مزرعة قرب شندي طلبت عبر واتساب “غطاس 5 حصان لبئر 100 متر”، ودفعت نحو 4,000 دولار في منظومة كاملة، ثم وجدت في ديسمبر أن ما يصل إلى الحوض لا يتجاوز 35 متراً مكعباً في اليوم بدل 120 التي وعد بها الكتيّب. المضخة سليمة والألواح سليمة والمحول سليم. الخطأ أن أحداً لم يسأل عن منسوب الماء أثناء الضخ، ولا عن الاحتياج اليومي الحقيقي للمحصول في أقصر أيام السنة.
اختيار غطاس طاقة شمسية يبدأ من رقمين، لا من ماركة ولا من عدد الحصان: الرفع الديناميكي الكلي بالمتر، والتصرف اليومي المطلوب بالمتر المكعب. هذا المقال يشرح كيف يُستخرج الرقمان من بيانات البئر والمحصول، ثم يربطهما بفئات القدرة وحجم مصفوفة الألواح لآبار 50 و100 و150 متراً، مع ثلاثة مواقع ميدانية بالأرقام. نطاقات التكلفة بالدولار الأمريكي من مسح السوق في أغسطس 2026، لأن تقلب الجنيه لا يسمح بتسعير معدات مستوردة به، والرقم النهائي يأتي من زيارة موقع وعرض فني مكتوب.
عمق البئر ليس هو الرفع: حساب الرفع الديناميكي الكلي
الخطأ الأول والأكثر تكلفة هو اختيار المضخة الغاطسة على “عمق البئر” المكتوب في تقرير الحفر. المضخة لا ترفع الماء من قاع البئر، بل من منسوب الماء أثناء الضخ. الرفع الديناميكي الكلي هو مجموع ثلاثة عناصر: منسوب الماء أثناء الضخ (المنسوب الساكن زائد الهبوط الناتج عن السحب)، وارتفاع نقطة التصريف فوق سطح الأرض (الخزان أو الحوض)، وفاقد الاحتكاك في أنبوب الرفع وخط النقل.
مثال يوضح الفرق: بئر ارتوازية محفورة إلى 150 متراً، منسوبها الساكن 70 متراً، وتهبط 15 متراً عند السحب المطلوب، فيصبح منسوب الضخ 85 متراً. أضف خزاناً مرتفعاً 6 أمتار وفاقد احتكاك 5 أمتار، فالرفع الديناميكي الكلي 96 متراً. هذه “بئر 150 متراً” في كلام المالك، لكنها حالة 100 متر في اختيار الغطاس. والعكس صحيح: بئر بعمق 100 متر منسوبها أثناء الضخ 88 متراً هي حالة 100 متر فعلية، والفرق بين الحالتين فئة قدرة كاملة وعدة آلاف من الدولارات.
تأتي هذه الأرقام من تقرير الحفر إن كان يحتوي على منسوب ساكن وإنتاجية واختبار هبوط، وإلا فمن اختبار ضخ بمضخة تجريبية وعداد منسوب لعدة ساعات. اختبار الضخ يجيب أيضاً عن السؤال الحاسم، وهو الإنتاجية الآمنة للبئر. إذا كانت البئر لا تعطي أكثر من 6 أمتار مكعبة في الساعة فلن يخرج منها 100 متر مكعب في اليوم مهما كبرت المضخة، وسيتحول الحصان الزائد إلى تشغيل جاف وسحب رمل واحتراق محرك. والمناسيب تنخفض في نهاية موسم الجفاف وعلى مدى السنوات، فاحسب هامشاً 10 إلى 15% على الرفع.
إن كان لديك تقرير الحفر أو حتى قراءة يدوية للمنسوب وصورة لفوهة البئر، أرسلها عبر واتساب على +249905601031 واطلب عرضاً فنياً مكتوباً يحدد فئة الغطاس وحجم المصفوفة من هذه البيانات لا من رقم العمق وحده. المراسلة تعمل من الخارج بالكامل، وزيارة الموقع تُرتّب مع من يدير المزرعة محلياً عبر صفحة التواصل، وتفاصيل الخدمة في صفحة ضخ المياه بالطاقة الشمسية.
هناك عنصران يُغفلان كثيراً في الحساب: ضغط الشبكة وفاقد الاحتكاك. إن كانت الشبكة بالتنقيط أو الرش يُضاف ضغط التشغيل إلى الرفع، وكل بار يعادل نحو 10 أمتار، فشبكة تنقيط تحتاج 1.5 بار تضيف 15 متراً والمرشحات تضيف بضعة أمتار أخرى. أما فاقد الاحتكاك فيعتمد على قطر أنبوب الرفع: أنبوب 2 بوصة يمرر 15 متراً مكعباً في الساعة على طول 100 متر بفاقد يقارب 8 إلى 10 أمتار، بينما ينزل الفاقد إلى نحو مترين بأنبوب 3 بوصة. الفارق في القطر أرخص من الفارق في حجم المضخة.
التصرف اليومي: ساعات الشمس هي التي تحدد التدفق بالساعة
المضخة الشمسية بلا بطاريات تعمل في ساعات النهار فقط، وتصل إلى تدفقها الاسمي حين يقترب الإشعاع من ذروته. الإشعاع في السودان يبلغ نحو 6 كيلوواط ساعة للمتر المربع في اليوم كمتوسط، وهو ما يترجم إلى 6 إلى 7 ساعات فعلية بالتدفق الكامل في الصيف الصافي، و5 إلى 6 ساعات في ديسمبر ويناير وأيام الغبار. التصرف اليومي إذن هو التدفق بالساعة عند الرفع الديناميكي الكلي مضروباً في هذه الساعات الفعلية، لا في 24 ولا في 12.
شهر التصميم هو الشهر الذي يتقاطع فيه أعلى احتياج مائي مع أقل شمس. في الولاية الشمالية ونهر النيل يبلغ القمح ذروة احتياجه في يناير وفبراير، وهما شهرا أقصر نهار وأخفض زاوية شمس، فالمنظومة التي تُحسب على متوسط السنة ستعجز في الشهر الذي يهم. وبدل البطاريات يُبنى خزان أرضي أو مرتفع يسع احتياج يوم إلى يومين، وهو أرخص من أي تخزين كهربائي ويغطي أيام الغبار.
نطاقات التخطيط للاحتياج المائي في شمال السودان، على أن الرقم الحقيقي هو الاحتياج المائي للمحصول في موسمه: الري بالغمر للمحاصيل الحقلية (قمح، ذرة، أعلاف) نحو 30 إلى 60 متراً مكعباً للفدان في اليوم في ذروة الموسم، والخضر بالتنقيط والبساتين الصغيرة 15 إلى 30 متراً مكعباً للفدان، ونخلة التمر 40 إلى 80 لتراً للشجرة في اليوم صيفاً. الفدان 4,200 متر مربع. لمشاريع الماشية والشرب، تقديرات تخطيط عامة: 4 إلى 6 لترات للرأس من الضأن والماعز، و30 إلى 50 لتراً للرأس من الأبقار، و30 إلى 50 لتراً للفرد في اليوم.
من الرقمين معاً تُشتق القدرة المطلوبة تقريبياً: القدرة الكهربائية بالكيلوواط تساوي التدفق بالمتر المكعب في الساعة مضروباً في الرفع بالمتر مقسوماً على نحو 180، وهو اختصار لمعادلة القدرة الهيدروليكية مع كفاءة إجمالية 40 إلى 55% للمضخات الغاطسة 4 بوصة. 15 متراً مكعباً في الساعة على رفع 100 متر تعني نحو 8.3 كيلوواط، أي فئة 10 حصان وأكثر، لا 5 حصان. هذا حساب تخطيط، والاختيار النهائي يُقرأ من منحنى المضخة المحدد عند الرفع المحسوب.
جدول اختيار غطاس الطاقة الشمسية لآبار 50 و100 و150 متراً
الجدول التالي يجمع نطاقات التخطيط لمضخة غاطسة 4 بوصة، مع حجم المصفوفة وعدد ألواح 590 واط تقريباً ونطاق المنظومة الكاملة مركّبة (ألواح وهيكل ومضخة ومحول وكابلات وتركيب) من مسح السوق في أغسطس 2026. التدفق يعتمد على الرفع الديناميكي الكلي والإشعاع معاً، ولا يُقرأ عمود دون الآخر.
| الرفع الديناميكي الكلي | التصرف اليومي المخطط | فئة القدرة | مصفوفة الألواح | ألواح 590 واط تقريباً | المنظومة الكاملة مركّبة (مسح أغسطس 2026) |
|---|---|---|---|---|---|
| نحو 50 متراً | 60 إلى 100 متر مكعب في اليوم | 3 إلى 5 حصان | 3 إلى 6 كيلوواط ذروة | 6 إلى 10 | فئة 5 حصان: 3,000 إلى 5,000 دولار |
| نحو 100 متر | 60 إلى 100 متر مكعب في اليوم | 7.5 إلى 10 حصان | 8 إلى 11 كيلوواط ذروة | 14 إلى 19 | فئة 10 حصان: 5,500 إلى 9,000 دولار |
| نحو 150 متراً | 50 إلى 80 متراً مكعباً في اليوم | 10 إلى 15 حصان | 11 إلى 17 كيلوواط ذروة | 19 إلى 29 | فئة 15 حصان: 8,000 إلى 13,000 دولار |
لاحظ أن التصرف اليومي في صف 150 متراً أقل رغم القدرة الأكبر، لأن كل متر رفع إضافي يقتطع من التدفق. المصفوفة أكبر من قدرة المحرك بمعامل 1.3 إلى 1.5 لتمديد ساعات التدفق الكامل وتعويض الغبار والحرارة، وتحتاج على الأرض نحو 6 إلى 8 أمتار مربعة لكل كيلوواط ذروة مع المسافات بين الصفوف، أي 90 إلى 120 متراً مربعاً لمصفوفة 15 كيلوواط. الطرف الأدنى من نطاقات التكلفة يعكس شراء الألواح بالجملة في بورتسودان وبئراً قريبة من المصفوفة، والطرف الأعلى يعكس التجزئة في الداخل وخطوط نقل طويلة وهياكل أثقل.
هذه النطاقات مسح سوق لا عرض سعر، وتفصيلها بحسب الفئة في أسعار المضخات الشمسية في السودان وفي دليل الأسعار. ولمن يريد التعمق في فئة بعينها: مضخات 3 و5 حصان، ومضخات 7.5 و10 حصان، ومضخات 15 و20 حصان.
على صعيد الرسوم، أعلنت الجمارك السودانية في 4 أغسطس 2026 إعفاءً جمركياً كاملاً للمنظومات الشمسية المتكاملة للري والاستخدام المنزلي والمؤسسي، وفق سودان تريبيون، وأثر الإعفاء على السعر يتوقف على تمرير التجار له. وفي المقابل يظل استيراد المعدات الشمسية المستعملة ممنوعاً بالكامل بحسب توضيح الجهاز الفني للتنظيم والرقابة على الكهرباء في يوليو 2026، فالغطاس “المستعمل من الخليج” ليس خياراً قانونياً، وهو في كل الأحوال بلا منحنى موثوق ولا ضمان.
ثلاثة مواقع ميدانية: من طلب واتساب إلى مواصفة
مزرعة نخيل وقمح 30 فداناً قرب دنقلا، بئر 60 متراً
الطلب وصل من الرياض حيث يعمل صاحب المزرعة: “غطاس 5 حصان يكفي 30 فداناً”. الحساب بدأ من المحصول: 400 نخلة في 70 لتراً تعطي 28 متراً مكعباً في اليوم، و12 فداناً من القمح بالغمر في 40 متراً مكعباً تعطي 480 متراً مكعباً في ذروة يناير، أي نحو 510 أمتار مكعبة في اليوم. اختبار الضخ أعطى إنتاجية آمنة 25 متراً مكعباً في الساعة، ومنسوباً ساكناً 38 متراً يهبط 8 أمتار عند هذا السحب، فمنسوب الضخ 46 متراً، ومع خزان 4 أمتار وفاقد 4 أمتار يصبح الرفع الديناميكي الكلي 54 متراً.
غطاس 5 حصان عند 54 متراً يعطي نحو 12 متراً مكعباً في الساعة، أي قرابة 70 متراً مكعباً في يوم شتوي: النخيل وفدان واحد من القمح. غطاس 10 حصان يقترب من 25 متراً مكعباً في الساعة، وهو حد البئر نفسها، فيعطي نحو 150 متراً مكعباً في اليوم في يناير: النخيل وثلاثة أفدنة قمح في الذروة. الأفدنة التسعة الباقية تحتاج مضخة الترعة أو بئراً ثانية، ولا يوجد غطاس واحد على هذه البئر يروي 30 فداناً بالغمر. المواصفة النهائية: 10 حصان ثلاثي الطور، مصفوفة 10 كيلوواط ذروة من 17 لوحاً 590 واط على نحو 70 متراً مربعاً، وخزان يسع يومين، ضمن نطاق فئة 10 حصان في الجدول، وتفاصيل العمل في الولاية الشمالية في صفحتها.
مزرعة خضر بالتنقيط 5 أفدنة قرب كسلا، بئر 100 متر
طماطم وبصل على 5 أفدنة بالتنقيط، بذروة احتياج 18 متراً مكعباً للفدان، أي 90 متراً مكعباً في اليوم. المنسوب الساكن 62 متراً يهبط 12 متراً عند 15 متراً مكعباً في الساعة، فمنسوب الضخ 74 متراً. تضاف 15 متراً لضغط شبكة التنقيط (1.5 بار)، و6 أمتار للمرشحات والأنابيب، و3 أمتار لفرق الارتفاع، فالرفع الديناميكي الكلي 98 متراً. ضغط الشبكة وحده كان 15% من الرفع، وهو ما يغفله من يحسب على منسوب البئر فقط.
90 متراً مكعباً على 6.5 ساعة فعلية تعني 14 متراً مكعباً في الساعة، والقدرة التقريبية 14 في 98 على 180 تساوي 7.6 كيلوواط، فوقع الاختيار على غطاس 10 حصان (7.5 كيلوواط) ثلاثي الطور 380 فولت، مع محول غطاس من فئة 7.5 إلى 11 كيلوواط، ومصفوفة 10.5 كيلوواط ذروة من 18 لوحاً. المنظومة الكاملة ضمن نطاق فئة 10 حصان في الجدول، ومحول الغطاس وحده من فئة 7.5 كيلوواط كان في مسح أغسطس 2026 بين 500 و900 دولار. شقيق المالك في جدة تابع العرض الفني والمخطط الكهربائي عبر واتساب، وجرت زيارة الموقع واختبار الضخ مع مدير المزرعة، والمزيد عن المنطقة في صفحة كسلا.
نقطة مياه للماشية والسكان في سهل البطانة بولاية القضارف، بئر 160 متراً
المنسوب الساكن 118 متراً يهبط 10 أمتار عند السحب، فمنسوب الضخ 128 متراً، ومع خزان مرتفع 12 متراً وفاقد 6 أمتار يصل الرفع الديناميكي الكلي إلى 146 متراً. الاحتياج: نحو 3,000 رأس من الضأن والماعز و400 رأس من الأبقار و600 نسمة، بمجموع يقارب 55 متراً مكعباً في اليوم. على 6.5 ساعة يلزم 8.5 متر مكعب في الساعة، والقدرة التقريبية 6.9 كيلوواط اسمياً، لكن كفاءة مضخات 4 بوصة عند هذا الرفع تنزل نحو 40%، فالقدرة الفعلية تقترب من 8.5 كيلوواط.
غطاس 10 حصان كان يقف عند طرف منحناه في هذا الرفع، والمناسيب في البطانة تهبط في نهاية الصيف، فوقع الاختيار على فئة 15 حصان (11 كيلوواط) بمضخة 4 بوصة متعددة المراحل، ومصفوفة 14.5 كيلوواط ذروة من 25 لوحاً، وكابل غاطس 10 ملم مربع على طول 140 متراً ليبقى هبوط الجهد ثلاثي الطور دون 3%، وخزان يسع يومين. التكلفة ضمن نطاق فئة 15 حصان في الجدول، ونصيب الكابل والخزان المرتفع فيها أكبر مما يتوقعه من يقارن أسعار المضخات وحدها.
في المواقع الثلاثة كان اختبار الضخ وزيارة الموقع هما ما غيّرا المواصفة عن الطلب الأول. احجز زيارة موقع قبل شراء أي معدة، أو أرسل بيانات البئر عبر واتساب لتقدير أولي مكتوب يوضح ما يمكن قوله من البيانات وما يحتاج قياساً في الميدان.
مصفوفة الألواح ومحول غطاس الطاقة الشمسية: المطابقة الكهربائية
محول الغطاس (إنفرتر المضخة) يحول التيار المستمر من الألواح إلى تيار متردد متغير التردد يتبع الإشعاع لحظة بلحظة، فتبدأ المضخة صباحاً بتدفق منخفض وتصل ذروتها ظهراً. اختياره يبدأ من قدرة المحرك بهامش: محرك 10 حصان (7.5 كيلوواط) يحتاج محولاً 7.5 كيلوواط على الأقل، ويفضّل كثير من المهندسين فئة 11 كيلوواط عند الرفع العالي. ثم تأتي نافذة جهد المتتبع (MPPT): المحولات ثلاثية الطور 380 فولت تحتاج عادة جهد تشغيل للمصفوفة بين 500 و600 فولت مع حد أقصى يتراوح بين 750 و800 فولت، والمحولات أحادية الطور 220 فولت تعمل عند 300 إلى 350 فولت.
التوصيل على التوالي يجمع الجهد، وعلى التوازي يجمع التيار. سلسلة من 13 لوحاً 590 واط بجهد تشغيل نحو 45 فولت للوح تعطي 585 فولت، وجهد دائرة مفتوحة نحو 53 فولت للوح يعطي 689 فولت. في صباح يناير البارد في شمال السودان (نحو 10 درجات) يرتفع جهد الدائرة المفتوحة قرابة 5% ليصل إلى 723 فولت، وهذا هو الرقم الذي يجب أن يبقى دون الحد الأقصى للمحول، لا رقم الظهيرة. كل هذه القيم تُقرأ من ورقة بيانات اللوح ودليل المحول المعنيين، لا من أي مقطع مصور.
في الجانب المستمر: الموصلات والمصهرات على 1.25 ضعف تيار القصر، وهبوط جهد 1 إلى 2%، وكابل شمسي مزدوج العزل مقاوم للأشعة فوق البنفسجية 4 أو 6 ملم مربع، ووصلات MC4 من ماركة واحدة لكل زوج، ومصهرات لكل سلسلة عند أكثر من سلسلتين، وقاطع عزل مستمر، وحماية من زيادة الجهد من النوع الثاني على الجانبين المستمر والمتردد. المرجعان الأساسيان هما IEC 62548 و IEC 60364-7-712، والتأريض مشروح في تأريض المنظومات والحماية من الصواعق.
في الجانب المتردد يصبح كابل الغطاس هو المشكلة: 140 متراً من كابل 6 ملم مربع لمحرك 11 كيلوواط ثلاثي الطور يهبط الجهد فيه نحو 4.5%، بينما ينزل إلى نحو 2.7% بكابل 10 ملم مربع، والهدف 3% أو أقل. الكابل يجب أن يكون مخصصاً للغمر، ووصلته بالمحرك بطقم وصل مقاوم للماء. وتُستكمل المنظومة بمجسات الحماية من التشغيل الجاف، وعوامة لخزان ممتلئ، وصمام عدم رجوع فوق المضخة، ومقياس ضغط ومحبس بوابة يسمحان بقياس التدفق الفعلي عند التسليم، وهو الاختبار الذي يكشف في يوم واحد أي خطأ في كل ما سبق. أعطال ما بعد التركيب مفصلة في أعطال المضخات الشمسية.
أخطاء الاختيار التي تكلّف أكثر من ثمن الغطاس
الخطأ الأشيع هو الحساب على عمق الحفر بدل منسوب الضخ، ويليه قبول رقم تدفق دون رفع مذكور بجانبه: “120 متراً مكعباً في اليوم” لا معنى لها وحدها، والسؤال الصحيح دائماً “عند كم متراً من الرفع، وبكم ساعة شمس؟”. ويأتي بعدهما تصغير المصفوفة توفيراً، فتبدأ المضخة متأخرة وتتوقف مبكراً ويضيع ربع اليوم، والعكس أيضاً: مضخة أكبر من إنتاجية البئر تسحب رمالاً وتعمل جافة وتحرق محركها في موسم واحد.
هناك أخطاء أقل وضوحاً: مضخة أحادية الطور عند 7.5 حصان فما فوق حيث ينبغي الطور الثلاثي، وتجاهل شهر التصميم الشتوي في مشاريع القمح، وترك ضغط شبكة التنقيط خارج الحساب، وتوصيل الألواح بعدد يتجاوز جهد المحول في الصباح البارد. وأخيراً تركيب دون اختبار تسليم موثق، وهو ما يجعل أي نزاع على الأداء بلا مرجع. الوكالة الدولية للطاقة المتجددة IRENA تنشر مراجع فنية للضخ الشمسي في الزراعة تصلح أساساً لمن يريد التحقق من منهجية الحساب بنفسه.
قبل توقيع أي شراء، اطلب عرضاً فنياً مكتوباً يذكر الرفع الديناميكي الكلي المعتمد، والتدفق المتوقع بالساعة وبالشهر التصميمي، ومنحنى المضخة، وحجم المصفوفة وعدد السلاسل، ومقاطع الكابلات، وقائمة الحمايات. راسلنا عبر واتساب على +249905601031 أو من صفحة التواصل، وسيخرج العرض بهذه البنود لا بسطر واحد يقول “غطاس 10 حصان مع ألواح”.
الأسئلة الشائعة
هل يكفي غطاس 5 حصان لبئر عمقها 100 متر؟
يعتمد على منسوب الماء أثناء الضخ لا على عمق الحفر. إن كان منسوب الضخ نحو 50 متراً فالبئر حالة 50 متر، ويعطي غطاس 5 حصان 80 إلى 150 متراً مكعباً في اليوم كنطاق تخطيط. أما إن كان المنسوب 90 متراً فإن 5 حصان يعطي أقل من نصف ذلك، والفئة المناسبة لتصرف 60 إلى 100 متر مكعب هي 7.5 إلى 10 حصان.
كم لوحاً يحتاج غطاس 10 حصان؟
محرك 10 حصان يعادل 7.5 كيلوواط، والمصفوفة تُحسب بمعامل 1.3 إلى 1.5 أي 9 إلى 11 كيلوواط ذروة، وهو ما يعادل 16 إلى 19 لوحاً من فئة 590 واط أو 17 إلى 20 لوحاً من فئة 550 واط. توزيع الألواح على سلاسل يتبع نافذة جهد محول الغطاس، فليس كل عدد من الألواح صالحاً لأي محول.
هل أحتاج بطاريات مع الغطاس الشمسي؟
في الري وتزويد المياه لا تحتاج بطاريات في الغالب، لأن الماء نفسه هو التخزين: خزان يسع احتياج يوم إلى يومين أرخص وأطول عمراً من أي بطارية في حرارة السودان. البطاريات تُبرر فقط عند الحاجة إلى ضخ ليلي مستمر أو ضغط شبكة على مدار الساعة، وعندها تصبح المنظومة هجينة وتختلف تكلفتها وصيانتها جذرياً.
لماذا يقل تدفق الغطاس في الشتاء وأيام الغبار؟
لأن التدفق يتبع الإشعاع لحظياً: نهار ديسمبر أقصر وزاوية الشمس أخفض، فتنخفض ساعات التدفق الكامل من 6 أو 7 إلى 5 أو 6، والغبار المتراكم على الألواح قد يقتطع جزءاً كبيراً من الخرج بين تنظيفة وأخرى. لذلك تُحسب المنظومة على شهر التصميم، ويُنظف السطح بانتظام ضمن برنامج صيانة مكتوب.