Solar-Pumping

Solar pumping: Bewässerung mit erneuerbaren Energien

Solar pumping, ist die ideale Lösung für das Problem der Wasserversorgung, für die Entnahme und das Pumpen von Wasser auch an den entlegensten Orten

Das solare Pumpen ist eine spezielle Technik, die ermöglicht, Wasser aus dem Untergrund zu extrahieren und das Anheben durch Einsatz photovoltaischer Solarenergie auszuführen.

Ziel ist es, den Zugang zu Wasser an allen Orten zu gewährleisten, auch wo diese am weitesten von den wichtigsten Wasserstraßen entfernt liegen, sowie zu den isoliertesten Gemeinden.

Dieser Anlagentyp kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, wie z.B.:

  • Wohnungen
  • Bewässerung – Landwirtschaft
  • Tierhaltung
  • Handwerke
  • Industrie
  • Brandbekämpfung
  • Reinigung.

Vorteile von solar pumping

Dieses System ist besonders geeignet für Gebiete, in denen die Wasserressourcen nicht leicht verfügbar oder zugänglich sind, in landwirtschaftlichen Gebieten oder in abgelegten oder undurchdringlichen Gebieten, in denen es nicht möglich ist, angemessene Netze und Infrastrukturen aufzubauen.

Der Einsatz von Solar pumping ist in jeder Region der Welt immer mehr gefördert, das ermöglicht auch auf Dieselsystemen zu verzichten. In der Tat, wurden Generatoren – Dieselgeneratoren für die Stromversorgung von Pumpsystemen eingesetzt, die sich in abgelegenen Orten befanden, die sich jedoch wegen der hohen Kraftstoffkosten, schwer zu warten erwiesen und extrem umweltschädlich sind.

Solar pumping, durch erneuerbaren und 100% grünen Energiequellen, ermöglicht den Einsatz fossiler Brennstoffe mit hohen CO2-Emissionen zu reduzieren; in Übereinstimmung mit den internationalen Abkommen von Paris.

Die Vorteile von Solar pumping, können wie folgt zusammengefasst werden:

  • Es entstehen keine Brennstoffkosten, da stets das Sonnenlicht zur Verfügung steht;
  • hate eine lange Lebensdauer;
  • ist eine sehr zuverlässige und langlebige Anlage;
  • ist einfach zu bedienen und zu warten;
  • es wird ein Rückgewinn der Anfangsinvestition garantiert;
  • ist umweldfreundlich.

Folgend finden Sie ein sehr intuitives Video, das verdeutlicht, um was es bei Solar pumping geht.

Arbeitsweise einer solarbetriebenen Pumpenanlage

Die Solar pumping Anlage, nutzt die Sonnenenergie, um diese in Elektrizität umzuwandeln die auch verwendet wird, um die Motorpumpeneinheit zu starten. Dies wiederum dienet, um Wasser aus einem Brunnen, Bach, Teich oder See abzusaugen. Das gepumpte Wasser fließt dann zu einem Speicherbereich, der in der Regel in einer bestimmten Höhe angeordnet ist (Damm, Zisterne, Tank, etc.) und von wo aus, es durch die Schwerkraft umverteilt wird.

Wasserbedarf und Pumpsystem

Die Wahl welches des Pumpentyps zu verwenden ist, hängt von dem Gebrauch und dessen Einsatzbereich ab. Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Pumpen:

  • Tauchpumpen – sind die am besten geeigneten, bei Tiefwassergewinnung, wie z.B. für Brunnen;
  • Oberflächenpumpen – sind für einfache Bewässerungen geeignet;
  • Umwälzpumpen – sind für die Zirkulation von Wasser, wie z.B. für die Reinigung von Tanks oder Schwimmbecken.

Um die korrekte Dimensionierung des Pumpensystems zu gewährleisten, ist es notwendig, den eigenen Bedarf an Wasserverbrauch, und dessen Einsatzbereich zu analysieren. Ein Pumpsystem für Bewässerungszwecke erfordert beispielsweise ein anderes und gegebenfalls leistungsfähigeres System als das für den Hausgebrauch.

In einigen Sektoren, wie beispielsweise in der Landwirtschaft, ist es notwendig, die klimatischen Faktoren zu bewerten, die je nach Jahreszeit einen erheblichen Einfluss auf den Wasserbedarf haben könnten.

Die Sonne und die Strahlung

Alles startet durch die Sonnenstrahlen, welche die Module ausstrahlen, und unterscheiden sich in:

  • Direkte Strahlungen – sind die, die direkt auf das Photovoltaikmodul gelangen, und ihren Höchstwert erzielen, wenn sie senkrecht zur Oberfläche des Moduls reichen;
  • Diffuse Strahlungen – sind durch gasförmige Zustände reflektiert und werden teilweise absorbiert, wie im Falle eines bewölkten Tages, die trotzdem das einzelne Photovoltaikmodul beeinflussen;
  • Reflektierte Strahlung – die von der Erdoberfläche zurückgeworfen wird. Die Strahlung werden von der angrenzenden Anlagenflächen reflektiert, die konsequent das Photovoltaikfeld beeinflussen.

Wie man sich das vorstellen kann, ist es für ein Photovoltaikmodul eine Besonderheit, unabhängig von den Wetterbedingungen, bei Tageslicht völlig inaktiv zu bleiben, denn es besteht fast immer eine Mindeststrahlung, die es antreiben kann.

Dabei ist jedoch zu beachten, dass Photovoltaikanlagen, wo immer sich diese befinden, ein Minimum an Wartung erfordern, das vor allem in der regelmäßigen Reinigung der Module besteht.

Funktionsschemata-solar-pumping

Funktionsschemata einer Solar pumping Anlage

Energieanlagen

Sobald das Pumpensystem und dessen Größe (Volumenstrom) festgelegt wird, ist man in der Lag abzustimmen, wie viel Energie es verbraucht, um mit der korrekten Gestaltung des Photovoltaiksystems fortzufahren und den erforderlichen Strombedarf zu decken.

Einige Stromversorgungssysteme werden angetrieben durch:

  • Wechselstrom – Die Umwandlung von der Photovoltaikzelle entwickelt Stroms (Gleichstrom), mittels DC/AC-Wechselrichters. Das Verfahren der Wechselversorgung der Pumpe durch den statischen Wandler (Wechselrichter) fungiert als Automatikgetriebe, das der Pumpe ermöglicht, auch bei schlechten Lichtverhältnissen, wie z.B. bewölkter Himmel, früh morgens oder abends, zu starten und zu arbeiten.
  • Gleichstrom – Die Gleichstromversorgung kann den direkten Anschluss an die Photovoltaikanlage nutzen und bei Bedarf auch nachts, die durch ein entsprechend dimensioniertes Speichersystem, Energie bereitstellen.
Solar-pumping-Anlage

Pumpensystem für landwirtschaftliche Zwecke

Solarpumpsysteme können von zwei Typologien sein:

  • Systeme, die vom Heimnetzwerk getrennt und unabhängig (Stand alone) sind. Ein „isoliertes“ System, auch als „Insel“-System bekannt, könnte sich wirtschaftlicher und effizienter erweisen, wenn der Einsatz von Solarpumpen in Gebieten erforderlich ist, welche schlecht elektrifiziert oder schwer erreichbar sind.
  • Mit dem Netz verbundene Systeme (Grid connected), Es handelt es sich um ein System, das große Vorteile erweist, denn bei Vorhandensein einer Photovoltaikanlage besteht die Möglichkeit, diese nicht nur für die Selbstversorgung der Bewässerungsanlage zu verwenden, sondern auch für die Nutzung anderer Zwecke (wie z.B. Brandschutz, Waschungen usw.). Auf diese Weise würde die Photovoltaikanlage nicht mehr ausschließlich für ein mögliches Pumpensystem genutzt, sondern könnte auch für weitere Vorhaben. Dies ist natürlich nur bei Pumpensystemen möglich, die sich in der Nähe von Stadtgebieten befinden.

Software für die Planung von Grid connected-Photovoltaikanlagen

Solarius PV ist die Software von ACCA, für die Dimensionierung von Photovoltaikanlagen, die für Tausende verschiedener Anlagentypologien weltweit eingesetzt wird.

Die Lösung, die Sie für jede Situation und Bedarf einsetzen können:

  • für Anlagen auf neuen oder bestehenden Gebäuden sowie für größere Anlagen (Photovoltaikparks);
  • an jedem Standort (Geolokalisierung mit Referenz-Klimadaten);
  • mit allen Randbedingungen (nahen und fernen Hindernisse);
  • mit allen Typologien von Modulen und Wechselrichtern (Software-Archiv bereits mit Tausenden von Modellen);
  • mit dem Vorteil der 3D-Modellierung (auch aus DXF-/DWG- oder IFC-BIM-Projekten).

Mit den 3D-Objekten von Solarius PV zeichnen Sie schnell den Umfang des Gebäudes, die Oberflächen für die Installation des Photovoltaikfelds und alle vorhandenen Hindernisse (wie z.B. Schornsteine, Dachgauben, Masten usw.), auch ohne anfängliche grafische Unterstützung.

Es spielt keine Rolle, wie komplex das bestehende Gebäude ist. Es ist möglich, jede Situation auch ausgehend von einer DXF-/DWG-Projektdatei, oder BIM-Modell zu zeichnen.

Solarius PV schätzt die Solarproduktion der Photovoltaikanlage anhand konkreter Daten der Sonnenstrahlung und berücksichtigt die Verschattungen von Hindernissen, die entfernt von der Anlage liegen (wie z.B. Hügel, Gebäude, Bäume usw.) durch eine einfache Landschaftsfotografie und direkt auf dem Solardiagramm des Installationsortes.

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