EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF A MOBILE PV WATER PUMPING SYSTEM

Solar water pumping system has several advantages as alternative energy source of energy insteadof diesel and electric generators. It is Eco-friendly, simple, easy to install, and available in each site location. The main components of the PV water pumping system are PV modules, inverter, control, metallic structure, and submersible or surface water pump. The main parameters affecting the performance of the solar water pumping system are the PV module tilt angle and orientation as they affect the solar radiation falling, electric power output and amount of daily water produced. The experimental work is designed, installed and tested in the solar energy department, Engineering and Renewable Energy Research Institute, National Research Centre, Dokki, Giza, Egypt. In the current study the system performance in the four seasons at different tilt angle and orientations is evaluated. The solar radiation falling on the PV modules and the electric power produced are measured for different tilt angles and orientations in the four seasons. Also the daily water produced for different tilt angles and orientations in the four seasons is estimated. It is found that for south facing and tilt angles 0, 10, 40, and 80, the maximum value of daily water produced is occured in Summer while the minimum value is occoured in winter.  It is found also that the daily water produced, m³ is affected by both tilt angles and azimuth angles in each seasons, the maximum value of the daily water produced, m³ in summer with tilt angle equal 10 and azimuth angle equal 0 while the maximum value attained in winter with tilt angle equal 60 and azimuth angle equal 0. The maximum value of summer, autumn, winter, and spring were 32 m³, 27.25 m³, 27.25 m³, 27.50 m³ for south facing and tilt angles 10, 40, 60, 40  respectively.
 
يتميز نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية بالعديد من المزايا كمصدر بديل للطاقة بدلاً من مولدات الديزل والكهرباء، كما يعتبر صديق للبيئة ،  بسيط، سهل الانشاء ومتواجد فى موقع الانشاء. والمكونات الرئيسية لنظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية هى وحدات الخلايا الشمسية، ومغير التيار ووحدة التحكم والهيكل المعدني، ومضخة المياه الغاطسة أو السطحية، أن أهم العوامل التي تؤثر على أداء نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية هى زاوية الميل والاتجاه للخلايا الشمسية والتى تؤثر على كمية الطاقة الشمسية الساقطة على سطح الخلايا وكذلك كمية الطاقة الكهربية المنتجة من الخلايا ومن ثم كمية المياه التى يتم ضخها يوميا باستخدام الطاقة الشمسية.
تم تصميم وانشاء واختبار  نظام ضخ المياه بالطاقة الشمسية بقسم الطاقة الشمسية بالمركز القومى للبحوث بالدقى – جيزة – مصر. في الدراسة الحالية تم تقييم أداء النظام في الفصول الأربعة بزوايا ميل واتجاه مختلفة حيث تم قياس كلا من الإشعاع الشمسي الساقط على الخلايا الشمسية والطاقة الكهربائية المنتجة لزوايا ميل واتجاهات مختلفة في الفصول الأربعة، كما تم تقدير كمية المياه اليومية المنتجة في كل حالة، وقد وجد أنه بالنسبة للزوايا المواجهة للجنوب وزوايا ميل 80, 40, 10, 0 أن القيمة القصوى للمياه اليومية المنتجة تحدث في الصيف بينما وجد أن أقل قيمة تحدث في الشتاء، ووجد أيضاً أن المياه المنتجة يومياً تأثرت بشكل ملحوظ لزوايا الميل والاتجاه في كل فصل من فصول السنة حيث وجد أن القيمة القصوى للمياه اليومية المنتجة، م3 في الصيف كانت بزوايا ميل تساوي 10 وزاوية اتجاه (سمت) تساوي 0 (أي مواجهة للجنوب) بينما القيمة القصوى تتحقق في الشتاء بزواية ميل تساوي 60وزاوية سمت تساوي 0 وكانت أقصى قيم للصيف والخريف والشتاء والربيع هى 32م³، 27.25م³، 27.25م³، 27.50م³ في حالة اتجاه الجنوب (زاوية سمت تساوي 0) وزاويا الميل 40, 60, 40, 10 على التوالي.