Rechner zur Auslegung von Solarwasserpumpen und Bohrbrunnen

Das tägliche Bewässerungsvolumen ergibt sich aus Anbaufläche × Nettobewässerungshöhe / Bewässerungswirkungsgrad; bei direkter Volumeneingabe wird die eingegebene Fördermenge verwendet. Der Bemessungsfaktor multipliziert diesen Tagesbedarf. Der Berechnungsablauf über Wasserbedarf, Förderhöhe und Solareinstrahlung folgt dem GIZ/FAO-Modul SPIS DESIGN, Abschnitt 5 (PDF S.14).

Das Förderhöhenmodell lautet $H(Q)=H_s+z_{delivery}+p/(rho g)+s(Q)+h_f(Q)$. Die gemessene Absenkung wird nach $s(Q)=s_{test}Q/Q_{test}$ skaliert, der stationären Form des Bohrbrunnenmodells von PVsyst. Der Wasserspiegel wird als Tiefe unter Gelände angegeben; deshalb wird die Tiefe des Pumpeneinlaufs gesondert gegen diese Wasserspiegeltiefe zuzüglich der erforderlichen Wasserüberdeckung geprüft.

Die Rohrleitungsfunktionen werden aus dem WiredWhite-Rechner „Pipe Pressure Drop and Pump Sizing“ wiederverwendet: $h_f=(fL/D+Sigma K)v^2/(2g)$ mit $v=Q/A$. Für den Darcy-Rohrreibungsbeiwert gilt $f=64/Re$ bei $Rele2000$; oberhalb von Re=4000 wird Colebrook–White mit dem Startwert nach Swamee–Jain 14-mal iteriert. Zwischen 2000 und 4000 ist die lineare Überblendung lediglich eine Schätzung. Bei einem Förderstrom von null sind die Verluste und der angezeigte Rohrreibungsbeiwert null.

Das Einstrahlungsprofil ist eine Sinushalbwelle über dem eingegebenen Tageslichtfenster. Es wird so normiert, dass sein Zeitintegral den Volllastsonnenstunden entspricht. Die verfügbare Gleichstromleistung ergibt sich aus PV-Nennleistung × PV-Leistungsminderungsfaktor × normierter Bestrahlungsstärke. Eine hydraulische Lastkurve mit 241 Stützstellen wird für 121 Zeitstützstellen bei Tageslicht invertiert. Ein Nullstellenverfahren passt die PV-Nennleistung an, bis der integrierte Förderstrom die Tageszielmenge erreicht. Es gilt $P_h=rho gQH$; die Wellenleistung beträgt $P_h/eta_p$, und die elektrische Leistungsaufnahme des Motors ergibt sich aus der Wellenleistung geteilt durch den Motorwirkungsgrad. Maximalwerte und Tagesintegrale nach der Trapezregel werden getrennt ausgewiesen.

Das numerische Einstrahlungsprofil und die Inversion werden hier aus der Energiebilanz hergeleitet; sie sind keine Leistungsprognose eines Pumpenherstellers. Das CDER-Beispiel von 2008 mit idealisierter Förderhöhe und das Penn-State-Beispiel für Rohrleitungsverluste überprüfen die Energie- und Reibungsberechnung unabhängig voneinander. Die eigens erstellten Darstellungen sind schematisch.

Die historische Förderberechnung verwendet den kleineren Wert aus eingegebenen Ausschreibungs- und Referenzkosten, multipliziert mit den gewählten Zuschussanteilen der Zentralregierung und den Mindestzuschussanteilen des Bundesstaats von 2024. Der Eigenanteil ergibt sich aus den Ausschreibungskosten abzüglich dieser Zuschüsse, vor Berücksichtigung von Darlehen. Maßgebend für diese historischen Regelstände sind die MNRE-Richtlinien (https://upnedakusumc2.in/assets/Policy/Policy2.pdf), beigefügte S.8–10.

Inkompressibles newtonsches Süßwasser mit konstanten Stoffwerten und eine äquivalente Rohrleitung mit Kreisquerschnitt. Rohrrauheit und Einzelverluste werden vom Nutzer eingegeben. Geben Sie K≈1 für einen eingetauchten Rohraustritt in einen großen offenen Speicherbehälter ein. Berücksichtigen Sie bei einem freien Strahl die Geschwindigkeitshöhe am Austritt über einen äquivalenten K-Wert.

Ein drehzahlregelnder MPPT-Regler kann im gesamten modellierten Leistungsbereich arbeiten, ohne Einschaltschwelle, Mindestdrehzahl oder Leistungsbegrenzung. Pumpen-, Motor- und Reglerwirkungsgrad sowie der PV-Leistungsminderungsfaktor sind konstant. Die berechnete PV-Nennleistung ist daher ein überschlägiger Mindestwert für den gewählten Bemessungszuschlag beim Wasserbedarf, keine garantierte tägliche Fördermenge.

Die Absenkung ist linear vom Förderstrom abhängig und folgt dessen Änderungen unmittelbar. Diese Näherung vernachlässigt die instationäre Speicherwirkung des Grundwasserleiters, nichtlineare Brunnenverluste, einen verzögerten Wiederanstieg und benachbarte Grundwasserentnahmen. Eine Überschreitung des Förderstroms beim Pumpversuch wird gekennzeichnet. Verwenden Sie den saisonal niedrigsten Ruhewasserspiegel und einen gesondert nachgewiesenen nachhaltigen Förderstrom. Die Animation zeigt dieses angenommene Tagesverhalten, keinen gemessenen instationären Verlauf.

Die Vorgabewerte stehen für Wasser bei etwa 20 °C und ein glattes Kunststoffrohr; diese Annahmen können geändert werden. Die voreingestellte Mindestwasserüberdeckung von 3 m ist eine Eingabeannahme. Physikalische Größen verwenden explizite Einheiten mit der metrischen bzw. US-Anzeige und der Eingabeeinheitenauswahl der Plattform; eine zweite Ergebniskarte zeigt den maximalen Förderstrom in US-Gallonen je Minute. Die Diagrammbeschriftungen bleiben in den angegebenen SI-Einheiten. hp bezeichnet die angloamerikanische mechanische Pferdestärke.

Der allgemeine Regelstand von 2024 für Component B verwendet Zuschussanteile der Zentralregierung und des Bundesstaats von 0,30/0,30; für Sonderregionen 0,50/0,30; bei ausschließlich zentraler Förderung im allgemeinen Fall 0,30/0. Höhere Zuschüsse der Bundesstaaten, Darlehen, Steuern und andere Förderanreize werden nicht berücksichtigt. Die Kosten müssen sich auf die von der zuständigen Stelle genehmigte förderfähige Kategorie beziehen.

Zur vorläufigen Auslegung einer solarbetriebenen Unterwassermotorpumpe für Wasserversorgung oder Bewässerung bei positiver statischer Förderhöhe. Das Tagesprofil setzt eine ausreichende Brunnenergiebigkeit, ausreichende Wasserüberdeckung und ein geeignetes Pumpenkennfeld für den drehzahlvariablen Betrieb voraus. Eine Warnung zu überschrittenen Brunnengrenzen bedeutet, dass der angezeigte Bemessungstag nicht realisierbar ist; das Modell begrenzt den Förderstrom nicht unbemerkt, um ein scheinbar zulässiges Ergebnis zu erzeugen.

Lassen Sie vor dem Kauf einen Pumpversuch über den vorgesehenen Förderstrom und die vorgesehene Förderdauer durchführen und beschaffen Sie eine fachliche Beurteilung der nachhaltigen Entnahme, Herstellerkennlinien und standortspezifische Einstrahlungsdaten für den Bemessungsmonat. Eine lineare Absenkung kann die Verluste bei hohen Förderströmen unterschätzen; eine kurzfristig ermittelte spezifische Ergiebigkeit belegt keine jährliche Grundwasserneubildung. Der Druckbedarf bei direkter Bewässerung kann je nach Bewässerungszone und Filterzustand variieren; geben Sie den maßgebenden ungünstigsten Betriebspunkt ein oder modellieren Sie diese Kreise gesondert.

Nicht enthalten sind die Auswahl eines Pumpenmodells, die elektrische Auslegung von PV-Strängen, Leitungen und Schutzeinrichtungen, eine Druckstoßberechnung, ein NPSH-Nachweis, die Auslegung der Brunnenfilterstrecke oder eine Garantie der wetterbedingten Versorgungssicherheit. Oberirdische Saugpumpen erfordern eine gesonderte Prüfung von NPSH und Saughöhe. Die Speicheruntergrenze nur für die Nacht berücksichtigt weder zeitliche Abweichungen zwischen Förderung und Bedarf innerhalb des Tages noch eine Reserve für bewölkte Tage.

Die PM-KUSUM-Voreinstellungen bilden historische Regeln vom 17. Januar 2024 ab und sind keine aktuelle Anleitung zur Antragstellung. Die reguläre CFA-Kategorie ist auf 7,5 HP begrenzt; für bestimmte Sonderregionen besteht eine kontingentierte Regelung bis 15 HP. Größere Pumpen benötigen eine genehmigte, gedeckelte Kostenbasis. Die PV-Grenze von 2024 beträgt 1 kW je HP laut Pumpentypenschild. Klären Sie sämtliche Anforderungen an Kategorie, inländischen Wertschöpfungsanteil, Grundwasserzone und aktuelles Programm mit der zuständigen Behörde des Bundesstaats. Prüfen Sie die Übereinstimmung mit den geltenden elektrotechnischen Vorschriften und Normen. Die Installation ist von einer qualifizierten Fachkraft auszuführen.