انواع سیستمهای خورشیدی مورد استفاده در صنعت کشاورزی به صورت زیر دسته بندی می شوند که در ادامه به توضیح هر کدام خواهیم پرداخت. سیستمهای فوق بدون نیاز به نیروی برق و هر گونه سوخت بوده و صرفا از نیروی خورشید استفاده می نمایند.
- آب گرمکن خورشیدی (برای تامین دمای مورد نیاز گلخانه ها در فصول سرد – گلخانه خورشیدی)
- پمپ آب خورشیدی (جهت انتقال آب از چاه ها ، منابع و رودخانه ها و…)
- خشک کن های خورشیدی (جهت خشک نمودن محصولات کشاورزی شامل انجیر ، توت ، انواع سبزیجات ، برگه های هلو ، زردآلو و …)
- چراغ های خورشیدی (برای تامین نور مورد نیاز و نورپردازی باغ و باغچه ها)
- برق خورشیدی (سیستمهای فتوولتاییک)
۱-آبگرمکن خورشیدی (گلخانه خورشیدی)
آبگرمکن خورشیدی با جذب انرژی خورشید از طریق صفحات و یا لوله های جاذب حرارت آب گرم مورد نیاز را جهت استفاده مستقیم یا تاسیساتی تامین می‌کند. استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرمایش آب به جهت رایگان بودن این منبع عظیم انرژی و همچنین تعداد روزهای آفتابی و میزان تابش مستقیم مناسب در طی سال در کشورمان، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می‌باشد.
کاربرد آبگرمکن خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی : از این سیستم در جهت تامین دمای مورد نیاز گلخانه ها (گلخانه خورشیدی) در فصول سرد می توان استفاده نمود.\ آبگرمکن های خورشیدی دارای انواع تقسیم بندی‌ها به جهت شیوه جذب انرژی و یا به جهت شیوه عملکرد می باشند. به جهت جذب انرژی انواع تقسیم بندی عبارتند از:
الف-آبگرمکن با گردآورنده انرژی تخت ب-آبگرمکن با گردآورنده لوله استوانه ای
آبگرمکن های خورشیدی از جهت شیوه عملکرد به انواع زیر تقسیم می شوند: الف-با جابجایی طبیعی یا ترموسیفون: این سیستم‌ها فاقد هرگونه پمپ جهت جابجایی آب می‌باشند و بر اساس اختلاف چگالی ناشی از گرمایش آب به جریان در می آیند. این نوع آبگرمکن ها دارای قیمت پایین تر و ظرفیت تولید کمتر هستند. ب-با جابجایی اجباری یا تحت فشار یا پمپدار: در این مکانیسم جهت جابجایی آب از پمپ استفاده می‌کنند. برای جلوگیری از یخ زدگی آب از ضد یخ استفاده می‌شود. این نوع آبگرمکن ها کاراتر ، گرانتر و دارای ظرفیت تولید بیشتر می باشند. همچنین آبگرمکن های خورشیدی بر اساس نحوه مصرف آب تولیدی به دو دسته مصرف مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند. در دسته اول آبگرم تولید شده با جذب انرژی گرمایی خورشید مستقیما به مصرف می رسد و در دسته دوم پس از گذر از یک مبدل گرمایی حرارت را به آبگرم مصرفی منتقل می نماید.
۲- پمپ آب خورشیدی
بیماری های عفونی ناشی از آلوده کردن آب آشامیدنی و دفع پسماندهای فاضلاب بر بسیاری از ما که در جهانی پیشرفته زندگی می کنیم ناشناخته است.در مناطق روستایی در بسیاری از کشور های فقیر ،میلیون ها نفر از مردم به خصوص زنان مدت زمان زیادی از وقت خود را صرف رفتن و آوردن آب می کنند،که در برخی اوقات منابعی که آنها از آن آب تهیه می کنند شامل نهرهای آلوده و یا استخرها می باشند.برخی از چاه های جدید با تجهیز شدن به پمپ ها ی اتوماتیک می توانند آب سالم و غیر آلوده را تامین کنند و مشکلات ناشی از جمع آوری آب را مرتفع کنند. پمپاژ آب یکی از موفقترین کاربردهای سیستم های مستقل فتوولتائیک در کشورهای در حال توسعه می باشد.درسال ۲۰۰۰ بالغ بر۲۰۰۰۰ از سیستم های قدرت فتوولتائیک در سرتاسر جهان استفاده شده است.اگرچه پمپ های کوچک با دست و پمپ های بزرگتر با باد و یا موتورهای دیزلی می توانند کار کنند ، ولی سیستم های فتوولتائیک علاوه بر پاک بودن و قابلیت اطمینان و طول عمر بالا ،اغلب از نظر اقتصادی در سیسم های سایز متوسط نیز ثابت شده اند.پمپاژ آب همچنین برای آبیاری محصولات کشاورزی و گیاهان مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربرد پمپ آب خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی : از سیستم فوق بدلیل عدم نیاز به نیروی مستقیم برق (برای تامین نیروی برق مورد نیاز از سیستم های فتوولتاییک استفاده می شود)، میتوان در جاهایی که نیروی برق وجود ندارد و همچچنین جاهیی که انتقال سوخت جهت تغذیه موتورپمپ های دیزلی دشوار است میتوان به خوبی استفاده نمود ، همچنین استفاده از موتور پمپهای دیزلی نیز بخاطر ایجاد سر و صدا، به مرور زمان به دست فراموشی سپرده شده است . سیستم فوق هیچ گونه سر و صدایی ایجاد نخواهد کرد.
۳-خشک کن خورشیدی
خشک کن های موجود به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند: الف-تابش مستقیم: این نوع خشک کن های خورشیدی بر اساس برخورد مستقیم نور خورشید با مواد خشک شونده و تغییر دما و رطوبت آنها و محیط محافظ، باعث خشک شدن مواد میگردد. ب-تابش غیر مستقیم: در این سیستم انرژی تابشی خورشید، با استفاده از پانل های گرمکن هوا، هوای ورودی را گرم نموده و پس از عبور دادن هوای گرم از بین سینی های حاوی مواد آنها را خشک می نماید.
کاربرد خشک کن های خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی : جهت خشک کردن محصولات کشاورزی اعم از انجیر ، توت ، انواع سبزیجات و دیگر میوه جات می توان از این دستگاه استفاده نمود.
۴- چراغ های خورشیدی
با برخورد نور خورشید به پنلهای موجود در بالای این چراغها ، نور خورشید به برق تبدیل شده و درون باطری موجود در محفظه این چراغها ذخیره شده و در شب چراغها به صورت اتوماتیک و یا دستی روشن شده و نیروی برق مورد نیاز خود را از همان انرژی ذخیره شد درون باطری تامین می کند.با استفاده از این چراغ ها دیگر نیازی به حفر کانال،سیم کشی، و …. نیست . این چراغ ها در کمترین زمان ممکن و به راحتی قابل نصب می باشند.این چراغ ها به دو طریق روشن می شوند .حالت اتوماتیک ، که زمانی که نور محیط کم شد سنسور موجود در این چراغ ، به صورت اتوماتیک چراغ را روشن می نمایدو در روز که نیازی به روشن بودن چراخ نمی باشد به صورت اتوماتیک خاموش می شوند. همچنین به صورت دستی می توان چراغها رو روشن و یا خاموش نمود. همچنین با توجه به عمر بالایی که دارند تقریباً نیاز به هیچ گونه شرایط نگهداری خاصی ندارند، به راحتی نصب شده و تا سال ها بدون هیچ هزینه ای، مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربرد چراغهای خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی : برای نور پردازی باغ و باغچه ، تامین نور مورد نیاز در محیط باغ ها و… زمانی که دسترسی به نیروی برق میسر نباشد.
۵- برق خورشیدی (سیستمهای فتوولتاییک) : فتو ولتاییک سامانه تولید برق از انرژی خورشیدی می‌باشد. در این روش با بکارگیری سلول‌های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته (نیروی برق) از تابش خورشید امکان‌پذیر می‌شود. سلول‌های خورشیدی از نوع نیمه رسانامی‌باشند که از سیلیسیوم یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین ساخته می‌شوند. وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می‌تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها میگردد. میتوان فتوولتایک را در دسته فناوری‌های انرژی‌های تجدید پذیر قرار داد.
اجزا کلی یک سیستم فتوولتائیک عبارتند از: صفحه‌ها (پانل‌های) خورشیدی، باتری‌های ذخیره کننده برق تولیدی، مبدل برق مستقیم به متناوب، دستگاه کنترل کننده، کابل‌های ارتباط.
پنلهای خورشیدی: عبارتند از تعدادی ماژول که به هم متصل شده‌اند و از اجتماع پنل‌ها ، آرایه ها به وجود می‌آیند. ماژول های فتوولتائیک به طور کلی به دو حالت سری یا موازی به هم متصل می‌شوند. این ماژول ها به حالت ثابت و یا ردیاب متحرک که بنابر فصل با زاویه تابش خورشید خود را تطبیق می‌دهند، نصب می‌شوند. ردیاب‌ها بر دو نوع هستند، ردیاب‌هایی که بر روی یک محور و یا بر روی دو محور دوران می‌کنند و ردیاب‌ها همواره پنلهای خورشیدی را در جهت تابش خورشید نگاه داشته بنابراین موجب افزایش راندمان خروجی پنل‌ها تا ۲ برابر می‌شوند.
باتری: بانک باتری از تعدادی باتری را شامل می‌شود و به صورت سری به هم متصل شده و ولتاژ مورد نیاز سیستم را تامین می‌نماید. در سیستمهای منفصل از شبکه، انرژی ذخیره شده در باتری‌ها، در هنگام شب و یا مواقع ضروری دیگر به کار گرفته می‌شود. در سیستمهای پشتیبانی در مواقع قطع برق شبکه سراسری از باتری استفاده می‌شود، سیستمهای متصل به شبکه نیازی به باتری ندارند.
مبدل: برق تولیدی توسط پانل‌های خورشیدی به صورت DC بوده و با کمک مبدل‌ها به برق AC تبدیل میگردد. مبدل‌ها در انواع و سایزهای مختلفی ساخته می‌شوند و برخی از آنها بازده بسیاربالایی دارند.
دستگاه کنترل شارژ باتری: دستگاه کنترل شارژ باتری در سیستمهای فتوولتائیک به منظور جلوگیری از تخلیه کامل باتری‌ها و یا شارژ بیش از حد باتری‌ها به کار می‌رود.
کاربرد سیستمهای فتوولتاییک خورشیدی در صنعت کشاورزی و باغبانی : استفاده از این سیستم در جاهایی که نیری برق وجود ندارد و یا برای صرفه جویی در مصرف برق شهری و کاهش هزینه های برق .
