Un schéma du fonctionnement d'un système de pompage solaire

Le pompage solaire et l’adduction de l’eau : les avantages et les techniques

Le pompage solaire est la solution idéale au problème de l’approvisionnement en eau, de l’extraction et du pompage de l’eau même dans les endroits les plus isolés

Le pompage solaire est une technique particulière qui permet d’extraire l’eau du sous sol grâce à l’énergie solaire photovoltaïque.

L’objectif est de garantir l’accès à l’eau, en tous lieux, même les plus éloignés des grands cours d’eau, ainsi qu’aux communautés les plus isolées,

Ce type d’installation peut être utilisée dans différents secteurs, tels que :

  • le résidentiel
  • l’irrigation – agriculture
  • l’élevage
  • l’artisanat
  • l’industrie
  • l’anti-incendie
  • la dépuration.

Les avantages du pompage solaire

Ce système est particulièrement adapté dans les zones où les ressources en eau ne sont pas facilement disponibles ou accessibles, dans les zones agricoles, ou dans les zones les plus isolées ou inaccessibles du territoire où il n’est pas possible de construire des réseaux et des infrastructures adéquates.

C’est la raison pour laquelle le pompage solaire prend de plus en plus pied dans toutes les régions du monde en permettant également de se passer de systèmes diesel. En effet, jusqu’à présent, pour l’alimentation des systèmes de pompage, les générateurs – groupes électrogènes diesel ont été utilisés dans des endroits isolés, des système qui sont onéreux en raison du coût des carburants, difficile à entretenir, et extrêmement polluant .

Le pompage solaire utilise une source d’énergie renouvelable et 100% verte qui permet de réduire l’utilisation de combustibles fossiles, à fortes émissions de CO2, en conformité avec les accords internationaux de Paris.

Les avantages d’un système de pompage solaire peuvent être résumés comme ci-dessous :

  • aucun coût pour le carburant, le système utilise la lumière du soleil gratuite toujours disponible.
  • une longue durée de vie opérationnelle
  • un système très fiable et durable
  • facile à exploiter et à entretenir
  • un retour de l’investissement initial est garanti
  • respectueux de l’environnement

Voici ci-dessous une vidéo, très intuitive, qui explique qu’est-ce que le pompage solaire.

Le fonctionnement d’un système de pompage alimenté par l’énergie solaire

Dans un système de pompage solaire, l’énergie solaire, convertie en électricité, met en fonction le groupe motopompe qui, à son tour, puise l’eau d’un puits, d’un ruisseau, d’un étang ou d’un lac. L’eau pompée est ensuite acheminée vers une zone de stockage, située généralement à une certaine hauteur (barrage, réservoir, citerne, etc.), d’où elle sera redistribuée par gravité.

Le besoin en eau et le système de pompage

Le choix du type de pompe à utiliser dépend de son utilisation et du secteur dans lequel elle est utilisée. En général, il existe trois types de pompes :

  • les pompes submersibles – les plus appropriées dans le cas de l’extraction de l’eau en profondeur, comme pour les puits par exemple.
  • les pompes de surface – indiquées dans le cas d’une irrigation simple
  • les pompes de circulation – pour la circulation de l’eau, par exemple lors de la dépuration de bassins ou de piscines.

Afin d’assurer le dimensionnement correct du système de pompage, il est nécessaire d’analyser et de comprendre les propres besoins, en termes de consommation d’eau, en fonction d’exigences spécifiques et du secteur d’utilisation. Un système de pompage pour l’irrigation à grande échelle, par exemple, nécessitera d’un système différent, et peut-être plus puissant, qu’un système à usage domestique.

Dans certains secteurs, comme l’agriculture, il est également nécessaire d’évaluer les facteurs climatiques, qui peuvent avoir une influence significative sur les besoins en eau selon les saisons.

Le soleil et le rayonnement

Les rayons du soleil sont à la base du rayonnement des modules et se distinguent en :

  • rayonnement direct – celui qui atteint directement le module photovoltaïque et qui a sa valeur maximale lorsqu’il est perpendiculaire à la surface du module
  • rayonnement diffus – celui qui est réfléchi et partiellement absorbé par les états gazeux, comme dans le cas d’un jour nuageux, qui intéresse de toute façon chaque module photovoltaïque
  • rayonnement réfléchi – celui réfléchi par la surface de la terre. Le rayonnement réfléchi par les surfaces adjacentes à l’installation, qui intéresse tout de même le champ photovoltaïque.

Il est, donc, très difficile qu’un module photovoltaïque reste complètement inactif pendant les heures de clarté, quelles que soient les conditions météorologiques, un minimum de rayonnement sera presque toujours capable de l’alimenter.

Cependant, il faut toujours tenir compte que les systèmes photovoltaïques, où qu’ils se trouvent, nécessitent toujours d’un minimum d’entretien, consistant principalement dans le nettoyage périodique des modules.

Un schéma du fonctionnement d'un système de pompage solaire

Schéma du fonctionnement d’un système de pompage solaire

Les systèmes d’alimentation

Une fois défini le système de pompage et sa dimension (son débit), il est possible d’en établir la consommation d’énergie et par la suite concevoir correctement le système photovoltaïque, de manière à répondre aux besoins en électricité requis.

Certains systèmes d’alimentation peuvent être en :

  • courant alternatif – conversion du courant développé par la cellule photovoltaïque (courant continu), grâce à un onduleur CC/CA. L’utilisation de la méthode d’alimentation de la pompe en courant alternatif, à travers le convertisseur statique (onduleur), agit comme une transmission automatique, permettant à la pompe de démarrer et de fonctionner dans des conditions de faible luminosité, en cas de ciel couvert, tôt le matin ou le soir.
  • courant continu – l’alimentation en courant continu peut exploiter la connexion directe à l’installation photovoltaïque et obtenir, si nécessaire, de l’énergie durant la nuit, fournie par un système de stockage de dimensionné de façon appropriée.
Une installation d'un système de pompage mis en pratique sur le champ, il y a trois reversoirs et le système de pompage protéger par un grillage.

Le système de pompage à usage agricole

Les systèmes de pompage solaire peuvent être de deux types :

  • des systèmes séparés du réseau domestique et indépendants (autonomes). Un système « isolé », également appelé système « îlot », pourrait être moins cher et plus efficace si l’utilisation du pompage Solaire est nécessaire dans des zones mal électrifiées ou difficiles d’accès.
  • systèmes connectés au réseau électrique (couplé au réseau), un système qui a des grands avantages car, quand un système photovoltaïque est présent, il est possible d’envisager de garantir non seulement l’autosuffisance du système d’irrigation mais aussi l’utilisation pour d’autres buts (anti-incendie, lavage, etc…). De cette façon, l’installation photovoltaïque n’est plus réservée à l’usage exclusif d’un éventuel système de pompage, mais peut être également utilisée à d’autres fins. Évidemment, cette installation n’est possible que dans le cas de systèmes de pompage adjacents à des zones électrifiées.

Logiciel pour la conception d’installations photovoltaïques couplée au réseau

Solarius PV est un logiciel ACCA pour la conception technique et l’ analyse économique, d’installations photovoltaïques de tout type et dimension.

Il représente la solution idéale pour chaque situation et chaque exigence :

  • pour les installations sur des bâtiments neufs ou existants et pour celles plus grandes (parcs photovoltaïques)
  • dans chaque localité (géolocalisation avec données climatiques de référence)
  • dans toutes les conditions au contour(obstacles proches et lointains)
  • avec tout type de modules et onduleurs (archive avec des milliers de modèles)
  • avec l’avantage de la modélisation 3D (même à partir de projets DXF/DWG ou IFC BIM)

Avec les objets 3D de Solarius PV, il est possible de dessiner l’encombrement du bâtiment, les surfaces sur lesquelles le champ photovoltaïque sera installé et tous les obstacles présents (cheminées, lucarnes, pylônes, etc.) en commençant la conception même sans aucun support graphique.

Peu importe la complexité du bâtiment, car il est possible de dessiner n’importe quel type de situation en 3D, même à partir de fichiers de projet en format DXF/DWG, ou d’un modèle BIM.

Solarius PV estime la production solaire photovoltaïque à partir de données concrètes sur le rayonnement solaire et prend en compte l’ombrage des obstacles lointain de l’installation (collines, bâtiments, arbres, etc.) à travers un simple relevé photographique et directement sur le diagramme solaire du site d’installation.

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