosähköllä toimivien vedenpumppausjärjestelmien perusteisiin. Kerrataan lopuksi tärkeimmät edut. Aurinkopaneelien hinnat halpenevat. Koska käyttökustannuksia ei ole, investoinnin takaisinmaksuaika lyhenee jatkuvasti. Aurinkosähköllä toimivat pumppujärjestelmät ovat lähes huoltovapaita.

Lisäksi aurinkosähköllä toimivat pumppausjärjestelmät hyödyntävät puhdasta, luonnollista energiaa.