اختيار مضخة الغطاس: القدرة والرفع والتصرف قبل التحويل للطاقة الشمسية

آخر تحديث: 18 أكتوبر 2026

تُختار مضخة الغطاس بثلاثة أرقام أساسية: الرفع الكلي بالمتر (من مستوى الماء داخل البئر إلى نقطة التصريف مع خسائر الأنابيب)، والتصرف المطلوب بالمتر المكعب في الساعة، ثم قدرة المحرك التي تحقق هذه النقطة بكفاءة جيدة. إذا كانت المضخة غير مناسبة من البداية فلن تصلحها أي منظومة شمسية مهما كبرت، لذلك يأتي اختيار المضخة قبل حساب الألواح والإنفرتر.

لماذا تختار المضخة قبل حساب المنظومة الشمسية؟

المنظومة الشمسية للغطاس تُصمم لتغذية محرك محدد بقدرة محددة. إذا كانت المضخة الحالية أكبر من الحاجة فستدفع على ألواح زائدة، وإذا كانت أصغر من الرفع المطلوب فستعمل بتصرف ضعيف أو تتوقف عند انخفاض الإشعاع صباحاً ومساءً. كثير من الآبار في المزارع ركّبت مضخاتها قبل سنوات ثم انخفض مستوى الماء فيها، فأصبحت المضخة تعمل خارج نطاقها المناسب، وهذا يظهر في ارتفاع تيار المحرك وضعف الماء الواصل.

لهذا نبدأ دائماً بسؤال: كم ماءً تحتاج، ومن أي عمق، وإلى أين؟ (وإن كنت جديداً على الفكرة فابدأ بدليل الطاقة الشمسية لتشغيل الغطاسات الزراعية). بعد ذلك يأتي حساب الألواح والإنفرتر، وهو ما شرحناه في مقال حساب منظومة الغطاس الشمسية حسب الحصان وعمق البئر.

ما هو الرفع الكلي وكيف تحسبه؟

الرفع الكلي (Total Dynamic Head) هو المسافة الرأسية المكافئة التي يجب أن تتغلب عليها المضخة. ولا يساوي عمق البئر، بل يتكون من عدة أجزاء:

1. مستوى الماء الساكن: عمق سطح الماء داخل البئر قبل التشغيل.
2. الهبوط أثناء الضخ: عند تشغيل المضخة ينخفض مستوى الماء حول المضخة، ويعتمد ذلك على إنتاجية البئر. الرقم الذي يهمك هو المستوى الديناميكي أثناء الضخ.
3. الارتفاع فوق سطح الأرض: إذا كان الماء يصب في خزان مرتفع أو حوض على مستوى أعلى من فوهة البئر.
4. خسائر الاحتكاك: كل متر من الأنابيب وكل كوع وصمام يضيف مقاومة، وتزيد كلما صغر قطر الأنبوب أو زاد التصرف.
5. ضغط التشغيل المطلوب: إذا كانت المضخة تغذي شبكة تنقيط أو رشاشات مباشرة فيجب إضافة الضغط المطلوب محولاً إلى متر (كل 1 بار يعادل تقريباً 10 أمتار).

عمق تركيب المضخة نفسه لا يدخل مباشرة في الرفع، لكنه مهم لسبب آخر: يجب أن تبقى المضخة مغمورة تحت المستوى الديناميكي بهامش أمان حتى لا تسحب هواء أو تعمل جافة.

كيف تعرف مستوى الماء في بئرك؟

أدق طريقة هي القياس بمسبار مستوى (Water Level Meter) قبل التشغيل وبعد ساعة تقريباً من الضخ المستمر. إذا لم يتوفر ذلك، فسجلات حفر البئر أو صيانات المضخة السابقة تعطي تقديراً مبدئياً، لكن يُفضل القياس الفعلي لأن مستويات المياه الجوفية تتغير مع الزمن.

كيف تحدد التصرف المطلوب؟

التصرف هو كمية الماء في الساعة. ابدأ من الاحتياج اليومي للمزرعة: نوع المحصول والمساحة وطريقة الري، أو عدد رؤوس الماشية، أو احتياج المنزل والاستراحة. ثم اقسم الاحتياج اليومي على ساعات الضخ.

هنا الفرق المهم مع الطاقة الشمسية: المضخة على الديزل أو الشبكة قد تعمل 12 ساعة أو أكثر، أما على الألواح فالضخ الفعال يتركز في ساعات النهار المشمسة، ويقل التصرف في أول الصباح وآخر العصر. لذلك قد تحتاج مضخة بتصرف أعلى لتجمع نفس الكمية في ساعات أقل، أو خزاناً يخزن الماء لوقت الري، وهو موضوع مقال خزانات المياه وشبكة الري مع منظومة الغطاس الشمسية.

وانتبه لحد مهم: لا يجوز أن يتجاوز التصرف المطلوب إنتاجية البئر نفسه. سحب ماء أكثر مما يعوضه البئر يؤدي إلى هبوط المستوى وتشغيل المضخة جافة أو سحب الرمل.

كيف تقرأ منحنى أداء المضخة؟

كل مضخة غاطسة لها منحنى من الشركة المصنعة يربط الرفع بالتصرف: كلما زاد الرفع قلّ التصرف. ضع نقطة عملك (الرفع الكلي والتصرف المطلوب) على المنحنى:

• إذا وقعت النقطة قرب منتصف المنحنى، فهذه منطقة الكفاءة الأعلى عادة، وهي الاختيار الأفضل.
• إذا وقعت عند أعلى المنحنى (رفع عالٍ وتصرف قليل جداً)، فالمضخة تعمل قرب حدها وأي هبوط في مستوى البئر أو انخفاض في الإشعاع سيوقف الماء.
• إذا وقعت عند الطرف الأيمن (تصرف عالٍ ورفع منخفض)، فقد يرتفع تيار المحرك ويزيد التآكل.

في المنظومات الشمسية يتغير تردد المحرك خلال اليوم، فتنزاح المضخة على منحنيات أدنى صباحاً ومساءً. لذلك نختار مضخة يبقى لديها هامش رفع واضح فوق رفعك الفعلي، حتى تبدأ بإخراج الماء في وقت مبكر من النهار.

مثال توضيحي: من البئر إلى قدرة المحرك

هذا مثال للتوضيح فقط، والأرقام تقريبية:

البند	القيمة في المثال	ملاحظة
مستوى الماء الساكن	80 م	مقاس قبل التشغيل
الهبوط أثناء الضخ	15 م	المستوى الديناميكي 95 م
ارتفاع الخزان فوق الأرض	5 م	خزان على قاعدة
خسائر الاحتكاك	8 م تقريباً	حسب قطر وطول الأنابيب
الرفع الكلي	108 م تقريباً	نقربه إلى 110 م
الاحتياج اليومي	120 م³	ري ومواشٍ
ساعات الضخ الشمسي الفعالة	6–7 ساعات	تختلف حسب الموسم
التصرف المطلوب	18–20 م³/ساعة	120 ÷ 6.5 تقريباً

القدرة الهيدروليكية اللازمة لرفع 20 م³/ساعة لارتفاع 110 م تقارب 6 كيلوواط. وبما أن كفاءة المضخة والمحرك معاً أقل من 100% (غالباً في حدود 50–70% حسب الحجم والطراز)، تصبح قدرة المحرك المطلوبة نحو 9–12 كيلوواط، أي ما يقارب 12.5 إلى 15 حصاناً. بعد ذلك نراجع منحنيات المضخات المتاحة ونختار الطراز الذي تقع نقطة 110 م و20 م³ في منطقة كفاءته، ثم نصمم الألواح على قدرة هذا المحرك، كما في منظومة طاقة شمسية لتشغيل غطاس 15 حصان.

مواصفات أخرى لا تتجاهلها عند شراء الغطاس

قطر البئر وقطر المضخة

المضخات الغاطسة تأتي بأقطار شائعة مثل 4 و6 و8 إنش. يجب أن يدخل جسم المضخة والكابل المثبت بجانبها في البئر بخلوص كافٍ، وأن يمر الماء حول المحرك ليبرده. البئر الضيق مع مضخة كبيرة يعني صعوبة في التنزيل وارتفاعاً في حرارة المحرك.

جهد المحرك ونوعه

إنفرترات الغطاسات الشمسية تعمل أساساً مع المحركات ثلاثية الطور (380 فولت للأحجام المتوسطة والكبيرة، وبعض الإنفرترات الصغيرة تخرج 220 فولت ثلاثي الطور لمحركات صغيرة). المحركات أحادية الطور التي تعمل بمكثف بدء لا تتوافق عادة مع التحكم بالتردد، فإذا كانت مضختك الحالية أحادية الطور فغالباً ستحتاج إلى استبدال المحرك أو المضخة عند التحويل.

الخامة وجودة الماء

الماء المالح أو الحامضي يحتاج إلى مضخة من ستانلس ستيل بدرجة مناسبة. والماء المحمل بالرمل يسرّع تآكل الدفاعات، فيُفضل اختيار مضخات تتحمل نسبة رمل أعلى، ومعالجة السبب في البئر نفسه إن أمكن.

الكابل والأنبوب

كلما زاد عمق التركيب زاد طول الكابل وزاد هبوط الجهد فيه، فيجب حساب مقطع الكابل حسب التيار والطول. كذلك يجب أن يتحمل أنبوب الصاعد ضغط عمود الماء ووزن المضخة.

هل تصلح مضختي الحالية للطاقة الشمسية؟

قبل أن تقرر الاستبدال، اجمع المعلومات التالية وأرسلها للمهندس:

• لوحة بيانات المحرك: القدرة، الجهد، التيار، عدد الأطوار.
• عمق تركيب المضخة وعمق مستوى الماء إن كان معروفاً.
• قطر البئر وقطر أنبوب الصاعد.
• الكمية التي تخرجها المضخة حالياً ومدة تشغيلها.
• عمر المضخة وحالة آخر صيانة.

إذا كانت المضخة ثلاثية الطور وفي حالة جيدة ونقطة عملها مناسبة، فغالباً يمكن تشغيلها بإنفرتر غطاس شمسي دون تغيير. وإذا كانت قديمة أو ضعيفة التصرف، فالأوفر استبدالها مع التحويل بدل تصميم منظومة كاملة على مضخة متهالكة. ولمقارنة التكلفة التشغيلية مع البقاء على الديزل راجع الغطاس الشمسي أم مولد الديزل؟.

أسئلة شائعة