電力網が供給できない範囲で水を供給する必要がある場合、太陽光発電が問題を解決します。(太陽光発電)ソーラーポンプは、内燃機関、風車、手押しポンプの代替手段です。世界中で数千台のソーラーポンプが稼働しています。太陽の光が十分に降り注ぎ、太陽需要が最も高いときに最高の性能を発揮します。
太陽光発電(PV)モジュール(ソーラーパネル)は、可動部品のないシリコンセルを用いて太陽光から電気を生成します。1979年から大量生産されています。信頼性が高く、ほとんどのメーカーが25年間の保証を提供しており、寿命は30年以上です。寒い気候でも暑い気候でも問題なく動作します。ソーラーウォーターポンプは、太陽光発電モジュールによって生成された直流電流を使用するように特別に設計されています。ポンプは、出力が低下する低照度条件下でも動作し、停止したり過熱したりしないようにする必要があります。この小容量ポンプは、容積式(容積)機構を用いてキャビティ内の水を密閉し、上方に押し上げます。
ゆっくりと揚水する場合でも、揚水能力は維持されます。これらの機構には、ダイヤフラムポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプなどがあります。これらは、効率的に動作するために高速回転を必要とする従来の遠心ポンプとは異なります。遠心ポンプは、より大きな流量が必要な場合に使用されます。表面ポンプは地上に設置されるポンプです。地上ポンプは、10フィートまたは20フィート未満の吸引口から水を吸い上げる場合に適しています。水中ポンプは、水中に沈められるポンプです。ほとんどの深井戸では水中ポンプが使用されています。ポンプコントローラ(線形電流増幅装置)は、ほとんどのソーラーポンプで使用されている電子機器です。自動変速機のように機能し、ポンプの始動を助け、弱い日光による失速を防ぎます。一部のコントローラには、タンクが満杯になったときにポンプを停止するためのフロートスイッチ用の端子を提供したり、過電圧保護を提供したりといった他の機能もあります。日中に太陽が空を移動している場合、ソーラートラッカーを使用してPVアレイを傾けることができます。これにより、1日あたりの発電量を最大55%増加させることができます。ピーク時の日照時間が長ければ、より小型のポンプや発電システムを使用できます。
晴れた日は追尾効果が最も高くなります。曇りの日や冬の期間が短い場合は、効果は低くなります。しかし、近年、太陽光パネルのコストが大幅に低下したため、追尾装置を追加するよりも太陽光パネルを追加する方が費用対効果が高くなる傾向があります。また、追尾装置には可動部品があるため、数年後には修理が必要になることがよくあります。保管は非常に重要です。気候や水の使用量によっては、3~10日間の保管期間が必要になる場合があります。ほとんどのシステムでは、簡便性と経済性を考慮して貯蔵タンクを使用しています。場合によっては、システムにバッテリーを追加することもできます。太陽光モジュールで発電された電気エネルギーはディープサイクルバッテリーに蓄えられるため、晴れの日以外でもポンプを稼働させることができます。
システムにフロートスイッチを追加すると、水タンクが水で満たされると、オーバーフローを防ぐためにポンプを停止できます。昔、水を汲み上げるために使われていた風車は、今でも多くの場所で見ることができます。最近では、水ポンプの用途において、風車の代わりにソーラーポンプが使用されています。小型のソーラーシステムは安価で、設置とメンテナンスが容易であることが実証されています。ソーラーパネルはより安定した水供給を提供し、風の弱い谷間や森林地帯にも設置できます。PVアレイはポンプ自体から一定の距離を置いて設置できます。数百フィート(100メートル)の距離でも構いません。