Với tình hình biến đổi khí hậu hiện nay, việc tăng cường diện tích cây xanh trong các khu đô thị, khuôn viên cơ quan, trường học, bệnh viện cũng như trên các tuyến đường giao thông, dải phân cách, vỉa hè… là vô cùng cần thiết. Tuy nhiên việc tưới nước cho cây xanh lại tốn kém nhiều kinh phí như: chi phí đầu tư hệ thống, tiền điện, nhân công tưới nước, chi phí thay thế sửa chữa thiết bị…
Theo cách vận hành hiện nay, việc tưới cây xanh cho các khu vực công cộng được thực hiện theo hình thức thủ công và bán thủ công. Một số khu vực thảm cỏ được lắp đặt các béc phun, còn lại phần lớn là người công nhân phải kéo ống nước đi tưới cho từng gốc cây, bồn hoa. Việc này tốn nhiều thời gian và chi phí vận hành. Trung bình một người khi tưới thủ công 1 gốc cây với thời gian khoảng 2 phút, chưa kể thời gian di chuyển, như thế sẽ không đảm bảo cho tất cả các gốc cây được cung cấp lượng nước đầy đủ.
Ngoài ra, máy bơm hiện đang sử dụng để tưới nước cho cây xanh ở các khu vực công cộng thường lấy nguồn điện 220V tại các trụ đèn chiếu sáng, không đảm bảo an toàn, gây nguy hiểm cho công nhân vận hành và người dân qua lại trong khu vực.
Để giảm thiểu các chi phí nói trên, công ty TNHH TM&DV Phú Hiển Lighting đã triển khai lắp đặt “Hệ thống tưới nước tự động cho cây xanh công cộng bằng năng lượng mặt trời”.
Hệ thống được thiết kế bao gồm: Tấm pin mặt trời; máy bơm nước; tủ điều khiển; bình acquy lưu trữ; hệ thống đường ống và các van tưới.
Quy trình vận hành mô hình như sau:
Dựa trên hiệu ứng quang điện, tấm pin năng lượng mặt trời chuyển hóa năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện. Thông qua tủ điều khiển, tấm pin năng lượng sẽ sạc cho bình ắc quy để lưu trữ, sau đó cung cấp cho máy bơm hoạt động (loại máy bơm sử dụng điện áp 1 chiều 24V hoặc 48V).
Vì máy bơm hoạt động liên tục khi có ánh nắng, tự động tắt khi hết nắng nên trong tủ điều khiển sẽ lắp đặt bộ hẹn giờ để cài đặt thời gian bơm tưới cây theo nhu cầu của từng khuôn viên và từng loại cây (cây xanh, thảm cỏ, bồn hoa…).
- Đối với thảm cỏ và bồn hoa: Lắp đặt hệ thống béc phun tưới xoay 360 độ, đồng thời cài đặt thời gian tưới tự động theo các khung giờ trong ngày đảm bảo tưới phủ hết diện tích thảm cỏ cần thiết.
Đối với cây xanh: Lắp đặt hệ thống tưới nhỏ giọt tại gốc cây giúp thời gian tưới kéo dài đến 10 giờ/ngày, nước có điều kiện thấm sâu vào đất với một lượng vừa đủ nên cây phát triển rất tốt.
Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Quy hoạch xây dựng ban hành kèm Thông tư 22/2019/TT-BXD có hiệu lực ngày 01/7/2020 thì nhu cầu sử dụng nước quy định chỉ tiêu cấp nước phải đảm bảo tối thiểu như sau: tưới vườn hoa, công viên 3 lít/m2/ngày đêm. Như vậy với máy bơm nước năng lượng mặt trời có lưu lượng 3m3/giờ hoạt động 10 giờ/ngày thì có thể tưới cho diện tích công viên 10,000 m2.
Với bộ hẹn giờ, máy bơm sẽ được bật tắt và kiểm soát lưu lượng nước tưới một cách tự động giúp mạch nước dưới giếng kịp thời tiết ra đáp ứng đủ nguồn nước tưới.
Nhờ bình ắc quy lưu trữ điện và bộ hẹn giờ, hệ thống có thể bơm tưới tự động trong các khung giờ sáng sớm hoặc chiều mát, tăng hiệu quả hấp thụ nước cho cây.
Hệ thống tưới tự động bằng năng lượng mặt trời có ưu điểm không tốn chi phí điện; an toàn với người sử dụng vì nguồn điện một chiều 24V không gây giật điện; giảm chi phí lao động vận hành trực tiếp; đồng thời việc sử dụng nguồn năng lượng xanh thay cho các nguồn năng lượng hóa thạch để giảm thiểu ô nhiễm môi trường đang là nhu cầu cấp thiết, đặc biệt đối với các đô thị.
