Lösungen-Bewässerung

Solare Wasserpumpenlösung für die landwirtschaftliche Bewässerung

Der Einsatz solarbetriebener Wasserpumpen in der landwirtschaftlichen Bewässerung stellt einen tiefgreifenden Wandel dar. Durch die Integration traditioneller Anbaumethoden mit erneuerbaren Energietechnologien senkt diese Innovation nicht nur die Produktionskosten erheblich und setzt Arbeitskräfte frei, sondern ermöglicht vor allem die landwirtschaftliche Entwicklung in trockenen und abgelegenen Regionen. Dieser Fortschritt treibt die Weiterentwicklung der Landwirtschaft hin zu Wassereinsparung, intelligentem Management und nachhaltiger Entwicklung voran.

Tropfbewässerung

Diese Methode versorgt die Pflanzenwurzeln direkt mit Wasser und Nährstoffen und minimiert so Verdunstung, Versickerung und Oberflächenabfluss. Die Wasser- und Düngemittelausnutzung kann über 95 % erreichen. Sie eignet sich für hügeliges, abschüssiges und unebenes Gelände.

Sprinklerbewässerung

Diese Methode verbraucht 30 bis 50 % weniger Wasser als herkömmliche Oberflächenbewässerungsmethoden, zeichnet sich durch einen hohen Mechanisierungsgrad aus und reduziert den Arbeitsaufwand erheblich. Sie ermöglicht eine präzise Steuerung der Intensität und Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung und führt so zu einer überlegenen Bewässerungsqualität. Diese Methode eignet sich besonders gut für dichte Feldfrüchte wie Grünland und Weizen sowie für flachwurzelnde Pflanzen.

Bodenbewässerung

Teure Rohre und Pumpen sind nicht nötig, und die Baukosten sind minimal. Das System ist leicht zu erlernen und nutzt die Schwerkraft, ohne dass zusätzliche Energie benötigt wird.

ENTWURF EINES SOLARPUMPENSYSTEMS ZUR BEWÄSSERUNG

Pflanzenname	Wachstumsphase	Täglicher Wasserbedarf (mm/Tag)	Gesamtwasserbedarf während der gesamten Wachstumsperiode (m³/mu)	Kritische Wasserbedarfsperiode
Paddy	gesamte Wachstumsperiode	4,0 - 8,0+ (ohne Verdunstung auf dem Feld)	300 - 500	Bestockungsstadium, Ährenschieben und Blütestadium
Weizen	Überwinterungszeit	0,5 - 2,0
Weizen	Verbindung - Anthese	4,0 - 7,0	250 - 400	Das Schossstadium, das Ährenschieben- und Blühstadium, das Füllstadium
Mais	Sämlingsstadium	1,5 - 3,0
Mais	Anthese - Füllung	5,0 - 8,0	200 - 350	„Blüte- und Fruchtbildungsphase“ „Blüte- und Ährenentwicklungsperiode“
Baumwolle	Keimlingsknospenstadium	2,0 - 4,0	300 - 500	Blüte- und Kapselentwicklungsperiode
Baumwolle	Blüte - Schotenbildung	5,0 - 8,0
Bohnen	Bloom – Schotenfüllung	4,5 - 7,5	250 - 400	Blütezeit, Hülsenbildung und Kornfüllungsphase
Blattgemüse (Salat, Spinat)	Gesamte Wachstumsperiode	3,0 - 6,0	200 - 300	Phase des schnellen Wachstums
Fruchtgemüse (Tomate, Gurke)	Sämlingsstadium	2,0 - 3,0	300 - 450	Vom Blüh- und Fruchtansatzstadium bis zum Höhepunkt der Fruchtbildung
Fruchtgemüse (Tomate, Gurke)	Lagerstufe	5,0 - 8,0+
Wurzelgemüse (Karotten, Kartoffeln)	Wurzel-/Stammwachstumsphase	4,5 - 7,0	250 - 400	Wurzel- und Knollenexpansionsperiode
Zitrusfrüchte	Frühlings- und Sommer-Triebwachstumsphase	3,0 - 6,0	400 - 700	Austriebszeit im Frühjahr, Fruchtentwicklungszeit
Äpfel	Neuaustrieb / Fruchtentwicklung	3,5 - 6,5	350 - 600	Phase des schnellen Triebwachstums, Phase der schnellen Fruchtentwicklung
Trauben	Blüte - Fruchtausdehnung	4,0 - 7,0	400 - 650	Knospenaustrieb, Blütezeit, Fruchtentwicklungsphase

"Wie viel Wasser benötigt mein Land täglich?"
Berechnen Sie den gesamten täglichen Wasserbedarf (Q_Tag):

Kernformel:
Q_Tag (m³/Tag) = bewässerte Fläche (A, Einheit: Hektar) × Wasserbedarf der Kulturpflanze (ET, Einheit: mm/Tag) × 10

Parameteranalyse:
-Bewässerungsbereich (A):
Die gesamte zu bewässernde Fläche, die messbar ist. (Hinweis zur Einheitenumrechnung: 1 Hektar = 15 Mu.)

-Evapotranspiration (ET):
Dies ist der wichtigste Datenpunkt, der den täglichen Wasserverbrauch von Nutzpflanzen unter bestimmten Wachstumsbedingungen darstellt. Er wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter die Pflanzenart (z. B. Mais, Gemüse, Obstbäume) und das Wachstum.
Stadium (mit unterschiedlichen Anforderungen während der Keimlings-, Blüte- und Fruchtphase), lokale Klimabedingungen (wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung) und Bodenbeschaffenheit.

Wie erhält man diese Informationen? Zunächst sollte man sich an die örtliche landwirtschaftliche Beratungsstelle wenden oder das örtliche Handbuch für landwirtschaftliche Bewässerung konsultieren, um regionsspezifische Daten zu erhalten. Falls solche Daten nicht verfügbar sind, kann man auf Erfahrungswerte zurückgreifen. (beispielsweise 4-7 mm/Tag für Ackerfrüchte, 5-8 mm/Tag für Gemüse und Obstplantagen)Dennoch ist es unerlässlich, lokale Daten als Maßstab zu priorisieren.

-Konstante 10:
Umrechnungsfaktor (1 mm Wassertiefe = 10 Kubikmeter Wasser).

Beispiel:
Angenommen, Sie besitzen 3 Hektar Gemüseanbaufläche; lokale Daten zeigen, dass der Durchschnitt
Der tägliche Wasserbedarf für Gemüse im Sommer beträgt 6 mm.
Q = 3 ha × 6 mm/Tag × 10 = 180 m³/Tag

Wie berechnet man Auftrieb/Fallhöhe?

Gesamthöhe (Gesamthub):

Gesamtförderhöhe = Vertikale Förderhöhe + Reibungsverluste

Vertikale Hubhöhe:

Die vertikale Höhe vom Grundwasserspiegel bis zum höchsten Punkt des Auslasses. Dies ist der wichtigste Faktor.

Rohrleitungsreibungsverlust (Reibungsverlust):

Der Druckverlust entsteht durch Reibung in einer Rohrleitung. Je kleiner der Durchmesser, je länger das Rohr und je mehr Krümmungen, desto größer der Verlust. Üblicherweise wird ein zusätzlicher Druck von 10–20 % hinzugefügt, um diesen Verlust auszugleichen.

h1: Unterwasserförderhöhe (der vertikale Abstand zwischen der Wasserpumpe und der Wasseroberfläche)

h2: Förderhöhe über Wasser (der vertikale Abstand zwischen der Wasseroberfläche und dem Bohrlochkopf)

h3: Der horizontale Abstand zwischen dem Brunnen und dem Wassertank

h4: Tankhöhe

Tatsächlich benötigte Hubhöhe: H=h1+h2+h3/10+h4

Modell	Motorleistung		Nenndurchfluss	Bewerteter Kopf	Am besten nutzt man den Durchflusskopf
Dreiphasig	kW	HP	m³/h	M	l/min m³/h	0	333	500	666	750	833
6SP40-41S-8-2.3	3	4	40	18	Kopf (m)	26	20	30	40	45	50
6SP40-18-3-5	5,5	7,5	40	27		40	37	31	18	13
6SP40-27-3-5.5	5,5	7,5	40	27		40	37	31	27	25	20
6SP40-36-4-7.5	7,5	10	40	36		53	50	43	36	32	26
6SP40-46-5-7.5	7,5	10	40	46		67	63	54	46	41	33
6SP40-55-6-9.2	9.2	12,5	40	55		80	75	65	55	49	40
6SP40-64-7-11	11	15	40	64		94	88	73	64	57	47
6SP40-74-8-13	13	17,5	40	74		107	101	86	74	65	54
6SP40-92-10-15	15	20	40	92		134	126	108	92	82	67
6SP40-110-12-18.5	18,5	25	40	110		161	151	130	110	98	80
6SP40-129-14-22	22	30	40	129		188	176	151	129	115	94
6SP40-156-17-26	26	35	40	156		228	214	184	156	139	114
6SP40-184-20-30	30	40	40	184		268	252	216	184	164	134
6SP40-221-24-37	37	45	40	221		322	302	259	221	196	161

Grobe Berechnungsformel:
Pumpenleistung (kW) ≈ [Durchflussmenge (m³/h) × Förderhöhe (m) × Wasserdichte (kg/m³) × Beschleunigung aufgrund
zur Schwerkraft (9,8 m/s²)] / (360.000 × Pumpenwirkungsgrad × Wechselrichterwirkungsgrad).

Typischerweise werden der Wirkungsgrad der Pumpe und der Wirkungsgrad des Wechselrichters auf 0,5 bzw. 0,95 geschätzt.
Die Berechnung dieser Formel ist relativ komplex. Wir empfehlen dringend, die vom Pumpenhersteller direkt angegebenen Parameter zu verwenden.

Berechnen Sie die erforderliche Pumpenfördermenge (Q_Pumpe)

Grundrezeptur:
Q_Pumpe (m³/h) = Q_Tag (m³/Tag) ÷ [tägliche durchschnittliche Spitzen-Sonnenstunden (T, Einheit: Stunden) × Bewässerungseffizienz (η)]

Parameteranalyse:

-Tägliche Spitzen-Sonnenstunden (T): Ein standardisierter Referenzwert, nicht die tatsächliche Sonnenscheindauer. Er entspricht den „effektiven Stromerzeugungsstunden“ und liegt üblicherweise zwischen vier und sechs Stunden. Den genauen Wert für Ihren Standort können Sie in der NASA-Datenbank oder in Wettersoftware nachschlagen.

Die Bewässerungseffizienz (η) muss unbedingt berücksichtigt werden! Unterschiedliche Bewässerungsmethoden führen zu erheblichen Unterschieden im Wasserverlust. Dieser Effizienzkoeffizient ist kleiner als 1.

-Flutbewässerung: η ≈ 0,5

-Furchenbewässerung: η ≈ 0,6-0,7

-Sprinkler irrigation: η ≈ 0.7-0.8

-Tropfbewässerung (dringend empfohlen): η ≈ 0,85-0,95

Diese Formel bedeutet, dass die Pumpe die für einen ganzen Tag benötigte Wassermenge (einschließlich der Verluste) innerhalb von T Stunden fördern muss.

Beispiel:

Nehmen Sie T=5 Stunden und verwenden Sie Tropfbewässerung η=0,9.

Q_Pumpe = 180 m³/Tag ÷ (5 h/Tag × 0,9) = 40 m³/h

Fazit: Sie benötigen eine Pumpe mit einer Fördermenge von mindestens 40 m³/h bei einer Förderhöhe von 60 Metern.

Pumpenauswahl

je nach Förderhöhe und Durchflussart:

-Hohe Förderhöhe, kleine und mittlere Fördermenge (z. B. Tiefbrunnen): Tauchpumpe (am häufigsten verwendet).

-Geringe Förderhöhe, großer Durchfluss (z. B. Wasser aus Flüssen und Teichen): Es wird eine Oberflächenkreiselpumpe eingesetzt (die Saughöhe sollte 8 Meter nicht überschreiten).

Auswahlrichtlinien:
Anhand der berechneten Werte für H_total und Q_pump konsultieren Sie die vom Pumpenhersteller bereitgestellte Leistungskennlinie (HQ-Kennlinie). Der erforderliche Betriebspunkt (H = 60 m, Q = 40 m³/h) sollte im optimalen Wirkungsgradbereich der Pumpe liegen und nicht an dessen Grenze. Pumpenleistung ermitteln: Suchen Sie den entsprechenden Betriebspunkt auf der Leistungskennlinie, um die erforderliche Leistungsaufnahme (kW) zu bestimmen.

Wie man einen Solarwasserpumpenregler auswählt
Der Solarpumpenregler ist das Herzstück des gesamten Bewässerungssystems und muss exakt auf die Pumpe abgestimmt sein.
-Typzuordnung: Wählen Sie den entsprechenden DC-Controller oder AC-Wechselrichter je nachdem, ob die Pumpe mit Gleichstrom oder Wechselstrom betrieben wird.
Parameteranpassung: Die Nennspannung, -leistung und der maximale Strom des Reglers müssen mindestens den Nennwerten der Pumpe entsprechen. Unter Berücksichtigung des Verlängerungskabels empfehlen wir üblicherweise ein Wechselrichtermodell, dessen Leistung eine Stufe über der Nennleistung der Pumpe liegt.

-Funktionale Anforderungen: muss über eine MPPT-Funktion (Maximum Power Point Tracking) und perfekte Schutzfunktionen (wie z. B. Schutz vor Trockenlauf, Überspannung, Überstrom, Unterspannung usw.) verfügen.

Wie berechnet man die Leistung (P_pv) einer Photovoltaikanlage?

Grundrezeptur:

P_pv (kW) = [Pumpeneingangsleistung (kW) ÷ Gesamtwirkungsgrad des Systems (η_sys)] × Redundanzkoeffizient

o Parameteranalyse:

-Gesamtsystemeffizienz (η_sys): beinhaltet die Reglereffizienz (MPPT-Effizienz, ca. 95 %) und die Leitungsverluste (ca. 95 %), die üblicherweise mit 0,9 angenommen werden.

-Redundanzkoeffizient: Um der Leistungsdämpfung von Photovoltaikmodulen, Staubabschattung, Temperaturanstieg und anderen Faktoren entgegenzuwirken, wird er üblicherweise um 1,2-1,3 Redundanz erhöht.

Beispiel:

P_pv = (11 kW ÷ 0,9) × 1,3 ≈ 15,9 kW

Fazit: Sie benötigen Solarpaneele mit einer Gesamtleistung von etwa 16 kW.

Schritte	Kernaufgaben	Schlüsselformel/Methode	Beispielergebnis
1. Anforderungsanalyse	Ermitteln Sie den täglichen Gesamtwasserbedarf Q_Tag	Q_Tag = A × ET × 10	180 m³/Tag
1. Anforderungsanalyse	Bestimmen Sie die Gesamthöhe H_total	H_gesamt = H_vertikal + H_Reibung	60 m
2. Pumpenauswahl	Berechnen Sie den erforderlichen Pumpenförderstrom Q_pump	Q_Pumpe = Q_Tag ÷ (T × η)	40 m³/h bei 60 m
2. Pumpenauswahl	Bestimmen Sie das Pumpenmodell und die Leistung.	Untersuchen Sie die HQ-Leistungskurve der Wasserpumpe	~11 kW
3. Photovoltaikanlage	Berechnen Sie die Gesamtleistung P_pv der Photovoltaikmodule.	P_pv = (Pumpenleistung ÷ η_sys) × 1,3	~16 kW
4. Systemintegration	Wählen Sie den Controller aus und errichten Sie Wasserspeicheranlagen.	Match-Parameter, Pool erstellen

Bei größeren Projekten empfehlen wir Ihnen dringend, das professionelle Vertriebsteam von ZRI zu konsultieren. Dieses verfügt über umfangreiche Erfahrung und Expertise, um Ihnen eine optimale Konfiguration zu bieten und so den stabilen Betrieb des Systems über Jahrzehnte hinweg zu gewährleisten, damit Ihre einmalige Investition langfristige Erträge bringt.

Vorschlag und Optimierung

Energiespeicherung vs. Wasserspeicherung:
Bei der landwirtschaftlichen Bewässerung stehen Wasserspeicherlösungen im Vordergrund.

Der Bau eines ausreichend großen Speichers oder Wasserturms (mit einem Fassungsvermögen entsprechend dem Wasserbedarf von 1–2 Tagen, d. h. 180–360 m³) anstelle teurer Batterien ermöglicht das Pumpen mit voller Kapazität während der Sonnenstunden, um Wasser für die Nacht oder bei Bewölkung zu speichern. Dieser Ansatz verbessert die Systemzuverlässigkeit und die Betriebseffizienz erheblich.

Installationsdetails:
-Solarpaneele: Ausrichtung nach Süden (Nordhalbkugel) mit einem Neigungswinkel, der dem lokalen Breitengrad entspricht, um die gesamte jährliche Stromerzeugung zu maximieren.

-Blitzschutz und Erdung: müssen installiert werden, um teure Geräte zu schützen.

-Professionelle Hilfsmittel: Es wird dringend empfohlen, die kostenlose Online-Auswahlsoftware führender Marken (wie Lorentz, Grundfos usw.) zu verwenden.

Solange Sie den Standort, die Fahrgeschwindigkeit, den täglichen Wasserbedarf und weitere Parameter eingeben, kann die Software automatisch eine Komplettlösung empfehlen, wodurch der Planungsaufwand und das Fehlerrisiko erheblich reduziert werden.

Empfehlung verwandter Produkte

Professionelle Produktion und Export von DC-Solar-Tauchpumpen, AC/DC-Solar-Tauchpumpen,
Gleichstrom-Solaroberflächenpumpe, Wechselstrom-/Gleichstrom-Solaroberflächenpumpe, Solarpumpen-Wechselrichter für Wechselstrompumpen und andere Produkte des Unternehmens

S3SS-Serie