Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpumpe

die nicht mit dem öffentliche Stromnetz verbunden sind, in Haushalten, Berghütte oder Wohnmobil...

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Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpumpe

Beitragvon TheOne » 12.10.2018, 22:13

Hallo Ihr Lieben,
ich bin (leider) technisch unbedarft und möchte aber einer mir bekannten Familie (bzw einer Gemeinschaft / eine Art kleine Kooperative) in Nordmarokko helfen.
Es geht um folgendes:
Die bewässern aktuell ihr Feld mit einer dieselbetriebenen Tiefbrunnenpumpe.
Das Wasser wird aus 40m Tiefe aus dem Brunnen gepumpt und dann über Grabenbewässerung direkt an die Pflanzen geführt.
Das ist mit vielen Wasserverlusten verbunden, sowie mit aufwändigem und teurem Dieselverbrauch.
Daher bin ich dabei zu prüfen ob man das ganze durch eine solarbetriebene Wasserförderung, kombiniert mit Bewässerungsteichen und Tröpfchenbewässerung, ersetzen kann.
Der Wasserbedarf beträgt, bei Zwischenspeicherung über entsprechende Reservoirs / Bewässerungsteiche, 20m³ pro Tag.
Es handelt sich um ca 10ha Acker und die Leute vor Ort sind mittellos - umso wichtiger, dass ich da eine sehr nachhaltige und günstige Lösung finde.
Ich habe hier im Forum quergelesen und denke, dass der Hersteller Lorentz da wohl passende Pumpenmodelle im Angebot hat?
Gibt es weitere Hersteller?
Wie dimensioniere ich ich den Solargenerator?
Die gesamte Anlage sollte so wartungsfrei / wartungsarm wie irgend möglich realisiert werden, die Menschen vor Ort sind mehr oder weniger sehr einfache Menschen, zumeist Analphabeten.
Welche Realisierungsform ist unter dem Aspekt zu bevorzugen, wäre das der Direkt-Solaranschluss?
Es würde vollkommen reichen, wenn nur dann Wasser gefördert wird, wenn auch die Sonne ausreichend scheint. Die Pumpe würde demenstsprechend erworben und der Solargenerator entsprechend dimensioniert.

Ich danke herzlich

PS:
Pumpe und Generator würden vor Ort gekauft werden.
Handwerkliche Tätigkeiten von den Leuten selbst druchgeführt (also Aufständerung etc), ansonsten dafür geeignete Techniker beauftragt werden.
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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon TheOne » 12.10.2018, 22:33

Bvor jemand denkt, ich unterstelle den Marokkanern generell Untauglichkeit und Analphabetismus - mein diesbezglicher Hinweis betraf ausschließlich die mit der konkreten Problematik Betroffenen.
Weitere Angaben:
Eine Lorentz-Pumpe könnte wohl direkt in der "Nähe" geauft werden, Lorentz hat dort anscheinend Partnervertriebe.
Falls es jedoch auch andere Hersteller mit entsprechenden Pumpen gibt oder ohnehin ggf ein anderer vorschlag für Umsetzung unterbreitet word - gerne her damit.
Platz für den Solargenerator wäre genug vorhanden.
Strom gibt es vor Ort nicht, falls Info wichtig.
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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon VIO 450 » 13.10.2018, 02:52

Hallo,
technisch kann ich erstmal keinen Hinweis geben. Da gibt es sicherlich andere hier im Forum.
Organisatorisch jedoch könnte ich mir sehr gut vorstellen, dass hie die Gruppe / Organisation wie Ingenieure ohne Grenzen helfen kann. Was das Thema PV angeht bist Du aber hier bestimmt bestens aufgehoben.
Viele Grüße und Erfolg

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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon TheOne » 13.10.2018, 10:20

Danke vielmals VIO 450,
ich weiß nicht inwiefern man als Privatperson mit einem solchen eigentlich privaten Anliegen an derlei Vereine / Organisationen herantreten kann. Aber ich probiere es mal.
Ansonsten habe ich mich in der Zwischenzeit etwas näher bei dem Pumpenangebot von Lorentz umgeschaut und finde bislang die PS 1800 mit ausreichend Reserven gut dimensioniert - freue mich über Alternativen!
Beim täglichen Bedarf habe ich mich leider vertippt.
Nicht 20m³ sondern 30m³ werden in der bewässerungsinternsiven Zeit in der absoluten Spitze benötigt.
Hierbei sieht es wie folgt aus:
Es wird nicht täglich bewässert, sondern in der Spitzenzeit so im Rhythmus 2 Wochen und mit der Solarlösung müsste dann eben das Wasser zwischengespeichert werden.
Die aktuelle dieselbetriebene Pumpe schafft das problemlos direkt. Aber eben mit viel Wasserverlust sowie eben dieselbetrieben.
Man könnte die jetzige dieselbetriebene Lösung auch beibehalten und das Bewässerungsverfahren ändern - eben über Zwischenspeicherung in Reservoirs und dann auch mit Tröpfchenbewässerung kombinieren - aber wenn schon, dann möchte ich gerne die Dieselbewässerung aus ökologischen Gründen komplett verbannen.

Angenommen wir entscheiden uns nun für die PS 1800 von Lorentz im Solar-Direkt-Betrieb, wonach müsste ich mich bei der Auswahl der Module richten und wie müsste man die dann installieren?
Verschattung wäre kein Problem, weiterhin würden wir den Solargenerator so (über-)dimensionieren wollen, dass auch leichte temporäre Bewölkung in der bewässerungsintensiven Zeit trotzdem genügend liefern - sofern möglich.

Welche Pumpenangaben werden für die Dimensionierung des Solargenerators benötigt?
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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon zooom » 13.10.2018, 10:59

Nun vielleicht wäre der gesamte Bewässerungsrythmus mit einer Tröpfchenbewässerung verändert, nicht intervallmäßig sondern permanent, dafür mit gleichmäßigerer und viel geringerer Pumpleistung und damit leichter realisierbar.
Ich kenne diese Oberflächenbewässerung aus meiner Zeit auf La Palma, wo die Bananenplantagen so bewässert werden, was eine ungeheure Wasserverschwendung ist.
Ich würde mich erst mal mit den Rahmenbedingungen vertraut machen (afaik ist Israel ein Vorreiter in Sachen Tröpfchenbewässerung), ich bin sicher, es gibt genügend kompetente Auskunft zum Thema.
Wie dann die PV dafür aussehen kann, da wirste hier sicher geholfen.
Gruß Thomas

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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon kalle bond » 13.10.2018, 11:30

Alternativ mit Grundfos PV Pumpen SQ Flex planen, zB über die Fa. Phaesun, Memmingen.
In welcher Gegend in N Marokko befindet sich die Anlage? Wegen Auslegung des PV Generators und Anstellwinkel der Module.
Brunnendaten wären noch wichtig. Gesamttiefe, statischer und dynamischer Wasserpegel und die gesamte Pumphöhe (falls ein Tankbehälter dazu kommt). Ein Problem (ich schreib das hier mal auf meine norddeutsche Art so offen :D ) ist natürlich eine Firma für das Projekt zu interessieren, wenn die Leute vor Ort alles selbst einkaufen wollen. Ob das dann wirklich günstiger wird, ist noch die andere Frage.
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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon bauerkiel » 13.10.2018, 12:41

Moin moin aus KIel,

ich könnt mir als Zwiswchenbehältern nen Folienteich vorstellen, der abgedeckt wird um die Verdunstung im Rahmen zu halten.
Problem könnte bei den Temperaturen mir bei Algenbildung vorstellen. Oder man beschattet den Teich dann mit der PV oder oder oder...

Gruß, Andreas
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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon kalle bond » 13.10.2018, 14:26

bauerkiel hat geschrieben:Moin moin aus KIel,
ich könnt mir als Zwiswchenbehältern nen Folienteich vorstellen, der abgedeckt wird um die Verdunstung im Rahmen zu halten.
Problem könnte bei den Temperaturen mir bei Algenbildung vorstellen. Oder man beschattet den Teich dann mit der PV oder oder oder...


Nur braucht man für die Bewässerung selbst einen Vordruck, dh du müßtest wieder eine Pumpe einsetzen.
Besser ist ein gemauerter Hochtank, wo das Wasser mit Gefälle auslaufen kann.
Algenbildung oder Keime sind hauptsächlich ein Problem bei Trinkwasser.
Da hilft eigentlich schon regelmäßige Reinigung. Das muß den Leuten vermittelt werden.
Bei Trinkwasser ist es noch wichtig, einen Zaun um den Brunnen und den Tank zu bauen, damit keine Tiere (Ziegen, Schafe) den Brunnen durch Kot verunreinigen.
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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon kalle bond » 13.10.2018, 14:53

TheOne hat geschrieben:Welche Realisierungsform ist unter dem Aspekt zu bevorzugen, wäre das der Direkt-Solaranschluss?
Es würde vollkommen reichen, wenn nur dann Wasser gefördert wird, wenn auch die Sonne ausreichend scheint. Die Pumpe würde demenstsprechend erworben und der Solargenerator entsprechend dimensioniert.


Noch vergessen - nein, das geht nicht.

Die Pumpe bzw der Motor ist sicher ein AC Motor.
PV Strom ist DC. Dh, es muß zwischen den beiden Komponenten noch ein frequenzvariabler Inverter eingebaut werden.
Die Pumpe läuft dann langsam an, das Wasser wird hoch gedrückt und bei ausreichend Einstrahlung kommt der Inverter auf Leistung und die Pumpe läuft bei 50 Hz mit Nenndrehzahl für einige Stunden. Davor und danach mit verminderter Leistung.
Es gab hier mal eine vereinfachte Dimensionierung (von Felzen Solar) - einfach 30 % auf die Leistung des Pumpenmotors rechnen. In Nordmarokko dürfte das aber nicht mehr so gut funktionieren, es war mehr für Äquatornähe gedacht.
Ich plädiere eher für eine Auslegung mit dem Auslegungsprogramm für die SQFlex.
Selbst hatte ich mal ein vereinfachtes Verfahren entwickelt, indem ich per Suntool oder FLOW (ähnliche Auslegungsprogramme wie PVGIS, nur wesentlich besser) die tägliche Einstrahlung (typischer Tag Monat) ausgelesen hatte und diesen dann in der PV Pumpenformel einsetzte. Dadurch kann man bei feststehendem Solargenerator die tägliche Wasssermenge in jedem Monat grob berechnen.
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Re: Feldbewässerung - Ersatz für dieselbetriebene Brunnenpum

Beitragvon TheOne » 14.10.2018, 03:13

Danke für Eure Rückmeldungen und Anregungen.
Also die Bewässerungsform zu ändern von Intervall auf Permanent ist aufgrund der zu bewässernden Pflanzen nicht möglich. Diese benötigen eine Interallförmige Bewässerung - also kurze intensive Bewässerung und dann Trockenheit.

Wegen Anstellwinkel für die Module etc:
Das Feld befindet sich ca 30km südlich der Hafenstadt bzw Ortschaft Al-Hoceima (westlich der spanischen Exklave Melilla)
Der Bohrbrunnen weist eine Gesamttiefe von ca 80m auf. Der Grundwasserspiegel liegt bei etwa 37m und pendelt dort plusminus 2m. Das Wasser wird aktuell aus ca 40m Tiefe hochgepumpt in ein 2m über GOK befindliches hohes Reservoir.
Der Brunnen ist aktuell sehr gut gegen Verunreinigung vor Tieren geschützt - das ist kein Problem. Tiere können nicht direkt an den Brunnen ran, zudem ist er mit einer Klappe vor Eintrag geschützt.

Das Wasser weclhes in die Bewässerungsreservoire gepumpt werden würde wäre nicht als Trinkwasser oder als Lebensmittel generell vorgesehen - dennoch die Frage: Wie lange dauert es denn bis man mit Algenbildung zu rechnen hätte?

Die Fragestellung des Vordrucks bzw Druckaufbaus bei zu erolgender Bewässerung über Reservoir ist eine noch zu klärende Frage - ich hatte eigentlich über "Folien-Bewässerungsteich" nachgedacht, deshalb.

Die bislang angedachte Lorentz Pumpe ist eine DC Pumpe und soll für Solar-Direktbetrieb tauglich sein - ohne Wechselrichter oder Inverter oder ähnlichem. Wenn ich es denn korrekt verstanden habe.
TheOne
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