Eine 65 m tiefe Bohrung für 1,5 ha
Gemüseanbau in der Haute-Saône
Ein Gemüsebaubetrieb muss 1,5 Hektar aus einer Bohrung bewässern, mit einem Speichertank und einem Generator als Ergänzung. Die Studie untersucht die Bewässerungssaison, den verfügbaren Durchfluss, die Anordnung des Feldes auf einem flach geneigten Dach und die Deckung durch den Speicher.
Der Bedarf, wie der Kunde ihn formuliert
Gemüseanbau und ein kleiner Obstgarten auf 1,5 ha, sehr durchlässiger Boden, bis zu 30 mm Wasser pro Woche im Sommer. Die Bewässerung erfolgt blockweise nach Parzellen, mit einer Zwischenspeicherung: Das Wasser der Bohrung füllt einen Tank, die Verteilung erfolgt anschließend getrennt.
Zusätzliche Randbedingung: Das Photovoltaikfeld wird auf dem nach Süden ausgerichteten Stahltrapezdach einer Landwirtschaftshalle montiert, mit einer Neigung von etwa 10°. Der Kunde verlangt eine Dimensionierung, die diese Neigung berücksichtigt und eine Überdimensionierung vermeidet.
Die Eingabedaten in LE LAB
Wenige Minuten Eingabe genügen. Die Referenzstadt für die Sonneneinstrahlung ist Dijon, rund sechzig Kilometer vom Standort entfernt. Als Bedarf wird der angestrebte solare Anteil eingegeben, 28 m³/Tag, und die Saisonalität wird angegeben: Das Pumpen läuft von April bis Oktober, die Studie richtet sich nach diesem Zeitraum. Der Generator ergänzt bis zum Gesamtziel. Die abgefragte Tiefe ist der Wasserspiegel beim Pumpen, beim Brunnentest mit 48 m gemessen; die Pumpe selbst sitzt tiefer. Die Gesamtförderhöhe wird automatisch berechnet: 58 m, mit der Förderhöhe zum Tank und den Druckverlusten der Rohrleitung.
Die Zusammenfassung vor der Berechnung: Neun Antworten genügen, die Gesamtförderhöhe wird für Sie berechnet.
Was LE LAB vorschlägt
Dimensioniert für die Bewässerungssaison und nicht für das ganze Jahr, bleibt das System sparsam: eine LORENTZ PS2-1800 mit dem Pumpenende HRE-23, einem Schraubenrotor für kleine Fördermengen bei großer Förderhöhe, versorgt von 6 Modulen zu 450 Wp, also 2.700 Wp in zwei Strängen zu je drei Modulen. Durchschnittliche Produktion über die Saison, Tag für Tag geprüft: 31,2 m³ für 28 geforderte, bis zu 36,6 m³ pro Tag im Juni. Das gleiche Projekt, auf das ganze Jahr dimensioniert, hätte den nächstgrößeren Regler und ein Drittel mehr Solarfeld erfordert: Die Saisonalität ist die erste Antwort auf den Wunsch des Kunden, eine Überdimensionierung zu vermeiden.
Die Lösung auf einen Blick: Pumpe, Solarfeld und durchschnittliche Produktion.
Das Dach mit 10°: die Randbedingung, beziffert
Das Feld kommt auf ein Dach mit einer Neigung von etwa 10°, weit entfernt von den optimalen 37° der Region. Statt einer Diskussion gibt es eine Antwort: Die Winkeleinstellung von LE LAB berechnet die gesamte Studie für den tatsächlichen Winkel neu.
Bei 12° bleibt die Produktion der Saison bei 100 % des Optimums: Im Zeitraum April bis Oktober kostet das Dach nichts, denn der flache Winkel begünstigt genau den Sommer.
Die Produktion, Monat für Monat und Stunde für Stunde
Die monatliche Produktion wird dem Bedarf gegenübergestellt, auf Basis von sechzehn Jahren PVGIS-Einstrahlungshistorie der Region. Der tägliche Ertrag zeigt den typischen Tag jedes Monats: Im Sommer hält die Pumpe ihr Plateau bei etwa 3,5 m³/h während der Stunden mit voller Sonne.
Die Studie ist für den Pumpzeitraum dimensioniert: Der Referenzmonat ist der ungünstigste des Zeitraums, kein unpassender Wintermonat.
Der typische Augusttag, Stunde für Stunde: genug, um die blockweisen Bewässerungsrunden zu planen.
Der 20 m³ Tank auf dem Prüfstand
LE LAB simuliert den Wasserspeicher Tag für Tag über sechzehn Jahre PVGIS-Wetterhistorie, für die angegebene Saison und mit vollem Tank an jedem Frühlingsanfang. Das Ergebnis ist differenziert, und genau darin liegt sein Wert: 176 von 214 Saisontagen sind mit dem 20 m³ Tank vollständig gedeckt; die 38 unvollständigen Tage konzentrieren sich auf den Oktober und die Übergangszeiten, und an diesen Tagen liefert das System dennoch im Durchschnitt 57 % des Bedarfs.
Die geplante Erweiterung auf 80 oder 100 m³ wird einen großen Teil der kurzen Übergangsphasen abfangen. Und die Zahl, die den Generator rechtfertigt: Um jeden Saisontag allein mit dem Tank zu decken, wären 538 m³ nötig. Die Ergänzung ist die wirtschaftliche Evidenz.
Die Herstellerkennlinien am realen Betriebspunkt
Der Kunde verlangte die Q/H-Kennlinien am realen Betriebspunkt: Hier sind sie, erstellt aus den offiziellen LORENTZ-Daten, mit hervorgehobener Förderhöhe des Projekts.
Fördermenge nach verfügbarer Leistung, je Förderhöhe. Die gelbe Kurve ist die des Projekts, bei 58 m.
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