Dobór pompy solarnej do wody

Stan informacji: wrzesień 2026. Dane pomp pochodzą z kart katalogowych i stron producenta LORENTZ oraz z opisów produktów w sklepie. Obliczenia są przykładami z podanymi założeniami, a nie prognozą wydajności konkretnej instalacji.

Pompa solarna na pastwisku nie ma akumulatora, więc wody pompuje tyle, ile pozwala słońce danego dnia. Dobór sprowadza się do czterech pytań: ile wody potrzeba na dobę, na jaką wysokość trzeba ją podnieść, ile energii dadzą moduły PV w najgorszym dniu sezonu i ile wody zmagazynuje zbiornik. Przy każdej liczbie zaznaczamy, czy pochodzi od producenta, z obliczenia, czy jest założeniem.

Jak działa solarny system pompowy

System LORENTZ S1-200 składa się z trzech części i działa bez akumulatora:

1. Moduł fotowoltaiczny – zamienia światło na prąd stały. Producent przewiduje pracę z jednym modułem 200 Wp albo z dwoma modułami 100 Wp.
2. Sterownik S1-200 – ze zintegrowanym MPPT, czyli śledzeniem punktu mocy maksymalnej modułu. Dopasowuje prędkość silnika do dostępnej mocy. Ma wejścia na czujnik suchobiegu i czujnik pełnego zbiornika oraz Bluetooth do aplikacji S-Connect.
3. Pompa zatapialna – silnik bezszczotkowy ECDRIVE 0,25 kW z częścią hydrauliczną ze śrubowym wirnikiem (HR-07, HR-14 lub HR-23). Prędkość silnika według karty producenta mieści się w zakresie 750–2500 obr./min.

Przy słabym świetle silnik obraca się wolniej i pompa tłoczy mniej wody, w pełnym słońcu – więcej. Dlatego dobowa ilość wody zależy od przebiegu dnia, a nie tylko od typu pompy.

Ile wody potrzeba – zapotrzebowanie dobowe

Wzór: zapotrzebowanie dobowe [l/dobę] = liczba zwierząt × pobranie wody na sztukę w najcieplejszym spodziewanym dniu [l/szt./dobę].

Pobranie wody nie jest stałą. Według wytycznych NASEM (2021) dla krów mlecznych zależy ono m.in. od wydajności mleka, zawartości suchej masy i minerałów w dawce oraz od temperatury. Tabela podaje zakresy przyjmowane w praktyce jako punkt wyjścia do planowania – nie są normą ani wynikiem jednego badania. Te same zakresy stosujemy w poradniku Poidła pastwiskowe Suevia WT – dobór pojemności i pływaka.

Grupa zwierząt	Orientacyjne pobranie wody [l/szt./dobę]
Krowa mleczna w laktacji	60–120, zależnie od wydajności, temperatury i paszy
Krowa mamka z cielęciem, krowa zasuszona	40–80
Jałówka, opas (zależnie od masy)	25–60
Koń ok. 500 kg	25–50, więcej przy pracy i w upał
Owca, koza	4–10

Wysokość podnoszenia i straty w rurze

Wysokość podnoszenia to wysokość, na jaką pompa musi „wypchnąć” wodę, liczona od zwierciadła wody w studni do najwyższego punktu wylotu, powiększona o straty tarcia w rurze. Składa się z czterech części:

• głębokość zwierciadła wody poniżej terenu, i to w czasie pompowania – przy poborze zwierciadło obniża się (depresja); wartość pokazuje próbne pompowanie studni,
• różnica terenu między studnią a zbiornikiem lub poidłem,
• wysokość wlotu do zbiornika ponad terenem (brzeg zbiornika, zawór pływakowy),
• straty tarcia w rurze i kształtkach – rosną z długością rury i przepływem, a maleją ze średnicą.

Straty w rurze – obliczenie przykładowe

Wzór (Darcy–Weisbach): h_f = λ · (L / D) · v² / (2g), gdzie v = Q / (π D² / 4), a współczynnik tarcia λ dla rury gładkiej według wzoru Blasiusa: λ = 0,316 / Re^0,25.

Założenia: łączna długość rury L = 165 m (15 m w studni + 150 m do poidła), rura PE gładka, woda ok. 10 °C (lepkość kinematyczna 1,31 · 10⁻⁶ m²/s), średnice wewnętrzne przyjęte dla rur PE 25 × 2,3 mm, 32 × 2,9 mm i 40 × 3,7 mm, bez strat na kształtkach i zaworach.

Rura PE (średnica wewn.)	Straty przy 1,0 m³/h	Straty przy 1,9 m³/h
25 mm (20,4 mm)	ok. 8,8 m	ok. 27 m
32 mm (26,2 mm)	ok. 2,7 m	ok. 8,2 m
40 mm (32,6 mm)	ok. 0,9 m	ok. 2,9 m

To wynik obliczenia dla przyjętych założeń, a nie wartość uniwersalna. Pokazuje jednak zasadę: przy 165 m rury 25 mm i przepływie 1,9 m³/h same straty tarcia zjadają niemal całą maksymalną wysokość podnoszenia HR-14 (30 m). Większa średnica rury bywa skuteczniejsza niż większa pompa. Wylot pompy S1-200 ma według karty producenta przyłącze 26 mm (1") do węża wciskanego; dalszy odcinek można poprowadzić rurą o większej średnicy przez redukcję.

LORENTZ S1-200: HR-07, HR-14, HR-23

Producentem pomp S1-200 i S1-700 jest LORENTZ (Niemcy). S1-200 występuje z trzema częściami hydraulicznymi. Dane z karty katalogowej producenta:

Część hydrauliczna	Przepływ maks. (przy małej wysokości)	Maks. wysokość podnoszenia	Wydajność dobowa maks. wg opisu produktu
HR-07	1 m³/h	40 m	do 11 000 l
HR-14	1,9 m³/h	30 m	do 18 000 l
HR-23	3 m³/h	17 m	do 27 000 l

Pozostałe dane S1-200 z karty producenta:

• sterownik: maks. napięcie wejściowe 55 V DC, maks. prąd 6 A, maks. moc ciągła 250 W, stopień ochrony IP 68, temperatura otoczenia od –40 do +50 °C;
• silnik: 0,25 kW, IP 68, maks. zanurzenie 50 m, kabel 15 m (3 × 2,5 mm²);
• pompa: maks. sprawność części hydraulicznej 61%, minimalna średnica otworu 100 mm (4");
• masa całego zestawu ok. 7,2 kg brutto;
• zestaw w sklepie zawiera według opisu także czujnik suchobiegu z kablem 15 m.

Praktyczny wybór części hydraulicznej: HR-23 nadaje się tylko do małych wysokości (do 17 m), np. do ujęć płytkich i otwartych. HR-14 to środek zakresu (do 30 m). HR-07 podnosi najwyżej (do 40 m), ale jej przepływ maksymalny to 1 m³/h.

S1-200 czy S1-700

S1-700 to większy system tego samego producenta, z silnikiem 0,7 kW i odśrodkowymi częściami hydraulicznymi. Dane z karty katalogowej LORENTZ S1-700:

Parametr	S1-200	S1-700
Moc sterownika / silnika	250 W / 0,25 kW	750 W / 0,7 kW
Napięcie wejściowe DC	do 55 V	60–220 V (Voc maks. 220 V)
Typ pompy	śrubowa (HR-07, HR-14, HR-23)	odśrodkowa (CST-2-10, CST-4-6)
Przepływ maks. (przy małej wysokości) / maks. wysokość	1–3 m³/h / 17–40 m, zależnie od wersji	CST-2-10: 4,8 m³/h / 40 m; CST-4-6: 9,4 m³/h / 25 m
Min. średnica otworu	100 mm	100 mm
Kabel w zestawie	15 m, 3 × 2,5 mm²	15 m, 4 × 3 mm²
Temperatura otoczenia sterownika	–40 do +50 °C	–30 do +45 °C

S1-200 wystarcza, gdy zapotrzebowanie mieści się w kilku metrach sześciennych na dobę przy umiarkowanej wysokości podnoszenia. S1-700 ma sens przy większych stadach, nawadnianiu albo kilku poidłach zasilanych z jednej studni. Wymaga jednak kilku modułów połączonych szeregowo, żeby osiągnąć napięcie pracy 60–220 V.

Moc modułów PV i nasłonecznienie

Według producenta S1-200 pracuje z jednym modułem 200 Wp albo z dwoma modułami 100 Wp. Ograniczeniem jest napięcie: sterownik przyjmuje maksymalnie 55 V. Producent zastrzega, że nie wolno łączyć szeregowo modułów, których suma napięć jałowych (Voc) przekracza 55 V – np. dwa moduły 330 W o Voc ok. 45,6 V dałyby ponad 91 V i trwale uszkodziły sterownik. Większą moc uzyskuje się, łącząc pary modułów 100 W równolegle (w przykładzie producenta: 4 moduły 100 W jako dwie pary szeregowe połączone równolegle).

Sterownik wykorzysta najwyżej 250 W. Dodatkowa moc modułów nie podniesie więc przepływu w słoneczne południe. Wydłuży za to czas pracy rano, po południu i w dni z zachmurzeniem. To wniosek praktyczny, a nie dane producenta.

Nasłonecznienie

Ilość energii z modułu w ciągu dnia wygodnie wyrazić w „godzinach pełnego słońca”, czyli liczbie godzin, przez które moduł pracowałby z mocą nominalną. Wartość ta zmienia się z miesiącem, pogodą, kątem i kierunkiem ustawienia modułu. Dla swojej lokalizacji odczytasz ją z bezpłatnego narzędzia PVGIS Komisji Europejskiej. W przykładzie poniżej przyjmujemy wartości założone, a nie pomierzone.

Przykład doboru z pełnymi założeniami

Przykład pokazuje metodę. Wynik dotyczy wyłącznie przyjętych założeń – w innej instalacji będzie inny.

Założenia przykładu:

• Stado i wymagana ilość wody: 20 krów mamek z cielętami × 80 l = 1600 l/dobę (1,6 m³)
• Zwierciadło wody w studni: 12 m poniżej terenu + 2 m depresji przy pompowaniu
• Różnica terenu i wysokość wlotu: zbiornik 2 m wyżej niż studnia, wlot 1 m nad terenem
• Rura: 165 m PE 32 mm (średnica wewn. 26,2 mm)
• Przepływ do obliczenia strat: 1,0 m³/h (przepływ chwilowy w środku dnia)
• Pompa: LORENTZ S1-200 HR-14 (250 W, maks. 30 m)
• Moduł PV: 1 × 200 Wp, skierowany na południe
• Nasłonecznienie: dzień słoneczny: 4 godziny pełnego słońca; dzień pochmurny: 1 godzina
• Sprawność całkowita (moduł → woda): 40%
• Zbiornik: zapas na 2 doby bez słońca

1. Policz zapotrzebowanie. 20 × 80 l = 1600 l/dobę. To górna wartość orientacyjnego zakresu dla krów mamek, przyjęta na upał.
2. Policz wysokość statyczną. 12 m + 2 m depresji + 2 m różnicy terenu + 1 m wlotu = 17 m.
3. Dodaj straty w rurze. Dla 165 m rury PE 32 mm i 1,0 m³/h: ok. 2,7 m (rozdział 3). Całkowita wysokość podnoszenia ≈ 17 + 2,7 ≈ 20 m. Przy rurze 25 mm byłoby to ok. 26 m.
4. Wybierz część hydrauliczną. 20 m wyklucza HR-23 (maks. 17 m). HR-14 (maks. 30 m) ma zapas. HR-07 też podniesie wodę na 20 m, ale jej przepływ maksymalny to 1 m³/h.
5. Oszacuj ilość wody z energii. Wzór: V = E_PV · η / (ρ · g · H). Dzień słoneczny: E_PV = 200 W × 4 h = 0,8 kWh = 2 880 000 J; V = 2 880 000 × 0,40 / (1000 × 9,81 × 20) ≈ 5,9 m³. Dzień pochmurny (1 h): ≈ 1,5 m³. Przy H = 26 m (rura 25 mm) dzień słoneczny dałby ≈ 4,5 m³.
6. Porównaj z zapotrzebowaniem. W dzień słoneczny szacunek (ok. 5,9 m³) wyraźnie przekracza 1,6 m³. W dzień pochmurny (ok. 1,5 m³) jest go mniej niż potrzeba – brakującą wodę musi dać zbiornik.
7. Dobierz zbiornik. 2 doby × 1,6 m³ = 3,2 m³ pojemności magazynowej, np. poidło pastwiskowe 1500 l i dodatkowy zbiornik magazynowy. Zbiornik uzupełni się w najbliższy słoneczny dzień.

Skąd 40% sprawności? Karta producenta podaje sprawność maksymalną silnika 86% i części hydraulicznej 61%, co w optymalnym punkcie pracy daje ok. 52%. Przyjęliśmy mniej, bo pompa rano i po południu pracuje poza tym punktem, a moduł traci moc przy wysokiej temperaturze i zabrudzeniu. To założenie przykładowe. Wynik 5,9 m³ nie jest wydajnością obiecaną przez producenta, tylko rzędem wielkości do sprawdzenia planu.

Zbiornik buforowy i poidło

W systemie bez akumulatora zbiornik jest magazynem energii. Woda tłoczona w słoneczne godziny czeka na wieczór, noc i dni pochmurne.

• Pojemność = zapotrzebowanie dobowe × liczba dni bez słońca, które system ma przetrwać. W przykładzie 2 doby to 3,2 m³. Liczba dni to decyzja hodowcy, zależna m.in. od tego, czy da się szybko dowieźć wodę beczkowozem.
• Zbiornik wyżej niż poidło pozwala zasilać poidło grawitacyjnie przez zawór pływakowy niskociśnieniowy. Zawory do zbiorników pastwiskowych omawiamy w poradniku Poidła pastwiskowe Suevia WT.
• Czujnik pełnego zbiornika podłączony do wejścia sterownika zatrzymuje pompę, gdy zbiornik jest pełny, i ogranicza przelewanie.
• Higiena – zbiornik zamknięty i zacieniony ogranicza nagrzewanie wody i rozwój glonów.

Montaż, zabezpieczenia i zima

• Studnia – otwór co najmniej 100 mm (4"). Pompa pracuje w zanurzeniu do 50 m pod lustrem wody, ze stopniem ochrony silnika IP 68 (karta producenta). Wydajność studni sprawdza się próbnym pompowaniem: pompa nie powinna pobierać więcej, niż studnia oddaje.
• Suchobieg – czujnik suchobiegu (w zestawie sklepowym HR-14 z kablem 15 m) zatrzymuje pompę, gdy poziom wody spadnie za nisko.
• Kable – producent dołącza 15 m kabla silnikowego. Przy głębszym zawieszeniu lub większej odległości od modułu potrzebne jest przedłużenie o przekroju dobranym do długości i prądu, zgodnie z instrukcją.
• Moduł – ustawiony na południe, bez cienia w godzinach największego nasłonecznienia i zabezpieczony przed zwierzętami, najlepiej za ogrodzeniem. Ogrodzenie elektryczne w miejscach bez sieci opisujemy w poradniku Dobór elektryzatora AKO.
• Aplikacja – sterownik łączy się przez Bluetooth z aplikacją S-Connect (Android i iOS), która pokazuje bieżące dane pracy i pozwala sterować pompą.
• Zima – sterownik pracuje według karty w temperaturze otoczenia od –40 °C, ale woda w rurach i w zbiorniku nie może zamarznąć. Rury powierzchniowe po sezonie opróżnia się albo prowadzi poniżej strefy przemarzania. Jeśli zwierzęta mają pić zimą, zobacz poradnik Poidła mrozoodporne i izolowane – pojenie zimą.

Najczęstsze błędy

1. Dobór według „do 18 000 l/dzień”. Ta wartość dotyczy małej wysokości podnoszenia i dobrego nasłonecznienia. Dobór zaczyna się od policzenia wysokości ze stratami i energii w najsłabszym dniu sezonu.
2. Pominięcie strat w rurze. Długa rura o małej średnicy potrafi podnieść wysokość podnoszenia o kilkanaście metrów i przekreślić wybór pompy.
3. Liczenie od statycznego zwierciadła wody. W czasie pompowania zwierciadło opada. Bez próbnego pompowania nie wiadomo, o ile.
4. Za mały zbiornik. Bez akumulatora woda na noc i dni pochmurne musi być już w zbiorniku.
5. Szeregowe łączenie dużych modułów. Dwa moduły o Voc ok. 45 V dają ponad 55 V i mogą trwale uszkodzić sterownik S1-200.

FAQ – pytania i odpowiedzi

Ile wody da pompa solarna S1-200 HR-14?

Zależy od wysokości podnoszenia i nasłonecznienia. Producent podaje przepływ maksymalny 1,9 m³/h i wydajność dobową do 18 000 l, ale dotyczy to małej wysokości podnoszenia i dobrych warunków. W przykładzie z tego poradnika (20 m, moduł 200 Wp, 4 godziny pełnego słońca, 40% sprawności całkowitej) szacunek wynosi ok. 5,9 m³ w dzień słoneczny i ok. 1,5 m³ w pochmurny.

Jak obliczyć wysokość podnoszenia pompy?

Dodaj głębokość zwierciadła wody w czasie pompowania, różnicę terenu między studnią a zbiornikiem, wysokość wlotu do zbiornika i straty tarcia w rurze. Straty liczy się np. wzorem Darcy–Weisbacha; przy 165 m rury PE 32 mm i 1 m³/h wynoszą ok. 2,7 m.

Ile modułów PV do pompy S1-200?

Producent przewiduje jeden moduł 200 Wp albo dwa moduły 100 Wp. Napięcie na wejściu sterownika nie może przekroczyć 55 V. Dodatkowa moc modułów wydłuża czas pracy, ale sterownik wykorzysta najwyżej 250 W.

Czy pompa solarna potrzebuje akumulatora?

System S1-200 jest przewidziany do pracy bezpośrednio z modułu PV, bez akumulatora. Rolę magazynu przejmuje zbiornik wody o pojemności dobranej do zapotrzebowania i liczby dni bez słońca.

Jaka minimalna średnica studni?

Według kart producenta S1-200 i S1-700 wymagają otworu o średnicy co najmniej 100 mm (4"). Pompa S1-200 może być zanurzona do 50 m pod lustrem wody.

Czym różni się HR-07, HR-14 i HR-23?

Zakresem pracy. HR-07 podnosi do 40 m przy przepływie maksymalnym 1 m³/h, HR-14 do 30 m przy 1,9 m³/h, HR-23 do 17 m przy 3 m³/h. Przepływy maksymalne dotyczą małej wysokości podnoszenia.

Jak duży zbiornik do pompy solarnej?

Pomnóż zapotrzebowanie dobowe przez liczbę dni bez słońca, które system ma przetrwać. Dla 1,6 m³/dobę i 2 dni wychodzi 3,2 m³. To założenie przykładowe – przy możliwości szybkiego dowozu wody zbiornik może być mniejszy.