Vier Module für 470 Tiere:
die solare Tränke auf der Sommerweide
In den bearnesischen Pyrenäen treibt eine Weidegenossenschaft jeden Sommer 470 Tiere auf ihre Sommerweide. Die gefasste Quelle fließt im Talgrund; die Tränken liegen 45 Meter höher, auf der Hochebene, wo die Herde weidet. Weder Stromleitung noch Weg: Alles, was hinaufgetragen werden muss, muss leicht sein. So wird diese Viehtränke in LE LAB dimensioniert, der Anwendung zur Dimensionierung von Solarpumpensystemen, vom Viehbestand bis zu den Pumpenkennlinien, mit echten Screenshots und Zahlen.
Der Bedarf, wie der Hirte ihn erlebt
Jeden Sommer verlässt die Herde der Genossenschaft die Ställe für die Weiden in der Höhe. An Wasser fehlt es an der Quelle unten im Tal nicht; es fehlt dort, wo die Tiere weiden. In trockenen Sommern wird das Wasserholen zur täglichen Plackerei: hinabsteigen, füllen, wieder hinauf. Das Ziel lässt sich in einem Satz zusammenfassen: dass die Quelle von selbst, im Rhythmus der Sonne, den Wassertank und die Tränken auf der Hochebene füllt.
Ein Generator würde verlangen, den ganzen Sommer über Kraftstoff hinaufzutragen. Das Pumpen im Sonnenrhythmus, ohne Batterien, ist wie geschaffen für solche Situationen: ein paar Module, eine 3,5-Zoll-Pumpe, und niemand mehr, der mit Kanistern dort hinaufgeschickt werden muss.
Der aus dem Viehbestand berechnete Bedarf
Kein Volumen zu erraten: LE LAB fragt nach der Herde, nicht nach Kubikmetern. 60 Rinder, 10 Pferde, 400 Kleinwiederkäuer, auf Basis der FAO-Richtwerte pro Tier und Tag, und die Anwendung berechnet: 4,7 m³ pro Tag. Die Saisonalität wird an derselben Stelle angegeben: Das Pumpen läuft von Juni bis September, die gesamte Studie richtet sich nach der Sommerweidesaison.
Der Schritt Viehbestand: Man gibt Tierzahlen ein, die Anwendung berechnet die Kubikmeter, und die Saison wird mit einem Klick angegeben.
Die Geländedaten
Die Referenzstadt für die Sonneneinstrahlung ist Pau, am Fuß der bearnesischen Täler. Die Pumpe taucht 3 m tief in das Becken der Quellfassung ein; 45 m Förderhöhe zu den Tränken, 300 m Leitung entlang des Hangs: Die Gesamtförderhöhe wird automatisch berechnet, 51 m. Keine Stromreserve dort oben möglich, und der 10 m³ Tank wird als bestehender Wasserspeicher angegeben.
Die Zusammenfassung vor der Berechnung: Neun Antworten genügen, die Gesamtförderhöhe wird für Sie berechnet.
Was LE LAB vorschlägt: das kleinste System der Reihe
Eine LORENTZ PS2-150 AHR-04S, eine 3,5-Zoll-Pumpe mit Spiralrotor, versorgt von vier Modulen zu 95 W in zwei Strängen zu zwei, also 380 Wp bei 24 V. Die gesamte Ausrüstung, Pumpe, Regler und Module, lässt sich von Hand hinauftragen. Produktion über die Saison: 5,1 bis 5,4 m³ pro Tag für 4,7 geforderte. Am anderen Ende unserer Fallstudienreihe erreicht die hybride Wasserversorgung im Tschad 11.700 Wp, dreißigmal so viel: dieselbe Anwendung dimensioniert beide.
Die Lösung auf einen Blick: Pumpe, Solarfeld und durchschnittliche Produktion.
Die Produktion, abgestimmt auf die Sommerweidesaison
Über sechzehn Jahre reale Sonneneinstrahlung des pyrenäischen Vorgebirges liegen die vier Monate der Sommerweide über der Bedarfslinie: 5,3 m³ pro Tag im Juni und Juli, 5,4 im August, 5,1 im September, der angezeigte kritische Monat. Die Wintermonate werden rot angezeigt, und das ist gut so: Die Herde ist wieder im Tal, die Studie ist für den angegebenen Zeitraum dimensioniert, nicht für einen Januar ohne Tiere.
Dimensioniert für den Pumpzeitraum: Der Referenzmonat ist September, der knappste der Saison, kein unpassender Wintermonat.
Der typische Julitag: ein Plateau bei 0,6 m³/h von 9 bis 15 Uhr, 5,0 m³ zu den Tränken hinaufgefördert. Während die Herde weidet, füllt sich der Tank.
Der 10 m³ Tank auf dem Prüfstand
LE LAB simuliert den Wasserspeicher Tag für Tag, über die sechzehn Sommerweidesaisons der sechzehn Jahre reales Wetter. Mit dem 10 m³ Tank sind 118 der 122 Saisontage vollständig gedeckt. Die 4 unvollständigen Tage einer durchschnittlichen Saison liefern dennoch 71 % des Bedarfs, und das Defizit summiert sich auf 6 m³ von 573, also 1 %. Die ungünstigste Phase zeigt das wahre Risiko des Gebirges: fünfzehn Tage schwacher Sonne vom 6. bis 20. Juni 2010, ein trüber Sommerbeginn, wie ihn das Béarn kennt.
Die Referenzwerte beziffern die Fortsetzung: 14 m³ würden die unvollständigen Tage auf höchstens einen pro Saison begrenzen, 22 m³ würden jeden Tag der sechzehn Jahre decken. Ein zusätzlicher Tank genügt, falls die Genossenschaft null Plackerei anstrebt.
Die Herstellerkennlinien am realen Betriebspunkt
Die Q/H-Kennlinien der Pumpe, erstellt aus den offiziellen LORENTZ-Daten, Förderhöhe des Projekts hervorgehoben: 0,6 m³/h bei 51 m, am Maximum der Pumpe, und LE LAB schreibt es so. Die AHR-04S verträgt bis zu 0,8 m³/h und 60 m: Der kleine Rotor arbeitet voll ausgelastet, es ist das Feld von 380 Wp, das ganz knapp bemessen wurde.
Fördermenge nach verfügbarer Leistung, je Förderhöhe. Die gelbe Kurve ist die des Projekts, bei 51 m.
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