La pompe solaire est une solution facile, efficace et fiable de vous porter la quantité d'eau essentielle journalière tandis que l'énergie solaire des panneaux photovoltaïques donne l'alimentation électrique fondamentale à la pompe à eau. Ce système est avantageux, sans pollution et peut s'installer n'importe où.
L’IMPORTANCE DE LA POMPE SOLAIRE
Le pompage au lien du soleil est bien souvent la méthode la plus patente, pour l’irrigation des cultures ou bien l’approvisionnement en eau potable dans les régions où le réseau électrique est manquant. En effet l’évolution est graduelle, depuis plus d’une quinzaine d’années, des matériels et des séries d’avantages permettent de nos jours de considérer le pompage solaire comme une technologie mûr.
En fait les résultats proposés économisent l’énergie, diminuent les coûts d’exploitation et garantissent des atouts environnementaux à nos acheteurs et à leurs communautés pour agréer ainsi une utilisation plus garant de l’eau, partout dans le monde.
Ainsi les différentes parties pour un bon dimensionnement de votre pompage solaire sont:
L’évaluation du besoin en eau,
La résolution des besoins en eau pour la consommation change d’une population à une autre dépendant principalement de son mode de vie.
Au Sénégal, nous consommons en moyenne 100 L d’eau par jour et par personne. Mais quant aux nécessités d’eau pour l’irrigation, ils procèdent du type de culture, des facteurs comme la température, l’humidité, la vitesse du vent, l’évapotranspiration du sol, la saison de l’année comptée et de la procédé d’irrigation. Pourtant, il est essentiel de se diriger sur le fonctionnel et l’expérience régionale.
Et en plus la capacité du bassin est résolue selon les besoins quotidiens en eau et l’autonomie du système.
Détermination de la hauteur manométrique totale (HMT)
Afin de déterminer la hauteur manométrique totale qui est une étape obligatoire dans le choix du type de pompe, veuillez savoir comment dimensionner votre pompe immergée.
Ainsi la détermination de l’énergie solaire disponible, ce procédé de dimensionnement est basé sur des calculs de valeurs moyennes journalières de la diffusion solaire et l’énergie hydraulique nécessaire.
Outre l’inclinaison et le dimensionnement du générateur photovoltaïque, c’est la déclivité des panneaux photovoltaïques par rapport au plan horizontal qui doit se faire afin de maximaliser le rapport entre l’irradiation solaire et l’énergie hydraulique nécessaire.
Pour déterminer l’énergie solaire indispensable par jour E, le calcul se fera comme suit : E = constante hydraulique x Q x HMT / R
Constante hydraulique = Cette constante hydraulique dépend de la gravité et de la densité de l’eau
R = Rm x Rp
R : c’est le rendement de groupe de pompage
Rm : c’est le rendement moteur entre 75% et 85% ;
Rp : c’est le rendement pompe de 45% à 65%
Quantité d’eau souhaitée (Q) : elle est définie par le particulier en m3/jour
Hauteur d’élévation : C’est la HMT totale du système (Hauteur Manométrique Totale)
L’estimation de l’ensoleillement
Pour effectuer une installation rentable et optimisée il est importante de faire une estimation de la radiation de l’environnement dans lequel vous souhaitez installer le système de pompage solaire. Habituellement, c’est meilleur de choisir la époque la moins ensoleillée. La radiation solaire s’exprime pour la majorité du temps en kWh/m2/j. Synonyme à l’énergie d’ensoleillement sur une journée ; la durée EI en h/j d’un éclairement de puissance constante 1000 W/m².
Dans la ville de DAKAR par exemple, la radiation est de 5.7 kWh/m²/jour.
Dimensionnement des panneaux photovoltaïques (Puissance crête)
L’énergie alimentée par les panneaux solaires en une journée doit être équivaux à l’énergie journalière consommée par la pompe
E (Wh/j) = Pc (W) x EI (h/j) x K
K : c’est le rendement du système d’alimentation comme panneaux solaires, chaleur, poussière, chute de tension en ligne. de 0,7 à 0,9.
Pc = Eelec / EI x K
Relatif au choix des panneaux photovoltaïques, il est obligatoire de connaître au primitif la tension de fonctionnement d’une pompe.
Donc il est conseillé d’utiliser des panneaux de la même empreinte mais également de la même puissance. Les panneaux solaires sont montés de deux façons différentes : en série et en parallèle.
En effet en montant le système en série, on vise à optimiser la puissance et la tension tout en gardant le même courant. Tandis que le montage en parallèle privilégie une augmentation de la puissance et du courant alors que la tension reste la même.
LES CONSTITUANTS DE LA POMPE
Pour la pompe : le choix de la pompe se fera en fonction de la profondeur du puits ou bien le forage
. En effet, pour un puits de moins de 5 m on adoptera pour une pompe de surface et pour celui de 10 voire 100 m on usera une pompe immergée. D’ailleurs, il faut vérifier sur les courbes des commerçants que la pompe est capable de fournir le débit voulu à la HMT déterminée.
Pour le convertisseur : les pompes avec moteur à courant continu ont un convertisseur électronique admettant d’obtenir en constance le maximum de débit malgré les changements de l’ensoleillement.
Enfin quant aux pompes à courant alternatif monophasé ou triphasé, leur convertisseur électronique modifie le courant continu produit en courant alternatif avec une amplitude et une fréquence, vérifiées puis ajustées en fonction de l’ensoleillement.
LES POMPES LES PLUS UTILES
Une pompe solaire peut être agencé avec plusieurs technologies différentes, volumétrique, centrifuge ou bien encore hélicoïdale comme NRJsolaires , et pour des emplois variées comme le pompage de surface pour étang, lac, rivière, cuve et le pompage immergé pour puits, forage.
La principale dominant qui distingue la pompe solaire des pompes traditionnels branchées sur le réseau électrique 230V alternatif est sa résistance d'alimentation qui est en continu, de 12V et 24V pour les plus petites à plus de 200V, que l'on peut obtenir grâce à des panneaux solaires ou à des batteries.
La chance de cette alimentation en courant continu est que l'on va pouvoir adapter la vitesse de rotation en fonction de l'énergie disponible, ce qui va permettre de pomper même avec un ensoleillement ou une tension batterie faible. De plus, de par la technologie ou via un contrôleur, on se rompe des pointes de courant au démarrage.
Sa Marche
Généralement, lorsqu'on veut faire fonctionner un récepteur à tout moment, jour ou nuit, ensoleillement ou non, avec un système photovoltaïque, on utilise une batterie d'accumulateurs. Pour le pompage, c'est différent. En effet, il est plus facile et moins coûteux de stocker de l'eau que de l'énergie. De plus, on s’affranchit de la durée de vie de la batterie et de l'entretien aussi (batteries Victron)
Dans ce cas, on pratique le pompage au fil du soleil. La pompe est branchée directement au champ solaire photovoltaïque par un contrôleur qui va agréer, entre autres, de maximaliser le rendement quotidien de la pompe. Son débit change en fonction de la vitesse de roulement et donc de l'ensoleillement.
Dans certains cas, la marche sur batterie sera inéluctable, on essayera de rester sur des pompes avec une tension d'alimentation semblable à celle d'une batterie 12V, 24V ou 48V voir 36V et 96V.
Attention ! Pour une pompe avec une résistance alternative 230V ou 400V jadis 220 et 380V, l'utilisation d'un convertisseur sera obligé, il faut donc porter une attention toute particulière à la pointe de courant de la pompe au démarrage qui peut être 4 à 8 fois supérieur au courant nominal.
Pour le pompage en général, on utilise un glossaire bien spécifique, voici les termes les plus communément employés et leurs définitions :
Niveau statique (Ns)
C'est la différence de dénivelé ou hauteur en mètres (m) entre le niveau d'eau et le sol lorsque la pompe est arrêtée, il n'y a donc pas de variations de niveau.
Niveau dynamique (Nd)
C'est la différence de dénivelé ou hauteur en mètres (m) entre le niveau d'eau et le sol lorsque la pompe est en marche. Le niveau peut être mené à changer et même fortement dans des forages par exemple ou en fonction des saisons. Cette information est obtenue auprès du foreur.
La plupart du temps, le niveau dynamique est égal au niveau statique.
Hauteur de refoulement (Hr)
C'est la différence de dénivelé ou d'altitude en mètres (m) entre le sol et l'arrivée au point le plus haut de la cuve, du réservoir, du robinet, suppresseur, etc...
Hauteur d'aspiration (Ha)
Uniquement pour les pompes de surface, c'est la différence de dénivelé ou de hauteur en mètres (m) entre le niveau d'eau dynamique et la pompe.
Perte de charge (ΔP)
C'est la perte de pression et de débit provoquée par les frottements de l'eau sur les parois des tuyaux. Plus le tuyau est long et le débit important, plus les pertes de charge augmentent. Elles sont exprimées en pourcentage (%) ou en (bars).
En moyenne, la perte est d'environ 1 bar de pression pour 10 m de dénivelé ou pour 100 m de tuyau linéaire.
Pression utile (Pu)
C'est le besoin en pression bars à l'arrivée. Pour un réseau domestique, dans une habitation par exemple, la pression utile est en général de 3 bars, il est donc important d'en tenir compte dans le dimensionnement de la pompe.
Hauteur Manométrique Totale (HMT)
C'est le total des contraintes hydrauliques liées à la hauteur ; Hauteur d'aspiration Ha, Hauteur de refoulement Hr, Niveau dynamique Nd, la longueur de tuyau L, les pertes de charges ΔP et la pression utile à l'arrivée Pu. Exprimé en mètres m. Soit pour une pompe de surface : Ha + Hr + L + Pu + ΔP
Et pour une pompe immergée : Nd + Hr + L + Pu + ΔP
Notre bureau d'études techniques peut vous assister dans le dimensionnement des panneaux solaires et le choix de la pompe la plus adéquat à votre utilisation. N’hésitez pas à nous contacter.
Sy - March 05, 2023
Merci pour l’aide