من القرن السادس إلى القرن السابع عشر ، شهدت أوروبا تطورًا صناعيًا عظيمًا تطلب الكثير من الطاقة والقوة. خلال هذه الفترة ، احتاج تطوير الزراعة أيضًا إلى قوة أخرى لتحل محل القوة البشرية والحيوانية. يجري النظر في استخدام الطاقة الشمسية للتصريف الصناعي للمياه في المناجم والري في الزراعة. كيف يمكن للمياه تسخير طاقة الشمس؟ العلماء لديهم طريقهم.
في عام 1615 اخترع مهندس فرنسي يدعى ديسكو أول مضخة تعمل بالطاقة الشمسية. لكن هذا النوع من المضخات لا يمكنه ضخ المياه بشكل مستمر حتى في الأيام المشمسة ، وليس له قيمة عملية. في وقت لاحق ، صمم مهندس فرنسي آخر ، Belidol (1697-1761) ، مضخة تعمل بالطاقة الشمسية يمكنها ضخ المياه باستمرار.
تتكون مضخته من كرة مجوفة وأنابيب متصلة بمصدر المياه. قبل الضخ ، يتم حقن الماء في الكرة المجوفة للمضخة. ارتفاع سطح الماء مطلوب للوصول إلى مستوى AB من قمة الكرة ، بحيث يمكن للمضخة ضخ المياه طالما أنها مشمسة. قد تتساءل ، لماذا يمكنك ضخ المياه بهذه الطريقة؟ اتضح أنه خلال النهار ، تقوم أشعة الشمس بتسخين الهواء في الجزء العلوي من الكرة المجوفة. يتمدد الهواء ويزداد الضغط ويتدفق الماء إلى الخزان العلوي (أو مكان آخر ، مثل الأراضي الزراعية) عبر الصمام أحادي الاتجاه أعلاه. في الليل ، لا يوجد ضوء الشمس ، وتنخفض درجة الحرارة ، ويبرد الهواء داخل الكرة المجوفة ويتقلص ، وينخفض الضغط إلى ما دون الضغط الجوي. بعد ذلك ، يتم ضخ الماء الموجود في مصدر المياه في الكرة المجوفة من خلال صمام آخر أحادي الاتجاه (يدخل الماء فقط ولكن لا يخرج) تحت الكرة (المضخة). عندما تشرق الشمس في اليوم التالي ، تتكرر عملية الضخ.
تعتبر مضخة Belidol التي تعمل بالطاقة الشمسية بارعة للغاية لدرجة أنها تضخ المياه تلقائيًا وباستمرار. لكن المضخة الشمسية لها أيضًا عيب قاتل ، فهي لا تعمل إلا في الأيام المشمسة ، في الأيام الممطرة ، سوف "تستريح" ، لذلك فهي ليست مريحة للاستخدام. مع ظهور المضخات التي تعمل بالبخار ، تم إخراج المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية من السوق وأصبحت "ألعابًا علمية" مثل الآلات لبعض الوقت.
لكن المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية ازدهرت مرة أخرى منذ الصدمات النفطية في السبعينيات. إحداها أن الطاقة الشمسية يمكن أن تحل محل جزء من النفط كطاقة. ثانيًا ، يمكن أن يقلل التلوث البيئي. لأن مضخات الديزل والبنزين تنبعث منها كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والغازات الضارة الأخرى ، فإن المضخات الشمسية لا تعاني من هذه المشكلة ، وذلك لحماية البيئة. في عام 1974 ، قامت جامعة فلوريدا في الولايات المتحدة بدراسة هيكل بسيط للغاية للمضخة الشمسية ، وأجزاؤها المتحركة فقط صمامان في اتجاه واحد ، هي في الواقع من أكثر من 200 عام مضت من مضخة بيليدور الشمسية المحسنة من مضخة . في الوقت نفسه ، طور معهد هافيل البريطاني لأبحاث الطاقة الذرية نوعًا معروفًا باسم Buddha luo dai ضمن 3 مضخات شمسية ، ويستخدم دورة مغلقة لأسطوانة هواء تسخين بسيطة للغاية بدلاً من جهاز الغليان المستخدم في الولايات المتحدة في الجامعة فلوريدا ، نوع من المضخات المحسّنة بالطاقة الشمسية ، يتم زيادة كفاءة الضخ.
وفقًا لـ "صندوق التنمية الأوروبي" في تقرير إحصاءات عام 1989 ، منذ عام 1983 ، زادت المضخة الشمسية في العالم بما يقرب من ألف وحدة كل عام ، والآن قام العالم بتركيب ما لا يقل عن 6000 وحدة من المضخات الشمسية ، خاصة في نقص إمدادات الطاقة في الاستخدام الريفي.
