Efficiency and Feasibility Borders of Water Pumping Systems Powered by Electric Grid, Diesel Generators and PV Generators with PLC – Tracking of the Daily Solar Radiation Curve

Thumbnail Image
Hanan Mohammad Ali
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
This research deals with comparison between four mechanisms in operating a supposed water pumping system. These mechanisms are PV generator, diesel generator, diesel motor and electrical grid. Referring to the research it is found that PV generator is more feasible than diesel generator where the cost of one cubic meter when using diesel generator is higher by about 80% than its cost when using PV generator. A vertical turbine pump was used instead of submersible one as it can be driven directly by a diesel motor and then the cost of one cubic meter of water is calculated and compared to PV water pumping system but also the last one is more feasible and more economical. When comparing PV generator with grid, the cost of water is very close to each other even that the cost of water by using grid is less than PV. Finally, load matching technique with dual PV water pumping systems is applied depending on the daily solar radiation curve, where the cost of one cubic meter is decreased of about 9% in comparison with one PV generator. Future works aspires to utilize sun tracking in addition to the matched load by PIC control. Keywords: PV Generator, Diesel Generator, Solar Radiation, Pump Performance Curves, Feasibility of PV Pumping System, Payback Period, Load Matching.
يعرض هذا البحث مقارنة بين اربع آليات لتشغيل نظام مضخات المياه، هذه الآليات تشمل الخلايا الشمسية، مولد الديزل، محرك الديزل والشبكة الكهربائية. بناء على هذا البحث تبين أن الخلايا الشمسية مجديةأكثر من مولد الديزل حيث أن تكلفة المتر المكعب من المياه باستخدام مولد الديزل أعلى بحوالي 80% من تكلفته باستخدام الخلايا الشمسية. عند مقارنة الخلايا الشمسية مع محرك الديزل أيضا حصلناعلى نتيجة مشابهة لما سبق، حيث تبين أيضاٌ أن محرك اليزل أقل جدوى من الخلايا الشمسية. تلا ذلك مقارنة الخلايا الشمسية بالشبكة الكهربائية، وظهر من التحليلات أن تكلفة المتر المكعب من الماء في كلتي التقنيتين متقاربة جدا إلا أن الشبكة الكهربائيةأكثر جدوى. أخيرا تم تطبيق ربط الأحمال باستخدام نظامين من الخلايا الشمسية بالإعتماد على المنحنى اليومي للإشعاع الشمسي وتبين أن تكلفة المتر المكعب من المياه قدانخفضت بحوالي 9% مع استخدام نظام واحد من الخلايا.