
مقدمة: تزويد أنظمة المياه بكفاءة الطاقة الشمسية

في عالم يتجه بشكل متزايد نحو الطاقة المتجددة والبنية التحتية المستدامة، أصبحت الحاجة إلى حلول ضخ مرنة وموثوقة وفعّالة أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى.
في شركة محمد حرب للمقاولات، نلتزم بتقديم أحدث التقنيات لعملائنا، لضمان أن تكون أنظمة توصيل المياه ليس فقط فعّالة، بل أيضًا معدّة للمستقبل.
ومن أبرز الحلول التي نقدمها مضخة CRFlex متعددة المراحل المضمنة من جرافندوس — وهي مضخة قادرة على العمل بانسيابية عبر مصادر طاقة متعددة تشمل التيار المتردد والتيار المستمر، ويمكن تشغيلها بالطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الكهرباء العمومية، مع الحفاظ على أداء هيدروليكي قوي ومستقر.
يتناول هذا المقال المضخة CRFlex بعمق، من خلال شرح مكوناتها الهندسية، ومميزاتها، وتطبيقاتها العملية الواقعية. كما نسلّط الضوء على كيفية دمج شركة محمد حرب لهذه التقنية ضمن خدماتها في المقاولات والأعمال الكهروميكانيكية، وكيف تندمج هذه التقنية ضمن شراكاتنا الأوسع مع شركتي جرافندوس و شنايدر أليكتريك.
ما هي مضخة CRFlex متعددة المراحل المضمنة؟
تُعد مضخة CRFlex مضخة طرد مركزي رأسية متعددة المراحل، صُممت خصيصًا للعمل تحت ظروف طاقة متغيرة تشمل أنظمة الطاقة الشمسية أو التقليدية أو الأنظمة الهجينة.
باختصار:
-
مضمنة / رأسية: مداخل ومخارج المضخة تقع في نفس المستوى الأفقي، مما يسهل تركيبها في أنظمة الأنابيب المختلفة.
-
سطحية غير ذاتية التحضير: يجب تركيبها بحيث تبقى مملوءة بالماء دائمًا، إذ لا يمكنها سحب المياه من مستوى أدنى عن طريق الشفط وحده.
-
جاهزة للطاقة المتجددة / مزدوجة التشغيل: مزودة بمحرك MGFlex مع محرك تردد متغيّر يمكنه قبول كل من التيار المستمر (من الألواح الشمسية) أو التيار المتردد، والتبديل بينهما حسب الحاجة.
بفضل مرونتها، تُعد CRFlex مثالية لأنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية في المناطق التي يكون فيها الوصول إلى الشبكة الكهربائية محدودًا أو غير متاح، كما أن قدرتها على العمل على التيار المتردد تمنحها إمكانية التشغيل الهجين في فترات انخفاض الإشعاع الشمسي.
المكونات الأساسية والتقنيات
محرك MGFlex (VFD)
يمثل هذا المحرك قلب المضخة CRFlex، حيث يحتوي على محرك تردد متغيّر مدمج يقوم بـ:
-
ضبط سرعة الضخ حسب تغير الطاقة المتاحة، خصوصًا من الألواح الشمسية.
-
تطبيق تقنية MPPT لاستخلاص أقصى طاقة ممكنة من الألواح الشمسية.
-
العمل ضمن نطاق جهد واسع (من ~30 إلى 300 فولت DC، ومن 90 إلى 240 فولت AC).
-
توفير الحماية من الجهد الزائد أو المنخفض، وحماية الحرارة الزائدة، وتحميل النظام الزائد.
بفضل دمج وحدة التحكم داخل المحرك نفسه، يتم تقليل الحاجة إلى مكونات خارجية، مما يُبسّط التركيب ويقلل احتمالية الأخطاء في التوصيل.
تصميم المضخة الهيدروليكي
تعتمد CRFlex على تصميم طرد مركزي متعدد المراحل، حيث يتم تكديس عدة دفاعة (impellers) على التوالي لزيادة الضغط دون الحاجة لسرعات دوران عالية.
يتيح هذا التصميم:
-
ضغطًا مرتفعًا ضمن حجم مضغوط.
-
توازنًا في القوى المحورية لتقليل الأحمال على المحامل.
-
مرونة في تكييف عدد المراحل حسب الضغط المطلوب.
وتشتهر مضخات Grundfos CR بكفاءتها العالية ومتانة تصنيعها ودقة لحام مكوناتها.
أنظمة التشغيل: AC و DC و Hybrid
تتميّز CRFlex بقدرتها على العمل بثلاث أوضاع مختلفة:
-
وضع التيار المستمر (DC): عند توفر طاقة كافية من الألواح الشمسية أو الرياح.
-
وضع التيار المتردد (AC): عند غياب الطاقة الشمسية أو انخفاضها، يمكن تشغيل المضخة على التيار العمومي أو المولدات.
-
الوضع الهجين: يمكن للمضخة التبديل تلقائيًا بين النظامين حسب توفر الطاقة.
هذه المرونة تجعلها مثالية للاستخدام في المناطق النائية أو ذات الإمداد الكهربائي غير المستقر.
التطبيقات والاستخدامات
-
أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية: للمنازل، والمزارع، والمناطق البعيدة.
-
إمدادات المياه المجتمعية: لتوفير المياه الصالحة للشرب في القرى والمناطق الريفية.
-
أنظمة الري بالرش أو الدوران: لتغذية شبكات الري المتوسطة الضغط.
-
تعزيز الضغط ونقل المياه: للمباني أو الخزانات العلوية في المناطق الحضرية.
المواصفات والأداء الفني
-
الطاقة القصوى: 1730 واط تقريبًا.
-
نطاق الجهد:
-
DC: من 30 إلى 300 فولت
-
AC: من 90 إلى 240 فولت
-
-
درجة حرارة السائل: من 0 إلى +40 درجة مئوية.
-
المواد: الفولاذ المقاوم للصدأ للأجزاء الهيدروليكية، الحديد الزهر للقاعدة والرأس.
المزايا والفوائد
-
كفاءة طاقية عالية: بفضل تقنية MPPT وضبط السرعة المتغير.
-
مرونة تشغيلية: تعمل على مصادر متعددة للطاقة (AC/DC/Hybrid).
-
متانة منخفضة الصيانة: بفضل مكوناتها القوية وتصميمها البسيط.
-
تكامل ذكي: يمكن ربطها بأنظمة تحكم ومراقبة عن بُعد (SCADA/IoT).
-
جدوى اقتصادية وبيئية: تقليل تكاليف التشغيل والانبعاثات الكربونية.
التركيب والصيانة
-
تحضير الموقع: تأمين قاعدة ثابتة ومقاومة للاهتزاز.
-
التوصيلات الكهربائية: ضمان توافق الجهود والتيارات وحماية التأريض.
-
الاختبار والتشغيل المبدئي: مراقبة الأداء وضبط السرعة التدريجية.
-
الصيانة الدورية: تنظيف الألواح الشمسية، فحص المحامل، مراقبة الأداء.
دراسات حالة
-
مشروع ري زراعي: مضختان من نوع CRNF5-6 Flex لتوفير 20 م³/يوم بارتفاع 50 مترًا.
-
تزويد قرية ريفية بالمياه: مضخة تعمل بالطاقة الشمسية مع احتياطي AC لضمان الخدمة المستمرة.
-
تعزيز الضغط في مجمع سكني: تشغيل هجين لتقليل استهلاك الكهرباء وتحقيق استقرار الضغط.
الدمج مع خدمات MHC
في محمد حرب للمقاولات، نوفر حلولاً متكاملة تشمل:
-
الأعمال الكهروميكانيكية: من التحكم، والأسلاك، إلى تركيب الأنظمة الذكية.
-
أعمال المقاولات المتكاملة: من الأساسات إلى التشغيل النهائي.
-
التعاون مع شركتي جرافندوس و شنايدر أليكتريك لتوفير حلول تحكم وطاقة متقدمة.
مضخات CRFlex متعددة المراحل المضمنة نقلة نوعية في تكنولوجيا الضخ عند تقاطع الهندسة الميكانيكية مع الطاقة المتجددة.
بفضل مرونتها في التشغيل على التيار المتردد والمستمر أو النظام الهجين، فهي الحل الأمثل لأنظمة المياه الحديثة في البيئات الريفية والحضرية على حد سواء.
تُجسّد MHC من خلال هذه التقنية رؤيتها في تقديم حلول بنية تحتية مستدامة وعالية الجودة، بالتعاون مع جرافندوس و شنايدر أليكتريك ، مما يعزز ريادتها في الخدمات الكهروميكانيكية داخل مصر وخارجها.
المصادر و الروابط
-
Grundfos CRFlex official product page Grundfos Product Selection
-
Grundfos CRFlex solar surface pumps — Foundation Pumps Foundation Pumps