SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  27
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
Recommandations pour lRecommandations pour l’’implantation de systèmesimplantation de systèmes
PhotovoltaïquesPhotovoltaïques
CDER Marrakech, 14 mars 2007CDER Marrakech, 14 mars 2007
UUploaded by http://www.avatechenergy.comploaded by http://www.avatechenergy.com
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
Cette présentation a pour objectifCette présentation a pour objectif  : :
 de passer en revue lde passer en revue l’’ensemble des composants constituant le système « pompe solaire »,ensemble des composants constituant le système « pompe solaire »,
 dd’’expliquer les principaux phénomènes mis en jeu dans son fonctionnement,expliquer les principaux phénomènes mis en jeu dans son fonctionnement,
 de donner des recommandations sur son installation, sur les infrastructures hydrauliques associées,de donner des recommandations sur son installation, sur les infrastructures hydrauliques associées,
sur les ressources en eau et sur la sécurité,sur les ressources en eau et sur la sécurité,
 dd’’aborder la notion de Marketing et de citer les typologies daborder la notion de Marketing et de citer les typologies d’’applications à petite échelle réalisable au Maroc pour lesapplications à petite échelle réalisable au Maroc pour les
entrepreneurs du secteur solaire,entrepreneurs du secteur solaire,
 et enfin, de passer en revue les pompes immergées disponibles et particulièrement adaptées aux applicationset enfin, de passer en revue les pompes immergées disponibles et particulièrement adaptées aux applications
photovoltaïques,photovoltaïques,
Bien quBien qu’’il soit extrêmement intéressant de connaître les phénomènes liés à lil soit extrêmement intéressant de connaître les phénomènes liés à l’’origine du sujet : lorigine du sujet : l’’eau, et à sa qualité ;eau, et à sa qualité ;
les chapitres « forage » et « géotechnique » (caractéristiques des sous sol, perméabilité, porosité, etc.) ainsi que leles chapitres « forage » et « géotechnique » (caractéristiques des sous sol, perméabilité, porosité, etc.) ainsi que le
chapitre « potabilisation » sont volontairement exclus de cette présentation.chapitre « potabilisation » sont volontairement exclus de cette présentation.
http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
CDER Marrakech, 14 mars 2007CDER Marrakech, 14 mars 2007
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
Nous aborderons successivement les points suivantsNous aborderons successivement les points suivants : :
 La notion de systèmeLa notion de système
 Le fonctionnement et les spécifications des systèmes de pompage photovoltaïquesLe fonctionnement et les spécifications des systèmes de pompage photovoltaïques
 La notion de fiabilité, où nous passerons en revue les différents composants du systèmeLa notion de fiabilité, où nous passerons en revue les différents composants du système
 La sécurité des systèmesLa sécurité des systèmes
 Le bilan énergétiqueLe bilan énergétique
 LL’’utilisation, lutilisation, l’’entretien et la maintenanceentretien et la maintenance
 Les différentes applicationsLes différentes applications
 Les différentes pompes disponibles sur le marchéLes différentes pompes disponibles sur le marché
A noter que les différentes recommandations techniques faites dans cette présentation correspondent typiquement àA noter que les différentes recommandations techniques faites dans cette présentation correspondent typiquement à
des installations de grandes puissances mettant en œuvre des kW, voire des dizaines de kW de puissancedes installations de grandes puissances mettant en œuvre des kW, voire des dizaines de kW de puissance
photovoltaïque.photovoltaïque.
Néanmoins, nous nNéanmoins, nous n’’oublierons pas doublierons pas d’’évoquer lévoquer l’’existence des micro systèmes de pompage dont le développement estexistence des micro systèmes de pompage dont le développement est
significatif ses dernières années.significatif ses dernières années.
A cet égard, une vidéo dA cet égard, une vidéo d’’installation dinstallation d’’un micro système de pompage de 300Wc vous sera remise en fin deun micro système de pompage de 300Wc vous sera remise en fin de
présentation sous la forme dprésentation sous la forme d’’un CDROM.un CDROM.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
IntroductionIntroduction
Difficile dDifficile d’’évoquer le système de « pompage solaire » sans le remettre dans son contexte et sansévoquer le système de « pompage solaire » sans le remettre dans son contexte et sans
considérer la notion de système dconsidérer la notion de système d’’adduction dadduction d’’eau et deau et d’’environnement spécifique.environnement spécifique.
En effet, on ne peut parler de pompage en dehors dEn effet, on ne peut parler de pompage en dehors d’’une situation donné: Pourquoi pompe-t-on ? Oùune situation donné: Pourquoi pompe-t-on ? Où
pompe-t-on ? Que pompe-t-on ?pompe-t-on ? Que pompe-t-on ?
Une installation de pompage photovoltaïque doit être globalement prise comme un systèmeUne installation de pompage photovoltaïque doit être globalement prise comme un système
autonome, tel que le conçoit le photovoltaïcien habituellement. Ce système comprend la productionautonome, tel que le conçoit le photovoltaïcien habituellement. Ce système comprend la production
dd’’énergie, le stockage, la régulation associé, la distribution et les récepteurs.énergie, le stockage, la régulation associé, la distribution et les récepteurs.
Une installation dUne installation d’’adduction dadduction d’’eau, comprend une source deau, comprend une source d’’eau (un puits, mais plus souvent uneau (un puits, mais plus souvent un
forage), une pompe immergée et des infrastructures pour sa distribution : château dforage), une pompe immergée et des infrastructures pour sa distribution : château d’’eau, réseau deeau, réseau de
tuyauterie et systèmes de distribution, telles que les bornes-fontaines publiques complétées par destuyauterie et systèmes de distribution, telles que les bornes-fontaines publiques complétées par des
branchements individuels lorsqubranchements individuels lorsqu’’il sil s’’agit dagit d’’adduction dadduction d’’eau potable.eau potable.
Lorsque la pompe est animée par énergie solaire, le prestige porté à cette dernière fait que lLorsque la pompe est animée par énergie solaire, le prestige porté à cette dernière fait que l’’on a tendance à résumeron a tendance à résumer
ll’’ensemble du système densemble du système d’’adduction en « pompage solaire », quelque soit son usage final, et faire ainsi ombrage auxadduction en « pompage solaire », quelque soit son usage final, et faire ainsi ombrage aux
autres constituants du dispositif.autres constituants du dispositif.
Le danger qui en découle est que la qualité des autres infrastructures risque dLe danger qui en découle est que la qualité des autres infrastructures risque d’’être négligée ; on a en effet tendance àêtre négligée ; on a en effet tendance à
se focaliser sur la seule partie pompage.se focaliser sur la seule partie pompage.
Pourtant chaque élément a son importance et cPourtant chaque élément a son importance et c’’est le maillon faible qui peut compromettre le but final et entacher laest le maillon faible qui peut compromettre le but final et entacher la
réputation de lréputation de l’’énergie solaire qui, étant sous les projecteurs, est trop rapidement montrée du doigt en cas de contre-énergie solaire qui, étant sous les projecteurs, est trop rapidement montrée du doigt en cas de contre-
performance.performance. http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
Une énergie chère est en jeu, il sUne énergie chère est en jeu, il s’’agit dagit d’’optimiser son usage et doptimiser son usage et d’’éviter toute perte inutile.éviter toute perte inutile.
« Autant c« Autant c’’est au pied du mur quest au pied du mur qu’’on reconnaît le bon maçon, autant con reconnaît le bon maçon, autant c’’est devant le robinet de la fontaine quest devant le robinet de la fontaine qu’’onon
reconnaît les qualités du concepteur dreconnaît les qualités du concepteur d’’une adduction dune adduction d’’eau solaire »eau solaire »
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I - Fonctionnement et spécifications des systèmes de pompage PVI - Fonctionnement et spécifications des systèmes de pompage PV
Les systèmes de pompage photovoltaïques sont, en général, constitués des éléments suivants :Les systèmes de pompage photovoltaïques sont, en général, constitués des éléments suivants :
 un générateur PV lui-même composé de modules PV, interconnectés électriquement entre eux pour constituer une unun générateur PV lui-même composé de modules PV, interconnectés électriquement entre eux pour constituer une un
de production de courant continu (DC).de production de courant continu (DC).
 une structure métallique pour supporter lune structure métallique pour supporter l’’ensemble du champ photovoltaïque;ensemble du champ photovoltaïque;
 une unité de conditionnement de puissance, constituée dune unité de conditionnement de puissance, constituée d’’un convertisseur DC/AC (onduleur), capable de faire varier laun convertisseur DC/AC (onduleur), capable de faire varier la
fréquence et la tension de sortie en fonction de la puissance disponible du générateur solaire, elle-même fonction defréquence et la tension de sortie en fonction de la puissance disponible du générateur solaire, elle-même fonction de
ll’’irradiation solaire quirradiation solaire qu’’il reçoit ;il reçoit ;
 un groupe électropompe immergé, constitué dun groupe électropompe immergé, constitué d’’un moteur électrique à induction et dun moteur électrique à induction et d’’une pompe centrifuge ouune pompe centrifuge ou
volumétrique ;volumétrique ;
 un câblage électrique, par lequel transitent lun câblage électrique, par lequel transitent l’’énergie du générateur au moteur et les informations relatives aux différenénergie du générateur au moteur et les informations relatives aux différent
contrôles de sécurité ;contrôles de sécurité ;
 une infrastructure hydraulique qui conduit lune infrastructure hydraulique qui conduit l’’eau de sa source (souvent un puits ou un forage) jusqueau de sa source (souvent un puits ou un forage) jusqu’’aux points deaux points de
distribution. Celle-ci comporte les 4 éléments suivants :distribution. Celle-ci comporte les 4 éléments suivants :
– la source dla source d’’eaueau
– la conduite dla conduite d’’amenée jusquamenée jusqu’’au stockageau stockage
– un système de stockage dun système de stockage d’’eau (réservoir, bâche, etc.)eau (réservoir, bâche, etc.)
– le réseau de distribution depuis le stockage jusqule réseau de distribution depuis le stockage jusqu’’aux lieux de consommationaux lieux de consommation
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
 Les critères de qualité dLes critères de qualité d’’un système de pompage :un système de pompage :
– FiabilitéFiabilité
– SécuritéSécurité
– Rendement énergétiqueRendement énergétique
– Facilité dFacilité d’’utilisationutilisation
– Facilité dFacilité d’’installation et dinstallation et d’’entretienentretien
– http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.1 Fiabilité = absence de pannesI.1 Fiabilité = absence de pannes
Elle dépend du choix du matériel, de la qualité des composants et de la ressource en eau du puits ou du forage.Elle dépend du choix du matériel, de la qualité des composants et de la ressource en eau du puits ou du forage.
I.1.1 Générateur PVI.1.1 Générateur PV
Les modules PV doivent être certifiés selon la norme internationale IEC-61215 ou la norme spécifique dLes modules PV doivent être certifiés selon la norme internationale IEC-61215 ou la norme spécifique d’’applicationapplication
dans le pays concerné.dans le pays concerné.
A ce jour, cette exigence exclut les modules PV en couche mince ou « amorphes » ; leur fiabilité étant sujette à deA ce jour, cette exigence exclut les modules PV en couche mince ou « amorphes » ; leur fiabilité étant sujette à de
multiples controverses. Il existe cependant des normes spécifiques pour ce type de modules (IEC-61646) et leur usagemultiples controverses. Il existe cependant des normes spécifiques pour ce type de modules (IEC-61646) et leur usage
est accepté dans certains projets dest accepté dans certains projets d’’électrification rurale appuyés par la Banque Mondiale.électrification rurale appuyés par la Banque Mondiale.
Récemment un constructeur réputé a mis sur le marché une gamme de pompes systématiquement équipées deRécemment un constructeur réputé a mis sur le marché une gamme de pompes systématiquement équipées de
modules amorphes. Compte tenu de lmodules amorphes. Compte tenu de l’’intérêt de cette gamme et du sérieux du fabricant, il est difficile de lintérêt de cette gamme et du sérieux du fabricant, il est difficile de l’’exclure. Ilexclure. Il
sera alors nécessaire dsera alors nécessaire d’’exiger de sa part lexiger de sa part l’’apport de garanties claires sur la tenue des modules dans le temps.apport de garanties claires sur la tenue des modules dans le temps.
Les modules PV doivent être protégés soit par des diodes anti retour soit par des fusibles en extrémité deLes modules PV doivent être protégés soit par des diodes anti retour soit par des fusibles en extrémité de
branches afin dbranches afin d’’éviter le phénomène de « hot spot »éviter le phénomène de « hot spot » , courant inverse parcourant les modules et pouvant, courant inverse parcourant les modules et pouvant
provoquer des dommages irréparables sur les cellules.provoquer des dommages irréparables sur les cellules.
Ce phénomène est cependant extrêmement improbable et il faut savoir que les modules sont capables de supporterCe phénomène est cependant extrêmement improbable et il faut savoir que les modules sont capables de supporter
jusqu’’à 5 fois le courant de court circuit en conditions standards (Icc)
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
Les structures supports doivent être capables de résister aux intempéries, aux efforts mécaniques etLes structures supports doivent être capables de résister aux intempéries, aux efforts mécaniques et
à laà la
corrosion pendant au moins 10 ans.corrosion pendant au moins 10 ans.
Elles doivent résister à des vents de 140 km/h et les modules seront idéalement fixés avec uneElles doivent résister à des vents de 140 km/h et les modules seront idéalement fixés avec une
visserievisserie
inviolable pour éviter tout risque de vol.inviolable pour éviter tout risque de vol.
LL’’ensemble de la visserie et des accessoires de fixation doivent être en acier inoxydable.ensemble de la visserie et des accessoires de fixation doivent être en acier inoxydable.
LL’’orientation doit être au Nord dans lorientation doit être au Nord dans l ’’hémisphère sud et au sud dans lhémisphère sud et au sud dans l’’hémisphère nord.hémisphère nord.
Il faut incliner les modules dIl faut incliner les modules d’’un angle égal à la latitude du lieu -10°. Il faut aussi savoir que de faibles variations enun angle égal à la latitude du lieu -10°. Il faut aussi savoir que de faibles variations en
angle ou azimut ne portent pas préjudice au fonctionnement global de langle ou azimut ne portent pas préjudice au fonctionnement global de l’’installation et peuvent être tolérées.installation et peuvent être tolérées.
Les ombres, en revanche, doivent être évitées à tout prix, leur effet étant très préjudiciable aux performances desLes ombres, en revanche, doivent être évitées à tout prix, leur effet étant très préjudiciable aux performances des
systèmes PV.systèmes PV.
Ainsi,Ainsi, les générateurs PV doivent être totalement libres de toute ombre portée dans lles générateurs PV doivent être totalement libres de toute ombre portée dans l ’’intervalle de 8intervalle de 8
heures centrée sur le zénith.heures centrée sur le zénith.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.1.2 ConvertisseursI.1.2 Convertisseurs
Comme son nom lComme son nom l’’indique, ce composant sert à convertir le courant continu délivré par les modules solaires en courantindique, ce composant sert à convertir le courant continu délivré par les modules solaires en courant
adapté à ladapté à l’’alimentation du moteur de la pompe. Lorsque le moteur est triphasé à induction, cet élément est plusalimentation du moteur de la pompe. Lorsque le moteur est triphasé à induction, cet élément est plus
couramment appelé onduleur même scouramment appelé onduleur même s’’il se distingue des onduleurs du marché qui, eux, sont à fréquence fixe.il se distingue des onduleurs du marché qui, eux, sont à fréquence fixe.
De plus, le convertisseur doit comporter des fonctions de protection en cas de conditions de fonctionnementDe plus, le convertisseur doit comporter des fonctions de protection en cas de conditions de fonctionnement
anormales : pénurie de ressource en eau, débordement du réservoir, défaut danormales : pénurie de ressource en eau, débordement du réservoir, défaut d’’isolement du générateur solaire, etc.isolement du générateur solaire, etc.
Le disfonctionnement le plus dangereux est sans doute le manque dLe disfonctionnement le plus dangereux est sans doute le manque d ’’eau.eau.
Le manque dLe manque d’’eau dans une pompe, particulièrement pour les pompes centrifuges génère un manque de lubrification eteau dans une pompe, particulièrement pour les pompes centrifuges génère un manque de lubrification et
de refroidissement des paliers qui peuvent entrainer son usure, voire son grippage définitif.de refroidissement des paliers qui peuvent entrainer son usure, voire son grippage définitif.
La protection contre ce phénomène peut se faire en détectant la baisse du niveau de lLa protection contre ce phénomène peut se faire en détectant la baisse du niveau de l’’eau par un capteur quieau par un capteur qui
déclenchera ldéclenchera l’’arrêt de la pompe avant le seuil dangereux.arrêt de la pompe avant le seuil dangereux.
En fait lEn fait l’’expérience montre que dans de nombreux cas (forages étroits), ce dispositif est délicat à installer et nexpérience montre que dans de nombreux cas (forages étroits), ce dispositif est délicat à installer et n’’est pasest pas
suffisamment fiable.suffisamment fiable.
Il est plus judicieux de jouer sur la réaction de la pompe et dIl est plus judicieux de jouer sur la réaction de la pompe et d’’opter pour une protection de type détection deopter pour une protection de type détection de
survitesse ou détection de baisse dsurvitesse ou détection de baisse d ’’ampérage absorbé.ampérage absorbé.
Redémarrage temporisé de la pompe.Redémarrage temporisé de la pompe.
Indépendamment de la modalité de protection, celle-ci doit inclure un dispositif de redémarrage temporisé de laIndépendamment de la modalité de protection, celle-ci doit inclure un dispositif de redémarrage temporisé de la
pompe.pompe.
La temporisation permettra non seulement dLa temporisation permettra non seulement d’’attendre que le niveau dattendre que le niveau d’’eau se rétablisse, mais surtout deau se rétablisse, mais surtout d’’éviter leséviter les
successions de démarrage et dsuccessions de démarrage et d’’arrêt (battement) dommageables au moteur et au convertisseur.arrêt (battement) dommageables au moteur et au convertisseur.
Chaque démarrage entraîne de forts courants qui échauffent les circuits et les bobinages.Chaque démarrage entraîne de forts courants qui échauffent les circuits et les bobinages.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
Protection contre un blocage mécanique de la pompe.Protection contre un blocage mécanique de la pompe.
Dans un système bien conçu, lDans un système bien conçu, l’’accumulation de matière en suspension est fréquente et peut parfoisaccumulation de matière en suspension est fréquente et peut parfois
engendrer un blocage de la pompe, provoquant, sengendrer un blocage de la pompe, provoquant, s’’il nil n’’est pas protégé, une destruction du moteur parest pas protégé, une destruction du moteur par
échauffement.échauffement.
Protection contre les risques de débordement du réservoir et temporisation.Protection contre les risques de débordement du réservoir et temporisation.
Même si le système solaire a été bien dimensionné le débordement du réservoir est toujours possibleMême si le système solaire a été bien dimensionné le débordement du réservoir est toujours possible
(variation de la consommation pour des raisons inattendues et ponctuelles).(variation de la consommation pour des raisons inattendues et ponctuelles).
Si aucune protection nSi aucune protection n’’est prévue pour arrêter le système, lest prévue pour arrêter le système, l’’eau en excès va déborder et seau en excès va déborder et s’’accumuler au pied duaccumuler au pied du
réservoir provoquant des nuisances potentiellement importantes et graves (création de zones humides propices à laréservoir provoquant des nuisances potentiellement importantes et graves (création de zones humides propices à la
présence dprésence d’’insectes, détérioration de la qualité environnementale du lieu, détérioration des fondations du support).insectes, détérioration de la qualité environnementale du lieu, détérioration des fondations du support).
Une protection peut être mise en place de différentes façons :Une protection peut être mise en place de différentes façons :
– LL’’eau en excès peut être dérivée vers deau en excès peut être dérivée vers d’’autres applications, telles que des abreuvoirs à bétail, des zones deautres applications, telles que des abreuvoirs à bétail, des zones de
jardinage, des bains collectifs, etc.jardinage, des bains collectifs, etc.
Cette possibilité nCette possibilité n’’est cependant pas recommandée car elle peut rapidement entrainer des ambiguïtés en ceest cependant pas recommandée car elle peut rapidement entrainer des ambiguïtés en ce
qui concerne la gestion et la maîtrise de lqui concerne la gestion et la maîtrise de l’’écoulement.écoulement.
– Il est donc préférable dIl est donc préférable d’’arrêter la pompe dès que le niveau maximal darrêter la pompe dès que le niveau maximal d’’eau dans le réservoir est atteint au moyeneau dans le réservoir est atteint au moyen
dd’’un interrupteur à flotteur correctement fixé dans le réservoir.un interrupteur à flotteur correctement fixé dans le réservoir.
De la même façon que pour le système de protection contre le manque dDe la même façon que pour le système de protection contre le manque d’’eau,eau, une temporisation devra êtreune temporisation devra être
associée à lassociée à l’’interruption par flotteur pour éviter les battements de la pompe.interruption par flotteur pour éviter les battements de la pompe.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
Le convertisseur devra par ailleurs :Le convertisseur devra par ailleurs :
– supporter sans dommage des températures ambiantes de 45°C,supporter sans dommage des températures ambiantes de 45°C,
– supporter des courants dsupporter des courants d ’’alimentation supérieurs de 25% au courant de court-circuit dualimentation supérieurs de 25% au courant de court-circuit du
générateur solaire dans la plage de tension de fonctionnement,générateur solaire dans la plage de tension de fonctionnement,
– être protégé contre les impacts mécaniques et les autres agents extérieurs tels que laêtre protégé contre les impacts mécaniques et les autres agents extérieurs tels que la
poussière, lpoussière, l’’humidité, le sel, les insectes et lhumidité, le sel, les insectes et l ’’ensoleillement sensoleillement s’’il est installé en extérieur,il est installé en extérieur,
– être protégé contre les surtensions induites par les phénomènes atmosphériques grâce àêtre protégé contre les surtensions induites par les phénomènes atmosphériques grâce à
une varistance et un dispositif de mise à terre,une varistance et un dispositif de mise à terre,
– respecter les réglementations drespecter les réglementations d ’’émission de radio fréquences en vigueur dans le pays deémission de radio fréquences en vigueur dans le pays de
ll’’installation,installation,
– http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.1.3 ÉlectropompeI.1.3 Électropompe
Les groupes de pompages immergés, centrifuges ou volumétriques sont des équipements standards disponibles sur leLes groupes de pompages immergés, centrifuges ou volumétriques sont des équipements standards disponibles sur le
marché et très couramment utilisés du fait de leur robustesse, de leur souplesse dmarché et très couramment utilisés du fait de leur robustesse, de leur souplesse d’’utilisation et de leur prix.utilisation et de leur prix.
Nous réserverons un chapitre spécifique à lNous réserverons un chapitre spécifique à l’’inventaire des équipements les plus performants et les plus appropriés auinventaire des équipements les plus performants et les plus appropriés au
système PV en fin de présentation.système PV en fin de présentation.
DD’’une manière générale, en ce qui concerne les pompes utilisées avec des systèmes solaires PV, il est nécessaire deune manière générale, en ce qui concerne les pompes utilisées avec des systèmes solaires PV, il est nécessaire de
vérifier :vérifier :
– que celle-ci font appel à des composants dque celle-ci font appel à des composants d’’excellente qualité,excellente qualité,
– que la distribution et le service après vente sont assurés de façon durable,que la distribution et le service après vente sont assurés de façon durable,
Il faut en effet garder en mémoire lIl faut en effet garder en mémoire l’’ampleur des conséquences humaines, sociales et économiques que peut avoir uneampleur des conséquences humaines, sociales et économiques que peut avoir une
panne, dans un lieu éloigné des circuits de distribution et des réparateurs compétents.panne, dans un lieu éloigné des circuits de distribution et des réparateurs compétents.
A noter enfin que, depuis peu, des pompes volumétriques pourvues de moteur à courant continu extrêmement fiablesA noter enfin que, depuis peu, des pompes volumétriques pourvues de moteur à courant continu extrêmement fiables
sont apparues sur le marché du pompage solaire et ont permis dsont apparues sur le marché du pompage solaire et ont permis d’’élargir la plage de performances jusquélargir la plage de performances jusqu’’à présentà présent
disponible. Pour de grandes hauteurs de pompage (jusqudisponible. Pour de grandes hauteurs de pompage (jusqu’’à 150 m) et de faibles débits (de là 150 m) et de faibles débits (de l’’ordre de 2 à 16 m³/jour),ordre de 2 à 16 m³/jour),
elles ont des rendements sensiblement meilleurs que leur équivalent en pompe centrifuge.elles ont des rendements sensiblement meilleurs que leur équivalent en pompe centrifuge.
Quelque soit le type de pompe utilisée, elles doivent être équipées de dispositifs évitant quQuelque soit le type de pompe utilisée, elles doivent être équipées de dispositifs évitant qu’’elles ne puissent tomber auelles ne puissent tomber au
fond du puits ou du forage. Leur fixation ne doit pas être endommagée par la réaction du couple de démarrage.fond du puits ou du forage. Leur fixation ne doit pas être endommagée par la réaction du couple de démarrage.
Il est impératif de prévoir une corde en polypropylène ou un câble en acier inoxydable entre lIl est impératif de prévoir une corde en polypropylène ou un câble en acier inoxydable entre l’’électropompe et la tête duélectropompe et la tête du
forage.forage.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.1.4 CâblageI.1.4 Câblage
Le câblage doit dLe câblage doit d’’abord être capable de supporter les intempéries, il doit ensuite être de sectionabord être capable de supporter les intempéries, il doit ensuite être de section
suffisante pour que les chutes de tension nsuffisante pour que les chutes de tension n ’’affectent pas de façon significative le fonctionnement duaffectent pas de façon significative le fonctionnement du
système.système.
 Les spécifications suivantes seront appliquées :Les spécifications suivantes seront appliquées :
– la section des câbles ne devra pas provoquer de chute de tension supérieure à 2% de la tensionla section des câbles ne devra pas provoquer de chute de tension supérieure à 2% de la tension
nominale entre le générateur solaire et le convertisseur ; à 3% entre le convertisseur et la pompe,nominale entre le générateur solaire et le convertisseur ; à 3% entre le convertisseur et la pompe,
– les câbles ne transportant pas de puissance auront une section minimum de 1 mm²,les câbles ne transportant pas de puissance auront une section minimum de 1 mm²,
– les câbles exposés devront être impérativement de qualité adaptée à une utilisation en extérieurles câbles exposés devront être impérativement de qualité adaptée à une utilisation en extérieur
selon la norme IEC 60811 ou son équivalent dans le pays de lselon la norme IEC 60811 ou son équivalent dans le pays de l ’’installation,installation,
– dans toute sa partie immergée, le câble ddans toute sa partie immergée, le câble d ’’alimentation de la pompe devra être de qualité adaptéealimentation de la pompe devra être de qualité adaptée
à un séjour prolongé dans là un séjour prolongé dans l ’’eau (câblage néoprène),eau (câblage néoprène),
– les bornes de câblage devront permettre une connexion efficace et mécaniquement robuste. Ellesles bornes de câblage devront permettre une connexion efficace et mécaniquement robuste. Elles
auront une faible résistance électrique permettant une chute de tension inférieure à 0,5% de laauront une faible résistance électrique permettant une chute de tension inférieure à 0,5% de la
tension nominale de fonctionnement. Cette mesure stension nominale de fonctionnement. Cette mesure s ’’applique à toutes les bornes et pour tous lesapplique à toutes les bornes et pour tous les
courants maxima pouvant les traverser,courants maxima pouvant les traverser,
– les matériaux des bornes de câblage ne doivent pas être sujets à corrosion,les matériaux des bornes de câblage ne doivent pas être sujets à corrosion,
– ll’’ensemble du câblage doit être clairement identifié par des couleurs différentes ou uneensemble du câblage doit être clairement identifié par des couleurs différentes ou une
signalisation appropriée.signalisation appropriée.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.1.5 Infrastructures hydrauliquesI.1.5 Infrastructures hydrauliques
Les infrastructures hydrauliques doivent empêcher toute déperdition dLes infrastructures hydrauliques doivent empêcher toute déperdition d ’’eau.eau.
Ces pertes sont très fâcheuses parce quCes pertes sont très fâcheuses parce qu ’’elles provoquent des zones insalubres et vont à lelles provoquent des zones insalubres et vont à l ’’encontre deencontre de
tous les plaidoyers pour les économies dtous les plaidoyers pour les économies d ’’eau.eau.
Les réseaux doivent aussi faire en sorte que lLes réseaux doivent aussi faire en sorte que l ’’eau ne se pollue pas au cours de son acheminement, de laeau ne se pollue pas au cours de son acheminement, de la
source (puits, forage) au point de distribution (robinet).source (puits, forage) au point de distribution (robinet).
Les pertes de charge dans les tuyauteries doivent enfin être aussi faibles que possible.Les pertes de charge dans les tuyauteries doivent enfin être aussi faibles que possible.
Ainsi, quelques prescriptions simples peuvent être édictées :Ainsi, quelques prescriptions simples peuvent être édictées :
– ll’’ouverture du puits doit être équipée douverture du puits doit être équipée d ’’une protection prévenant toute intrusion solide ou liquide,une protection prévenant toute intrusion solide ou liquide,
– ll’’ensemble de la tuyauterie et des accessoires (compteurs, vannes, etc.), doit être compatible avecensemble de la tuyauterie et des accessoires (compteurs, vannes, etc.), doit être compatible avec
ll’’acheminement dacheminement d ’’eau potable si leau potable si l’’eau est destiné à la consommation,eau est destiné à la consommation,
– tout les éléments métalliques, y compris les accessoires de raccordement (douilles, clapets, etc.),tout les éléments métalliques, y compris les accessoires de raccordement (douilles, clapets, etc.),
doivent être protégés contre la corrosion,doivent être protégés contre la corrosion,
– en règle générale, la tuyauterie du puits au réservoir devrait être munie den règle générale, la tuyauterie du puits au réservoir devrait être munie d ’’un clapet anti-retour pourun clapet anti-retour pour
éviter que léviter que l’’eau ne se vide chaque fois que la pompe seau ne se vide chaque fois que la pompe s ’’arrête. Cet élément narrête. Cet élément n ’’est pas nécessaire siest pas nécessaire si
la pompe comporte déjà un tel dispositif,la pompe comporte déjà un tel dispositif,
– les réservoirs doivent être protégés contre toute entrée de poussière, de corps étrangers oules réservoirs doivent être protégés contre toute entrée de poussière, de corps étrangers ou
dd’’animaux,animaux,
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
– les réservoirs doivent être accessibles et disposer dles réservoirs doivent être accessibles et disposer d ’’un trou dun trou d’’homme pour en permettre lehomme pour en permettre le
nettoyage,nettoyage,
– les différentes tuyauteries raccordées au réservoir ne doivent pas risquer de nuire à sonles différentes tuyauteries raccordées au réservoir ne doivent pas risquer de nuire à son
étanchéité,étanchéité,
– ll’’orifice de sortie dorifice de sortie d’’eau du réservoir vers la distribution doit se situer au-dessus du fond deeau du réservoir vers la distribution doit se situer au-dessus du fond de
façon à permettre une décantation,façon à permettre une décantation,
– les tuyauteries doivent être enterrées à une profondeur minimale de 60 cm et selon lesles tuyauteries doivent être enterrées à une profondeur minimale de 60 cm et selon les
règles de lrègles de l’’art (fond de sable, grillage dart (fond de sable, grillage d ’’alerte, etc.),alerte, etc.),
– les composants les plus fragiles et susceptibles dles composants les plus fragiles et susceptibles d ’’être sujets à pannes doivent êtreêtre sujets à pannes doivent être
facilement accessibles pour faciliter inspections et réparations,facilement accessibles pour faciliter inspections et réparations,
– le réseau de distribution comprendra au minimum une vanne à la sortie du réservoir et unele réseau de distribution comprendra au minimum une vanne à la sortie du réservoir et une
à là l’’entrée de chaque point de distribution,entrée de chaque point de distribution,
– tous les robinets doivent être dtous les robinets doivent être d ’’excellente qualité afin de supporter un nombre importantexcellente qualité afin de supporter un nombre important
dd’’ouvertures et de fermetures,ouvertures et de fermetures,
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.2 SécuritéI.2 Sécurité
Les systèmes de pompage photovoltaïques comportent les mêmes risques que nLes systèmes de pompage photovoltaïques comportent les mêmes risques que n ’’importe quelleimporte quelle
installation électrique.installation électrique.
Il y a risque dIl y a risque d’’électrocution pour lélectrocution pour l’’homme, quand la tension dépasse 120 Volts en courant continu ethomme, quand la tension dépasse 120 Volts en courant continu et
6060
Volts en courant alternatif.Volts en courant alternatif.
On doit donc spécifier que :On doit donc spécifier que :
– tous les câbles et éléments électriques sous tension et à la portée des personnes doiventtous les câbles et éléments électriques sous tension et à la portée des personnes doivent
être convenablement isolés,être convenablement isolés,
– toutes les masses conductrices qui risquent dtoutes les masses conductrices qui risquent d ’’entrer en contact avec un conducteur actifentrer en contact avec un conducteur actif
doivent être mise à la terre. Cette mesure concerne en particulier les cadres et structuresdoivent être mise à la terre. Cette mesure concerne en particulier les cadres et structures
de support du générateur photovoltaïque ainsi que les boîtiers métalliques desde support du générateur photovoltaïque ainsi que les boîtiers métalliques des
convertisseurs.convertisseurs.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.3 Bilan énergétiqueI.3 Bilan énergétique
I.3.1 Consommation en eauI.3.1 Consommation en eau
A New York, la consommation moyenne par habitant est de 500 litres dA New York, la consommation moyenne par habitant est de 500 litres d ’’eau par jour.eau par jour.
Madagascar se trouve dans le pôle opposé avec 5,4 litres, à la limite de la survieMadagascar se trouve dans le pôle opposé avec 5,4 litres, à la limite de la survie
Le Japon est le 2ième et lLe Japon est le 2ième et l ’’Espagne le 3ième pays au monde en consommation dEspagne le 3ième pays au monde en consommation d ’’eau par habitant, aprèseau par habitant, après
les Etats-Unis.les Etats-Unis.
Depuis 1977, lDepuis 1977, l’’Organisation Mondiales de la Santé a établit le niveau, par personne et par jour, à 50 litres.Organisation Mondiales de la Santé a établit le niveau, par personne et par jour, à 50 litres.
CC’’est la « provision adéquate » dest la « provision adéquate » d ’’eau pour boire, pour cuisiner, pour leau pour boire, pour cuisiner, pour l ’’hygiène personnelle et la propretéhygiène personnelle et la propreté
de la maison.de la maison.
Une étude réalisée au Maroc entre septembre 1997 et juin 2001 auprès de 1301 logements révèle uneUne étude réalisée au Maroc entre septembre 1997 et juin 2001 auprès de 1301 logements révèle une
consommation moyenne par habitant de 55 litres dconsommation moyenne par habitant de 55 litres d ’’eau par jour (18 litres pour la consommation humaineeau par jour (18 litres pour la consommation humaine
-boisons et cuisine – et 37 litres destinés aux autres usages domestiques – toilette et lavage).-boisons et cuisine – et 37 litres destinés aux autres usages domestiques – toilette et lavage).
Le besoin en eau sera principalement fonction de lLe besoin en eau sera principalement fonction de l ’’usage final ayant motivé lusage final ayant motivé l ’’installation (usageinstallation (usage
domestique, usage agricole, etc.).domestique, usage agricole, etc.).
Si lSi l’’installation est à usage domestique, le comportement et les habitudes des utilisateurs, influeront deinstallation est à usage domestique, le comportement et les habitudes des utilisateurs, influeront de
façon significative sur les besoins en eau comme le démontre les amplitudes de consommations mise enfaçon significative sur les besoins en eau comme le démontre les amplitudes de consommations mise en
évidence en début du paragraphe.évidence en début du paragraphe.
Dans tous les cas il est impératif de sDans tous les cas il est impératif de s ’’assurer que le puits ou le forage supporte le débit maximum de laassurer que le puits ou le forage supporte le débit maximum de la
pompe.pompe.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.3.2 EnsoleillementI.3.2 Ensoleillement
Compte tenu de son caractère aléatoire, un théorème classique en statistique permet dCompte tenu de son caractère aléatoire, un théorème classique en statistique permet d ’’estimer laestimer la
puissance globale, assortie dpuissance globale, assortie d ’’une valeur de dispersion.une valeur de dispersion.
La marge dLa marge d’’incertitude reste néanmoins indéfinissable et nous ne rentrerons pas dans les détails de laincertitude reste néanmoins indéfinissable et nous ne rentrerons pas dans les détails de la
statistique classique et de lstatistique classique et de l ’’aléa.aléa.
Nous préfèrerons retenir la recommandation suivante :Nous préfèrerons retenir la recommandation suivante :
La valeur du rayonnement reçu sur la surface du générateur à prendre en considération pour lLa valeur du rayonnement reçu sur la surface du générateur à prendre en considération pour l ’’étudeétude
doitdoit
se situer entre 5 et 7 kWh/m²/jour. Il sse situer entre 5 et 7 kWh/m²/jour. Il s ’’agit là de la plage idéale dagit là de la plage idéale d ’’utilisation dutilisation d’’une pompe solaire.une pompe solaire.
Sous un ensoleillement inférieur, un même débit demandera une puissance de générateur solaire plusSous un ensoleillement inférieur, un même débit demandera une puissance de générateur solaire plus
importante.importante.
Aussi, le coût dAussi, le coût d’’investissement dinvestissement d’’une pompe solaire devient moins compétitif vis-à-vis dune pompe solaire devient moins compétitif vis-à-vis d ’’une pompeune pompe
conventionnelle.conventionnelle.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.3.3 La hauteur de pompageI.3.3 La hauteur de pompage
Dans un puits ou un forage, le niveau de lDans un puits ou un forage, le niveau de l ’’eau baisse en fonction du débit de pompage, ceau baisse en fonction du débit de pompage, c ’’est ce que lest ce que l’’onon
appelle son « comportement dynamique ».appelle son « comportement dynamique ».
CC’’est en faisant un essai de pompage, juste après la réalisation du forage, que lest en faisant un essai de pompage, juste après la réalisation du forage, que l ’’on peut en connaître seson peut en connaître ses
paramètres principaux :paramètres principaux :
– le niveau statique H (st), qui correspond à un débit nul ;le niveau statique H (st), qui correspond à un débit nul ;
– le niveau dynamique H(dt), qui correspond au débit dle niveau dynamique H(dt), qui correspond au débit d ’’essai de pompage, dont la valeur estessai de pompage, dont la valeur est
proche du débit maximum que peut fournir le forage ;proche du débit maximum que peut fournir le forage ;
– le rabattement, qui est la différence de hauteur entre H (dt) et H (st)le rabattement, qui est la différence de hauteur entre H (dt) et H (st)
Le débit dLe débit d’’exploitation (plus simplement appelé débit du puits ou du forage) doit toujours être inférieurexploitation (plus simplement appelé débit du puits ou du forage) doit toujours être inférieur
au débit maximum ; au-delà, il y aurait une surexploitation de la nappe qui mettrait lau débit maximum ; au-delà, il y aurait une surexploitation de la nappe qui mettrait l ’’ouvrage et laouvrage et la
ressource en danger.ressource en danger.
http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.3.4 DimensionnementI.3.4 Dimensionnement
On entend par dimensionnement le calcul de la puissance crête P, du générateur photovoltaïque et leOn entend par dimensionnement le calcul de la puissance crête P, du générateur photovoltaïque et le
choix de la pompe répondant au service requis dans les conditions de référence définies par 3 valeurs :choix de la pompe répondant au service requis dans les conditions de référence définies par 3 valeurs :
– Le volume journalier à pomper (en m³)Le volume journalier à pomper (en m³)
– La hauteur équivalente de pompage (en mètre)La hauteur équivalente de pompage (en mètre)
– Le rayonnement solaire journalier reçu par le générateur (en kWh/m²)Le rayonnement solaire journalier reçu par le générateur (en kWh/m²)
Là encore nous ne rentrerons pas dans les détails dLà encore nous ne rentrerons pas dans les détails d ’’une formule mathématique fastidieuse et indigesteune formule mathématique fastidieuse et indigeste
pour la plupart dpour la plupart d’’entre nous.entre nous.
Nous retiendrons que les fabricants et les distributeurs de pompe solaire dispose dNous retiendrons que les fabricants et les distributeurs de pompe solaire dispose d ’’abaque ou deabaque ou de
logiciellogiciel
permettant de définir le type de pompe et la puissance photovoltaïque nécessaire répondant aux 3permettant de définir le type de pompe et la puissance photovoltaïque nécessaire répondant aux 3
valeursvaleurs
de référence, volume, hauteur et ensoleillement.de référence, volume, hauteur et ensoleillement.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.4 Facilité dI.4 Facilité d’’utilisationutilisation
LL’’opérateur local devra recevoir une formation de base lui permettant :opérateur local devra recevoir une formation de base lui permettant :
– de comprendre le fonctionnement des équipements,de comprendre le fonctionnement des équipements,
– dd’’effectuer des opérations simples deffectuer des opérations simples d ’’entretien,entretien,
– de savoir décrire les problèmes quand ceux-ci demandent lde savoir décrire les problèmes quand ceux-ci demandent l ’’intervention dintervention d’’un spécialiste.un spécialiste.
 Le système de pompage doit comporter une signalisation indiquant à lLe système de pompage doit comporter une signalisation indiquant à l ’’opérateur local, lesopérateur local, les
informations minimales suivantes :informations minimales suivantes :
– fonctionnement normal,fonctionnement normal,
– réservoir plein,réservoir plein,
– manque dmanque d’’eau dans le forage,eau dans le forage,
– moteur bloqué,moteur bloqué,
– anomalie de tension entrée,anomalie de tension entrée,
– court-circuit en sortie.court-circuit en sortie.
A la sortie de la pompe, un compteur permettra de relever quotidiennement le volume dA la sortie de la pompe, un compteur permettra de relever quotidiennement le volume d ’’eau pompé. Il esteau pompé. Il est
fortement recommandé dfortement recommandé d’’installer également un compteur à chaque point de distribution.installer également un compteur à chaque point de distribution.
La conception des points dLa conception des points d’’approvisionnement doit les rendre pratiques, permettre lapprovisionnement doit les rendre pratiques, permettre l ’’évacuation des eauxévacuation des eaux
perdues et empêcher lperdues et empêcher l’’accès des animaux.accès des animaux.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.5 InstallationI.5 Installation
Il est préférable que les systèmes de pompage solaires soient compris comme des systèmes « clé enIl est préférable que les systèmes de pompage solaires soient compris comme des systèmes « clé en
main ».main ».
CC’’est au fournisseur que doit revenir la responsabilité de lest au fournisseur que doit revenir la responsabilité de l ’’installation et du démarrage de la pompeinstallation et du démarrage de la pompe
avantavant
ququ’’elle ne soit confiée à lelle ne soit confiée à l’’exploitant.exploitant.
Le système de pompage photovoltaïque doit comprendre tous les éléments nécessaires à sonLe système de pompage photovoltaïque doit comprendre tous les éléments nécessaires à son
installationinstallation
(câbles, connecteurs, vis etc.).(câbles, connecteurs, vis etc.).
Pour chaque installation, les modules photovoltaïques, les convertisseurs DC/AC et les motopompesPour chaque installation, les modules photovoltaïques, les convertisseurs DC/AC et les motopompes
doivent être clairement étiquetés et référencés.doivent être clairement étiquetés et référencés.
Chaque installation doit faire lChaque installation doit faire l ’’objet dobjet d’’un rapport détaillé mentionnant, la date dun rapport détaillé mentionnant, la date d ’’installation, le lieuinstallation, le lieu
dd’’installation (idéalement les coordonnées GPS), les références des principaux éléments, la puissanceinstallation (idéalement les coordonnées GPS), les références des principaux éléments, la puissance
photovoltaïque installée, les valeurs dphotovoltaïque installée, les valeurs d ’’ensoleillement et de débit relevé à la mise en service, le nom duensoleillement et de débit relevé à la mise en service, le nom du
responsable local, etc.responsable local, etc.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
I.6 Entretien / maintenanceI.6 Entretien / maintenance
LL’’entretien quotidien des systèmes de pompage comprend le nettoyage du générateur photovoltaïque,entretien quotidien des systèmes de pompage comprend le nettoyage du générateur photovoltaïque,
lele
nettoyage du réservoir et la réparation des fuites au sein de lnettoyage du réservoir et la réparation des fuites au sein de l ’’infrastructure hydraulique.infrastructure hydraulique.
Pour rendre ces tâches plus aisées :Pour rendre ces tâches plus aisées :
– les structures supports et leur installation doivent rendre accessibles les modulesles structures supports et leur installation doivent rendre accessibles les modules
photovoltaïques aussi bien pour leur entretien que pour la révision de leurs contactsphotovoltaïques aussi bien pour leur entretien que pour la révision de leurs contacts
électriques,électriques,
– ll’’installation des structures supports doit préserver leur résistance à la corrosion, à linstallation des structures supports doit préserver leur résistance à la corrosion, à l ’’usureusure
et au vent,et au vent,
– LL’’infrastructure de distribution doit être pourvue de robinets principaux qui permettrontinfrastructure de distribution doit être pourvue de robinets principaux qui permettront
dd’’isoler les différentes parties des tuyaux,isoler les différentes parties des tuyaux,
– Chaque système de pompage doit être fourni avec la documentation de base dans la langueChaque système de pompage doit être fourni avec la documentation de base dans la langue
locale.locale.
http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
II – ApplicationsII – Applications
A ce jour la grande majorité des applications de pompage photovoltaïque réalisées consistes-en desA ce jour la grande majorité des applications de pompage photovoltaïque réalisées consistes-en des
programmes à grandes échelles, de type communautaire, réalisés sous les auspices de bailleurs de fondsprogrammes à grandes échelles, de type communautaire, réalisés sous les auspices de bailleurs de fonds
internationaux tels que (de façon non exhaustive) la Commission européenne, la Banque Mondiale, lesinternationaux tels que (de façon non exhaustive) la Commission européenne, la Banque Mondiale, les
coopérations allemande, espagnole et italienne, etc.coopérations allemande, espagnole et italienne, etc.
Ainsi, le PRS (Programme Régional Solaire), programme de pompage solaire exécuté dans les pays duAinsi, le PRS (Programme Régional Solaire), programme de pompage solaire exécuté dans les pays du
Sahel entre 1990 et 1995 a conduit à lSahel entre 1990 et 1995 a conduit à l ’’installation de 626 systèmes de pompage photovoltaïquesinstallation de 626 systèmes de pompage photovoltaïques
totalisant une puissance installée de 1330 kW crête et fournissant de ltotalisant une puissance installée de 1330 kW crête et fournissant de l ’’eau potable à plus deau potable à plus d ’’un million deun million de
personnes.personnes.
Au Sud du Maroc, et depuis 1995, un programme de pompage solaire a été réalisé, permettant à plus deAu Sud du Maroc, et depuis 1995, un programme de pompage solaire a été réalisé, permettant à plus de
12.000 personnes dans 23 villages, d12.000 personnes dans 23 villages, d ’’être alimentées en eau fournie par autant de systèmes de pompageêtre alimentées en eau fournie par autant de systèmes de pompage
solaires associés à des infrastructures de distribution. Le projet a à son actif plus dsolaires associés à des infrastructures de distribution. Le projet a à son actif plus d ’’un million de m³ dun million de m³ d ’’eaueau
pompés à fin 2002.pompés à fin 2002.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
Au-delà des macros projets qui impliquent des budgets considérables, de plus en plus de micros projetsAu-delà des macros projets qui impliquent des budgets considérables, de plus en plus de micros projets
sont réalisés et répondent à des besoins aussi variés que lsont réalisés et répondent à des besoins aussi variés que l ’’alimentation en eau :alimentation en eau :
– de petits groupes dde petits groupes d’’habitations en milieu rural,habitations en milieu rural,
– de projets privés de construction en zone non électrifié,de projets privés de construction en zone non électrifié,
– de bivouacs touristiques sahariens,de bivouacs touristiques sahariens,
– de projets touristiques de plus ou moins grands envergure,de projets touristiques de plus ou moins grands envergure,
– dd’’entreprises agricoles à petite échelle,entreprises agricoles à petite échelle,
– de complexes scolaires isolésde complexes scolaires isolés
– etc.etc.
LL’’émergence de pompes de nouvelle génération mettant en œuvre des technologies innovantes aémergence de pompes de nouvelle génération mettant en œuvre des technologies innovantes a
fortement contribué à élargir la plage de performance, à améliorer sensiblement les rendements et àfortement contribué à élargir la plage de performance, à améliorer sensiblement les rendements et à
contribuer au développement significatif des micros projets de pompage solaire tel que décritcontribuer au développement significatif des micros projets de pompage solaire tel que décrit
précédemment.précédemment.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
III Matériel / InnovationIII Matériel / Innovation
III.1 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif nécessitant un convertisseurIII.1 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif nécessitant un convertisseur
Elles constituent sans aucun doute le type de pompe le plus répandu à ce jour.Elles constituent sans aucun doute le type de pompe le plus répandu à ce jour.
Leur débit important permet de réaliser des projets de très grandes envergures.Leur débit important permet de réaliser des projets de très grandes envergures.
Elles nécessitent la mise en œuvre de plusieurs dizaines de kW de panneaux photovoltaïques.Elles nécessitent la mise en œuvre de plusieurs dizaines de kW de panneaux photovoltaïques.
La marque la plus robuste et la plus utilisée à lLa marque la plus robuste et la plus utilisée à l ’’échelle planétaire est danoise : Grundfoéchelle planétaire est danoise : Grundfo
III.2 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif, à convertisseur intégré et à énergie hybrideIII.2 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif, à convertisseur intégré et à énergie hybride
solaire et éoliennesolaire et éolienne
LL’’innovation a un nom : SQ Flex, comme flexibilité !innovation a un nom : SQ Flex, comme flexibilité !
Issue des usines Grundfos la série SQ Flex, déclinée en plusieurs modèles, dispose dIssue des usines Grundfos la série SQ Flex, déclinée en plusieurs modèles, dispose d ’’unun
convertisseurconvertisseur
intégré au corps de la pompe.intégré au corps de la pompe.
La SQ Flex peut être alimenté indifféremment en courant continu ou alternatif et par énergie solaireLa SQ Flex peut être alimenté indifféremment en courant continu ou alternatif et par énergie solaire
ouou
éolienne.éolienne.
Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque
III.3 Pompes volumétriques à pistons coaxiaux et à moteur à courant continueIII.3 Pompes volumétriques à pistons coaxiaux et à moteur à courant continue
Développé spécifiquement pour les applications photovoltaïques, elle fait lDéveloppé spécifiquement pour les applications photovoltaïques, elle fait l ’’objet dobjet d’’un brevetun brevet
industriel àindustriel à
ll’’échelle internationale.échelle internationale.
Elle est fabriquée en Italie par la société Fluxinos, spécialisée depuis le début du siècle dans laElle est fabriquée en Italie par la société Fluxinos, spécialisée depuis le début du siècle dans la
fabrication de pompe de très haute précision pour lfabrication de pompe de très haute précision pour l ’’agro alimentaire.agro alimentaire.
Bien que les débits restent modestes (de 2 à 16 m³/jour) son moteur à courant continu associé à sonBien que les débits restent modestes (de 2 à 16 m³/jour) son moteur à courant continu associé à son
système breveté de pistons coaxiaux son à lsystème breveté de pistons coaxiaux son à l ’’origine de son très haut rendement.origine de son très haut rendement.
Efficace jusquEfficace jusqu’’à une HMT de 150 m à partir de300 Watt crête dà une HMT de 150 m à partir de300 Watt crête d ’’alimentation photovoltaïque nous leuralimentation photovoltaïque nous leur
avons réservé un chapitre spécial.avons réservé un chapitre spécial.
Note : des pompes à membranes sont également disponibles sur le marché.Note : des pompes à membranes sont également disponibles sur le marché.
Même si nous ne pouvons complètement les exclure, leur fiabilité au cours du temps nMême si nous ne pouvons complètement les exclure, leur fiabilité au cours du temps n ’’étantétant
paspas
avérée, nous avons fait le choix de ne pas les recommander dans ce manuel.avérée, nous avons fait le choix de ne pas les recommander dans ce manuel.
http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/

Contenu connexe

Tendances

Production de l'énergie éolienne
Production de l'énergie éolienneProduction de l'énergie éolienne
Production de l'énergie éolienne
Zoulou Adams
 
Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...
Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...
Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...
elorf
 

Tendances (20)

Rapport du stage (projet fin d'étude)
Rapport du stage (projet fin d'étude)Rapport du stage (projet fin d'étude)
Rapport du stage (projet fin d'étude)
 
Projet photovoltaîque
Projet photovoltaîqueProjet photovoltaîque
Projet photovoltaîque
 
semi conducteur projet.ppt
semi conducteur projet.pptsemi conducteur projet.ppt
semi conducteur projet.ppt
 
Présentation d'un guide d'une etude solaire
Présentation d'un guide d'une etude solairePrésentation d'un guide d'une etude solaire
Présentation d'un guide d'une etude solaire
 
Production de l'énergie éolienne
Production de l'énergie éolienneProduction de l'énergie éolienne
Production de l'énergie éolienne
 
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
Exercice corrigé : ETUDE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE
 
Pompes et stations de pompage
Pompes et stations de pompagePompes et stations de pompage
Pompes et stations de pompage
 
PFE Réalisation d’un onduleur monophasé autonome commandé par PIC 16F877
PFE Réalisation d’un onduleur monophasé autonome commandé par PIC 16F877PFE Réalisation d’un onduleur monophasé autonome commandé par PIC 16F877
PFE Réalisation d’un onduleur monophasé autonome commandé par PIC 16F877
 
Etude d'installation électrique et réalisation de l'armoire électrique TGBT
Etude d'installation électrique et réalisation de l'armoire électrique TGBTEtude d'installation électrique et réalisation de l'armoire électrique TGBT
Etude d'installation électrique et réalisation de l'armoire électrique TGBT
 
Ma memoire
Ma memoire Ma memoire
Ma memoire
 
Démarrage d'un mas avec un variateur de vitesse
Démarrage d'un mas avec un variateur de vitesseDémarrage d'un mas avec un variateur de vitesse
Démarrage d'un mas avec un variateur de vitesse
 
mppt.ppt
mppt.pptmppt.ppt
mppt.ppt
 
Etude, dimensionnement et câblage d’une armoire électrique dédiée à la comman...
Etude, dimensionnement et câblage d’une armoire électrique dédiée à la comman...Etude, dimensionnement et câblage d’une armoire électrique dédiée à la comman...
Etude, dimensionnement et câblage d’une armoire électrique dédiée à la comman...
 
ONDULEUR.pptx
ONDULEUR.pptxONDULEUR.pptx
ONDULEUR.pptx
 
Rapport groupe 4 (solaire)
Rapport groupe 4 (solaire)Rapport groupe 4 (solaire)
Rapport groupe 4 (solaire)
 
Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...
Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...
Optimisation du rendement de la tension de sortie d’un Panneau Photovoltaïque...
 
Dimensionnement d’une installation photovoltaïque raccordée au réseau
Dimensionnement d’une installation photovoltaïque  raccordée au réseauDimensionnement d’une installation photovoltaïque  raccordée au réseau
Dimensionnement d’une installation photovoltaïque raccordée au réseau
 
Dimensionnement d'une installation photovoltaïque à la Faculté des sciences d...
Dimensionnement d'une installation photovoltaïque à la Faculté des sciences d...Dimensionnement d'une installation photovoltaïque à la Faculté des sciences d...
Dimensionnement d'une installation photovoltaïque à la Faculté des sciences d...
 
TPs-TDs : Travaux Pratiques & Dérigés (version 2014-2017) Génie Electrique/Ex...
TPs-TDs : Travaux Pratiques & Dérigés (version 2014-2017) Génie Electrique/Ex...TPs-TDs : Travaux Pratiques & Dérigés (version 2014-2017) Génie Electrique/Ex...
TPs-TDs : Travaux Pratiques & Dérigés (version 2014-2017) Génie Electrique/Ex...
 
Exemple du photovoltaique : Etapes-clefs pour realiser les projets
Exemple du photovoltaique : Etapes-clefs pour realiser les projetsExemple du photovoltaique : Etapes-clefs pour realiser les projets
Exemple du photovoltaique : Etapes-clefs pour realiser les projets
 

En vedette

Réussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteur
Réussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteurRéussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteur
Réussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteur
Gimélec
 
Réussir votre installation photovoltaïque
Réussir votre installation photovoltaïqueRéussir votre installation photovoltaïque
Réussir votre installation photovoltaïque
Gimélec
 
Photovoltaic Solar Energy Alicia
Photovoltaic  Solar  Energy  AliciaPhotovoltaic  Solar  Energy  Alicia
Photovoltaic Solar Energy Alicia
Rosalmara
 
Project final ppt on turbocharger 2007
Project final ppt on turbocharger 2007Project final ppt on turbocharger 2007
Project final ppt on turbocharger 2007
sanmudo
 

En vedette (20)

Innhotep - Energie Grise Photovoltaïque (2010)
Innhotep - Energie Grise Photovoltaïque (2010)Innhotep - Energie Grise Photovoltaïque (2010)
Innhotep - Energie Grise Photovoltaïque (2010)
 
Photovoltaic solar panels
Photovoltaic solar panelsPhotovoltaic solar panels
Photovoltaic solar panels
 
Etude PwC sur la filière photovoltaïque en France (2012)
Etude PwC sur la filière photovoltaïque en France (2012)Etude PwC sur la filière photovoltaïque en France (2012)
Etude PwC sur la filière photovoltaïque en France (2012)
 
Rapport photovoltaique igf_cgiet
Rapport photovoltaique igf_cgietRapport photovoltaique igf_cgiet
Rapport photovoltaique igf_cgiet
 
5
55
5
 
ExplorCamp #2 Autoconsommation sur zones commerciales
ExplorCamp #2 Autoconsommation sur zones commercialesExplorCamp #2 Autoconsommation sur zones commerciales
ExplorCamp #2 Autoconsommation sur zones commerciales
 
Le réseaux électriques | 1er Colloque “Autoconsommation photovoltaïque” Paris...
Le réseaux électriques | 1er Colloque “Autoconsommation photovoltaïque” Paris...Le réseaux électriques | 1er Colloque “Autoconsommation photovoltaïque” Paris...
Le réseaux électriques | 1er Colloque “Autoconsommation photovoltaïque” Paris...
 
Les energies renouvlables
Les energies renouvlablesLes energies renouvlables
Les energies renouvlables
 
Alma Solar - Livre blanc autoconsommation domestique
Alma Solar - Livre blanc autoconsommation domestiqueAlma Solar - Livre blanc autoconsommation domestique
Alma Solar - Livre blanc autoconsommation domestique
 
Photovoltaïque, nouveaux référentiels normatifs et perspectives d’avenir
Photovoltaïque, nouveaux référentiels normatifs et perspectives d’avenirPhotovoltaïque, nouveaux référentiels normatifs et perspectives d’avenir
Photovoltaïque, nouveaux référentiels normatifs et perspectives d’avenir
 
Photovoltaic Project
Photovoltaic ProjectPhotovoltaic Project
Photovoltaic Project
 
Panel Fotovoltaico
Panel FotovoltaicoPanel Fotovoltaico
Panel Fotovoltaico
 
Réussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteur
Réussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteurRéussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteur
Réussir votre centrale photovoltaïque avec les professionnels du secteur
 
Réussir votre installation photovoltaïque
Réussir votre installation photovoltaïqueRéussir votre installation photovoltaïque
Réussir votre installation photovoltaïque
 
High efficiency solar thermophotovoltaic system
High efficiency solar thermophotovoltaic systemHigh efficiency solar thermophotovoltaic system
High efficiency solar thermophotovoltaic system
 
Performance study of photovoltaic solar cell
Performance study of photovoltaic solar cellPerformance study of photovoltaic solar cell
Performance study of photovoltaic solar cell
 
Etude marche énergie solaire photovoltaïque 2013
Etude marche énergie solaire photovoltaïque 2013Etude marche énergie solaire photovoltaïque 2013
Etude marche énergie solaire photovoltaïque 2013
 
Turbochargers
TurbochargersTurbochargers
Turbochargers
 
Photovoltaic Solar Energy Alicia
Photovoltaic  Solar  Energy  AliciaPhotovoltaic  Solar  Energy  Alicia
Photovoltaic Solar Energy Alicia
 
Project final ppt on turbocharger 2007
Project final ppt on turbocharger 2007Project final ppt on turbocharger 2007
Project final ppt on turbocharger 2007
 

Similaire à Presentation pompage solaire

Presentation-Suiveur-Solaire.pdf projets
Presentation-Suiveur-Solaire.pdf projetsPresentation-Suiveur-Solaire.pdf projets
Presentation-Suiveur-Solaire.pdf projets
zakiamjd55
 
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
mohamedmetabet4444
 
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
mohamedmetabet4444
 
Le manuel tegggchnicien-photovoltaique
Le manuel tegggchnicien-photovoltaiqueLe manuel tegggchnicien-photovoltaique
Le manuel tegggchnicien-photovoltaique
uykuyk
 
Memo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_com
Memo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_comMemo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_com
Memo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_com
Mohammed halloua
 
Logiciel homer pour la conception des projets exemple
Logiciel homer pour la conception des projets exempleLogiciel homer pour la conception des projets exemple
Logiciel homer pour la conception des projets exemple
MKMK65
 

Similaire à Presentation pompage solaire (20)

Presentation-Suiveur-Solaire.pdf projets
Presentation-Suiveur-Solaire.pdf projetsPresentation-Suiveur-Solaire.pdf projets
Presentation-Suiveur-Solaire.pdf projets
 
Installations photovoltaiques pompage et potabilisation
Installations photovoltaiques pompage et potabilisationInstallations photovoltaiques pompage et potabilisation
Installations photovoltaiques pompage et potabilisation
 
cour2023.pptkjhkjhkjhuhihohhoijooooooooo
cour2023.pptkjhkjhkjhuhihohhoijooooooooocour2023.pptkjhkjhkjhuhihohhoijooooooooo
cour2023.pptkjhkjhkjhuhihohhoijooooooooo
 
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
 
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
Analyse d’un systéme de pompage d’eau alimenté par un générateur photovoltaiq...
 
Manual of SB50
Manual of SB50Manual of SB50
Manual of SB50
 
hydraulique-industriel
hydraulique-industrielhydraulique-industriel
hydraulique-industriel
 
Méthode d'analyse de risques (MADS MOSAR)
Méthode d'analyse de risques (MADS MOSAR)Méthode d'analyse de risques (MADS MOSAR)
Méthode d'analyse de risques (MADS MOSAR)
 
Pb acid VF.pptx
Pb acid VF.pptxPb acid VF.pptx
Pb acid VF.pptx
 
rapport eii.pdf
rapport eii.pdfrapport eii.pdf
rapport eii.pdf
 
ASPECTS TECHNIQUES DES PROJETS SOLAIRES PV RACCORDÉS AU RÉSEAU
ASPECTS TECHNIQUES DES PROJETS SOLAIRES PV RACCORDÉS AU RÉSEAUASPECTS TECHNIQUES DES PROJETS SOLAIRES PV RACCORDÉS AU RÉSEAU
ASPECTS TECHNIQUES DES PROJETS SOLAIRES PV RACCORDÉS AU RÉSEAU
 
GMCE ALGER : Notre mini catalogue en Energie_Solaire
GMCE ALGER  : Notre mini catalogue  en Energie_SolaireGMCE ALGER  : Notre mini catalogue  en Energie_Solaire
GMCE ALGER : Notre mini catalogue en Energie_Solaire
 
Bases de schéma d'électricité industrielle et d'électrotechnique
Bases de schéma d'électricité industrielle et d'électrotechnique Bases de schéma d'électricité industrielle et d'électrotechnique
Bases de schéma d'électricité industrielle et d'électrotechnique
 
0 m 17 electricite.pdf
0 m 17 electricite.pdf0 m 17 electricite.pdf
0 m 17 electricite.pdf
 
Le manuel tegggchnicien-photovoltaique
Le manuel tegggchnicien-photovoltaiqueLe manuel tegggchnicien-photovoltaique
Le manuel tegggchnicien-photovoltaique
 
Memo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_com
Memo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_comMemo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_com
Memo schema-electrotechnique -www_cours-electromecanique_com
 
M25 installation et dipanage de moteur a courant continu
M25 installation et dipanage de moteur a courant continuM25 installation et dipanage de moteur a courant continu
M25 installation et dipanage de moteur a courant continu
 
installation batteries .ppt
installation batteries .pptinstallation batteries .ppt
installation batteries .ppt
 
Situation_probleme_et_approche.ppt
Situation_probleme_et_approche.pptSituation_probleme_et_approche.ppt
Situation_probleme_et_approche.ppt
 
Logiciel homer pour la conception des projets exemple
Logiciel homer pour la conception des projets exempleLogiciel homer pour la conception des projets exemple
Logiciel homer pour la conception des projets exemple
 

Presentation pompage solaire

  • 1. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque Recommandations pour lRecommandations pour l’’implantation de systèmesimplantation de systèmes PhotovoltaïquesPhotovoltaïques CDER Marrakech, 14 mars 2007CDER Marrakech, 14 mars 2007 UUploaded by http://www.avatechenergy.comploaded by http://www.avatechenergy.com
  • 2. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque Cette présentation a pour objectifCette présentation a pour objectif  : :  de passer en revue lde passer en revue l’’ensemble des composants constituant le système « pompe solaire »,ensemble des composants constituant le système « pompe solaire »,  dd’’expliquer les principaux phénomènes mis en jeu dans son fonctionnement,expliquer les principaux phénomènes mis en jeu dans son fonctionnement,  de donner des recommandations sur son installation, sur les infrastructures hydrauliques associées,de donner des recommandations sur son installation, sur les infrastructures hydrauliques associées, sur les ressources en eau et sur la sécurité,sur les ressources en eau et sur la sécurité,  dd’’aborder la notion de Marketing et de citer les typologies daborder la notion de Marketing et de citer les typologies d’’applications à petite échelle réalisable au Maroc pour lesapplications à petite échelle réalisable au Maroc pour les entrepreneurs du secteur solaire,entrepreneurs du secteur solaire,  et enfin, de passer en revue les pompes immergées disponibles et particulièrement adaptées aux applicationset enfin, de passer en revue les pompes immergées disponibles et particulièrement adaptées aux applications photovoltaïques,photovoltaïques, Bien quBien qu’’il soit extrêmement intéressant de connaître les phénomènes liés à lil soit extrêmement intéressant de connaître les phénomènes liés à l’’origine du sujet : lorigine du sujet : l’’eau, et à sa qualité ;eau, et à sa qualité ; les chapitres « forage » et « géotechnique » (caractéristiques des sous sol, perméabilité, porosité, etc.) ainsi que leles chapitres « forage » et « géotechnique » (caractéristiques des sous sol, perméabilité, porosité, etc.) ainsi que le chapitre « potabilisation » sont volontairement exclus de cette présentation.chapitre « potabilisation » sont volontairement exclus de cette présentation. http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/ CDER Marrakech, 14 mars 2007CDER Marrakech, 14 mars 2007
  • 3. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque Nous aborderons successivement les points suivantsNous aborderons successivement les points suivants : :  La notion de systèmeLa notion de système  Le fonctionnement et les spécifications des systèmes de pompage photovoltaïquesLe fonctionnement et les spécifications des systèmes de pompage photovoltaïques  La notion de fiabilité, où nous passerons en revue les différents composants du systèmeLa notion de fiabilité, où nous passerons en revue les différents composants du système  La sécurité des systèmesLa sécurité des systèmes  Le bilan énergétiqueLe bilan énergétique  LL’’utilisation, lutilisation, l’’entretien et la maintenanceentretien et la maintenance  Les différentes applicationsLes différentes applications  Les différentes pompes disponibles sur le marchéLes différentes pompes disponibles sur le marché A noter que les différentes recommandations techniques faites dans cette présentation correspondent typiquement àA noter que les différentes recommandations techniques faites dans cette présentation correspondent typiquement à des installations de grandes puissances mettant en œuvre des kW, voire des dizaines de kW de puissancedes installations de grandes puissances mettant en œuvre des kW, voire des dizaines de kW de puissance photovoltaïque.photovoltaïque. Néanmoins, nous nNéanmoins, nous n’’oublierons pas doublierons pas d’’évoquer lévoquer l’’existence des micro systèmes de pompage dont le développement estexistence des micro systèmes de pompage dont le développement est significatif ses dernières années.significatif ses dernières années. A cet égard, une vidéo dA cet égard, une vidéo d’’installation dinstallation d’’un micro système de pompage de 300Wc vous sera remise en fin deun micro système de pompage de 300Wc vous sera remise en fin de présentation sous la forme dprésentation sous la forme d’’un CDROM.un CDROM.
  • 4. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque IntroductionIntroduction Difficile dDifficile d’’évoquer le système de « pompage solaire » sans le remettre dans son contexte et sansévoquer le système de « pompage solaire » sans le remettre dans son contexte et sans considérer la notion de système dconsidérer la notion de système d’’adduction dadduction d’’eau et deau et d’’environnement spécifique.environnement spécifique. En effet, on ne peut parler de pompage en dehors dEn effet, on ne peut parler de pompage en dehors d’’une situation donné: Pourquoi pompe-t-on ? Oùune situation donné: Pourquoi pompe-t-on ? Où pompe-t-on ? Que pompe-t-on ?pompe-t-on ? Que pompe-t-on ? Une installation de pompage photovoltaïque doit être globalement prise comme un systèmeUne installation de pompage photovoltaïque doit être globalement prise comme un système autonome, tel que le conçoit le photovoltaïcien habituellement. Ce système comprend la productionautonome, tel que le conçoit le photovoltaïcien habituellement. Ce système comprend la production dd’’énergie, le stockage, la régulation associé, la distribution et les récepteurs.énergie, le stockage, la régulation associé, la distribution et les récepteurs. Une installation dUne installation d’’adduction dadduction d’’eau, comprend une source deau, comprend une source d’’eau (un puits, mais plus souvent uneau (un puits, mais plus souvent un forage), une pompe immergée et des infrastructures pour sa distribution : château dforage), une pompe immergée et des infrastructures pour sa distribution : château d’’eau, réseau deeau, réseau de tuyauterie et systèmes de distribution, telles que les bornes-fontaines publiques complétées par destuyauterie et systèmes de distribution, telles que les bornes-fontaines publiques complétées par des branchements individuels lorsqubranchements individuels lorsqu’’il sil s’’agit dagit d’’adduction dadduction d’’eau potable.eau potable. Lorsque la pompe est animée par énergie solaire, le prestige porté à cette dernière fait que lLorsque la pompe est animée par énergie solaire, le prestige porté à cette dernière fait que l’’on a tendance à résumeron a tendance à résumer ll’’ensemble du système densemble du système d’’adduction en « pompage solaire », quelque soit son usage final, et faire ainsi ombrage auxadduction en « pompage solaire », quelque soit son usage final, et faire ainsi ombrage aux autres constituants du dispositif.autres constituants du dispositif. Le danger qui en découle est que la qualité des autres infrastructures risque dLe danger qui en découle est que la qualité des autres infrastructures risque d’’être négligée ; on a en effet tendance àêtre négligée ; on a en effet tendance à se focaliser sur la seule partie pompage.se focaliser sur la seule partie pompage. Pourtant chaque élément a son importance et cPourtant chaque élément a son importance et c’’est le maillon faible qui peut compromettre le but final et entacher laest le maillon faible qui peut compromettre le but final et entacher la réputation de lréputation de l’’énergie solaire qui, étant sous les projecteurs, est trop rapidement montrée du doigt en cas de contre-énergie solaire qui, étant sous les projecteurs, est trop rapidement montrée du doigt en cas de contre- performance.performance. http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/ Une énergie chère est en jeu, il sUne énergie chère est en jeu, il s’’agit dagit d’’optimiser son usage et doptimiser son usage et d’’éviter toute perte inutile.éviter toute perte inutile. « Autant c« Autant c’’est au pied du mur quest au pied du mur qu’’on reconnaît le bon maçon, autant con reconnaît le bon maçon, autant c’’est devant le robinet de la fontaine quest devant le robinet de la fontaine qu’’onon reconnaît les qualités du concepteur dreconnaît les qualités du concepteur d’’une adduction dune adduction d’’eau solaire »eau solaire »
  • 5. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I - Fonctionnement et spécifications des systèmes de pompage PVI - Fonctionnement et spécifications des systèmes de pompage PV Les systèmes de pompage photovoltaïques sont, en général, constitués des éléments suivants :Les systèmes de pompage photovoltaïques sont, en général, constitués des éléments suivants :  un générateur PV lui-même composé de modules PV, interconnectés électriquement entre eux pour constituer une unun générateur PV lui-même composé de modules PV, interconnectés électriquement entre eux pour constituer une un de production de courant continu (DC).de production de courant continu (DC).  une structure métallique pour supporter lune structure métallique pour supporter l’’ensemble du champ photovoltaïque;ensemble du champ photovoltaïque;  une unité de conditionnement de puissance, constituée dune unité de conditionnement de puissance, constituée d’’un convertisseur DC/AC (onduleur), capable de faire varier laun convertisseur DC/AC (onduleur), capable de faire varier la fréquence et la tension de sortie en fonction de la puissance disponible du générateur solaire, elle-même fonction defréquence et la tension de sortie en fonction de la puissance disponible du générateur solaire, elle-même fonction de ll’’irradiation solaire quirradiation solaire qu’’il reçoit ;il reçoit ;  un groupe électropompe immergé, constitué dun groupe électropompe immergé, constitué d’’un moteur électrique à induction et dun moteur électrique à induction et d’’une pompe centrifuge ouune pompe centrifuge ou volumétrique ;volumétrique ;  un câblage électrique, par lequel transitent lun câblage électrique, par lequel transitent l’’énergie du générateur au moteur et les informations relatives aux différenénergie du générateur au moteur et les informations relatives aux différent contrôles de sécurité ;contrôles de sécurité ;  une infrastructure hydraulique qui conduit lune infrastructure hydraulique qui conduit l’’eau de sa source (souvent un puits ou un forage) jusqueau de sa source (souvent un puits ou un forage) jusqu’’aux points deaux points de distribution. Celle-ci comporte les 4 éléments suivants :distribution. Celle-ci comporte les 4 éléments suivants : – la source dla source d’’eaueau – la conduite dla conduite d’’amenée jusquamenée jusqu’’au stockageau stockage – un système de stockage dun système de stockage d’’eau (réservoir, bâche, etc.)eau (réservoir, bâche, etc.) – le réseau de distribution depuis le stockage jusqule réseau de distribution depuis le stockage jusqu’’aux lieux de consommationaux lieux de consommation
  • 6. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque  Les critères de qualité dLes critères de qualité d’’un système de pompage :un système de pompage : – FiabilitéFiabilité – SécuritéSécurité – Rendement énergétiqueRendement énergétique – Facilité dFacilité d’’utilisationutilisation – Facilité dFacilité d’’installation et dinstallation et d’’entretienentretien – http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
  • 7. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.1 Fiabilité = absence de pannesI.1 Fiabilité = absence de pannes Elle dépend du choix du matériel, de la qualité des composants et de la ressource en eau du puits ou du forage.Elle dépend du choix du matériel, de la qualité des composants et de la ressource en eau du puits ou du forage. I.1.1 Générateur PVI.1.1 Générateur PV Les modules PV doivent être certifiés selon la norme internationale IEC-61215 ou la norme spécifique dLes modules PV doivent être certifiés selon la norme internationale IEC-61215 ou la norme spécifique d’’applicationapplication dans le pays concerné.dans le pays concerné. A ce jour, cette exigence exclut les modules PV en couche mince ou « amorphes » ; leur fiabilité étant sujette à deA ce jour, cette exigence exclut les modules PV en couche mince ou « amorphes » ; leur fiabilité étant sujette à de multiples controverses. Il existe cependant des normes spécifiques pour ce type de modules (IEC-61646) et leur usagemultiples controverses. Il existe cependant des normes spécifiques pour ce type de modules (IEC-61646) et leur usage est accepté dans certains projets dest accepté dans certains projets d’’électrification rurale appuyés par la Banque Mondiale.électrification rurale appuyés par la Banque Mondiale. Récemment un constructeur réputé a mis sur le marché une gamme de pompes systématiquement équipées deRécemment un constructeur réputé a mis sur le marché une gamme de pompes systématiquement équipées de modules amorphes. Compte tenu de lmodules amorphes. Compte tenu de l’’intérêt de cette gamme et du sérieux du fabricant, il est difficile de lintérêt de cette gamme et du sérieux du fabricant, il est difficile de l’’exclure. Ilexclure. Il sera alors nécessaire dsera alors nécessaire d’’exiger de sa part lexiger de sa part l’’apport de garanties claires sur la tenue des modules dans le temps.apport de garanties claires sur la tenue des modules dans le temps. Les modules PV doivent être protégés soit par des diodes anti retour soit par des fusibles en extrémité deLes modules PV doivent être protégés soit par des diodes anti retour soit par des fusibles en extrémité de branches afin dbranches afin d’’éviter le phénomène de « hot spot »éviter le phénomène de « hot spot » , courant inverse parcourant les modules et pouvant, courant inverse parcourant les modules et pouvant provoquer des dommages irréparables sur les cellules.provoquer des dommages irréparables sur les cellules. Ce phénomène est cependant extrêmement improbable et il faut savoir que les modules sont capables de supporterCe phénomène est cependant extrêmement improbable et il faut savoir que les modules sont capables de supporter jusqu’’à 5 fois le courant de court circuit en conditions standards (Icc)
  • 8. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque Les structures supports doivent être capables de résister aux intempéries, aux efforts mécaniques etLes structures supports doivent être capables de résister aux intempéries, aux efforts mécaniques et à laà la corrosion pendant au moins 10 ans.corrosion pendant au moins 10 ans. Elles doivent résister à des vents de 140 km/h et les modules seront idéalement fixés avec uneElles doivent résister à des vents de 140 km/h et les modules seront idéalement fixés avec une visserievisserie inviolable pour éviter tout risque de vol.inviolable pour éviter tout risque de vol. LL’’ensemble de la visserie et des accessoires de fixation doivent être en acier inoxydable.ensemble de la visserie et des accessoires de fixation doivent être en acier inoxydable. LL’’orientation doit être au Nord dans lorientation doit être au Nord dans l ’’hémisphère sud et au sud dans lhémisphère sud et au sud dans l’’hémisphère nord.hémisphère nord. Il faut incliner les modules dIl faut incliner les modules d’’un angle égal à la latitude du lieu -10°. Il faut aussi savoir que de faibles variations enun angle égal à la latitude du lieu -10°. Il faut aussi savoir que de faibles variations en angle ou azimut ne portent pas préjudice au fonctionnement global de langle ou azimut ne portent pas préjudice au fonctionnement global de l’’installation et peuvent être tolérées.installation et peuvent être tolérées. Les ombres, en revanche, doivent être évitées à tout prix, leur effet étant très préjudiciable aux performances desLes ombres, en revanche, doivent être évitées à tout prix, leur effet étant très préjudiciable aux performances des systèmes PV.systèmes PV. Ainsi,Ainsi, les générateurs PV doivent être totalement libres de toute ombre portée dans lles générateurs PV doivent être totalement libres de toute ombre portée dans l ’’intervalle de 8intervalle de 8 heures centrée sur le zénith.heures centrée sur le zénith.
  • 9. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.1.2 ConvertisseursI.1.2 Convertisseurs Comme son nom lComme son nom l’’indique, ce composant sert à convertir le courant continu délivré par les modules solaires en courantindique, ce composant sert à convertir le courant continu délivré par les modules solaires en courant adapté à ladapté à l’’alimentation du moteur de la pompe. Lorsque le moteur est triphasé à induction, cet élément est plusalimentation du moteur de la pompe. Lorsque le moteur est triphasé à induction, cet élément est plus couramment appelé onduleur même scouramment appelé onduleur même s’’il se distingue des onduleurs du marché qui, eux, sont à fréquence fixe.il se distingue des onduleurs du marché qui, eux, sont à fréquence fixe. De plus, le convertisseur doit comporter des fonctions de protection en cas de conditions de fonctionnementDe plus, le convertisseur doit comporter des fonctions de protection en cas de conditions de fonctionnement anormales : pénurie de ressource en eau, débordement du réservoir, défaut danormales : pénurie de ressource en eau, débordement du réservoir, défaut d’’isolement du générateur solaire, etc.isolement du générateur solaire, etc. Le disfonctionnement le plus dangereux est sans doute le manque dLe disfonctionnement le plus dangereux est sans doute le manque d ’’eau.eau. Le manque dLe manque d’’eau dans une pompe, particulièrement pour les pompes centrifuges génère un manque de lubrification eteau dans une pompe, particulièrement pour les pompes centrifuges génère un manque de lubrification et de refroidissement des paliers qui peuvent entrainer son usure, voire son grippage définitif.de refroidissement des paliers qui peuvent entrainer son usure, voire son grippage définitif. La protection contre ce phénomène peut se faire en détectant la baisse du niveau de lLa protection contre ce phénomène peut se faire en détectant la baisse du niveau de l’’eau par un capteur quieau par un capteur qui déclenchera ldéclenchera l’’arrêt de la pompe avant le seuil dangereux.arrêt de la pompe avant le seuil dangereux. En fait lEn fait l’’expérience montre que dans de nombreux cas (forages étroits), ce dispositif est délicat à installer et nexpérience montre que dans de nombreux cas (forages étroits), ce dispositif est délicat à installer et n’’est pasest pas suffisamment fiable.suffisamment fiable. Il est plus judicieux de jouer sur la réaction de la pompe et dIl est plus judicieux de jouer sur la réaction de la pompe et d’’opter pour une protection de type détection deopter pour une protection de type détection de survitesse ou détection de baisse dsurvitesse ou détection de baisse d ’’ampérage absorbé.ampérage absorbé. Redémarrage temporisé de la pompe.Redémarrage temporisé de la pompe. Indépendamment de la modalité de protection, celle-ci doit inclure un dispositif de redémarrage temporisé de laIndépendamment de la modalité de protection, celle-ci doit inclure un dispositif de redémarrage temporisé de la pompe.pompe. La temporisation permettra non seulement dLa temporisation permettra non seulement d’’attendre que le niveau dattendre que le niveau d’’eau se rétablisse, mais surtout deau se rétablisse, mais surtout d’’éviter leséviter les successions de démarrage et dsuccessions de démarrage et d’’arrêt (battement) dommageables au moteur et au convertisseur.arrêt (battement) dommageables au moteur et au convertisseur. Chaque démarrage entraîne de forts courants qui échauffent les circuits et les bobinages.Chaque démarrage entraîne de forts courants qui échauffent les circuits et les bobinages.
  • 10. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque Protection contre un blocage mécanique de la pompe.Protection contre un blocage mécanique de la pompe. Dans un système bien conçu, lDans un système bien conçu, l’’accumulation de matière en suspension est fréquente et peut parfoisaccumulation de matière en suspension est fréquente et peut parfois engendrer un blocage de la pompe, provoquant, sengendrer un blocage de la pompe, provoquant, s’’il nil n’’est pas protégé, une destruction du moteur parest pas protégé, une destruction du moteur par échauffement.échauffement. Protection contre les risques de débordement du réservoir et temporisation.Protection contre les risques de débordement du réservoir et temporisation. Même si le système solaire a été bien dimensionné le débordement du réservoir est toujours possibleMême si le système solaire a été bien dimensionné le débordement du réservoir est toujours possible (variation de la consommation pour des raisons inattendues et ponctuelles).(variation de la consommation pour des raisons inattendues et ponctuelles). Si aucune protection nSi aucune protection n’’est prévue pour arrêter le système, lest prévue pour arrêter le système, l’’eau en excès va déborder et seau en excès va déborder et s’’accumuler au pied duaccumuler au pied du réservoir provoquant des nuisances potentiellement importantes et graves (création de zones humides propices à laréservoir provoquant des nuisances potentiellement importantes et graves (création de zones humides propices à la présence dprésence d’’insectes, détérioration de la qualité environnementale du lieu, détérioration des fondations du support).insectes, détérioration de la qualité environnementale du lieu, détérioration des fondations du support). Une protection peut être mise en place de différentes façons :Une protection peut être mise en place de différentes façons : – LL’’eau en excès peut être dérivée vers deau en excès peut être dérivée vers d’’autres applications, telles que des abreuvoirs à bétail, des zones deautres applications, telles que des abreuvoirs à bétail, des zones de jardinage, des bains collectifs, etc.jardinage, des bains collectifs, etc. Cette possibilité nCette possibilité n’’est cependant pas recommandée car elle peut rapidement entrainer des ambiguïtés en ceest cependant pas recommandée car elle peut rapidement entrainer des ambiguïtés en ce qui concerne la gestion et la maîtrise de lqui concerne la gestion et la maîtrise de l’’écoulement.écoulement. – Il est donc préférable dIl est donc préférable d’’arrêter la pompe dès que le niveau maximal darrêter la pompe dès que le niveau maximal d’’eau dans le réservoir est atteint au moyeneau dans le réservoir est atteint au moyen dd’’un interrupteur à flotteur correctement fixé dans le réservoir.un interrupteur à flotteur correctement fixé dans le réservoir. De la même façon que pour le système de protection contre le manque dDe la même façon que pour le système de protection contre le manque d’’eau,eau, une temporisation devra êtreune temporisation devra être associée à lassociée à l’’interruption par flotteur pour éviter les battements de la pompe.interruption par flotteur pour éviter les battements de la pompe.
  • 11. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque Le convertisseur devra par ailleurs :Le convertisseur devra par ailleurs : – supporter sans dommage des températures ambiantes de 45°C,supporter sans dommage des températures ambiantes de 45°C, – supporter des courants dsupporter des courants d ’’alimentation supérieurs de 25% au courant de court-circuit dualimentation supérieurs de 25% au courant de court-circuit du générateur solaire dans la plage de tension de fonctionnement,générateur solaire dans la plage de tension de fonctionnement, – être protégé contre les impacts mécaniques et les autres agents extérieurs tels que laêtre protégé contre les impacts mécaniques et les autres agents extérieurs tels que la poussière, lpoussière, l’’humidité, le sel, les insectes et lhumidité, le sel, les insectes et l ’’ensoleillement sensoleillement s’’il est installé en extérieur,il est installé en extérieur, – être protégé contre les surtensions induites par les phénomènes atmosphériques grâce àêtre protégé contre les surtensions induites par les phénomènes atmosphériques grâce à une varistance et un dispositif de mise à terre,une varistance et un dispositif de mise à terre, – respecter les réglementations drespecter les réglementations d ’’émission de radio fréquences en vigueur dans le pays deémission de radio fréquences en vigueur dans le pays de ll’’installation,installation, – http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
  • 12. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.1.3 ÉlectropompeI.1.3 Électropompe Les groupes de pompages immergés, centrifuges ou volumétriques sont des équipements standards disponibles sur leLes groupes de pompages immergés, centrifuges ou volumétriques sont des équipements standards disponibles sur le marché et très couramment utilisés du fait de leur robustesse, de leur souplesse dmarché et très couramment utilisés du fait de leur robustesse, de leur souplesse d’’utilisation et de leur prix.utilisation et de leur prix. Nous réserverons un chapitre spécifique à lNous réserverons un chapitre spécifique à l’’inventaire des équipements les plus performants et les plus appropriés auinventaire des équipements les plus performants et les plus appropriés au système PV en fin de présentation.système PV en fin de présentation. DD’’une manière générale, en ce qui concerne les pompes utilisées avec des systèmes solaires PV, il est nécessaire deune manière générale, en ce qui concerne les pompes utilisées avec des systèmes solaires PV, il est nécessaire de vérifier :vérifier : – que celle-ci font appel à des composants dque celle-ci font appel à des composants d’’excellente qualité,excellente qualité, – que la distribution et le service après vente sont assurés de façon durable,que la distribution et le service après vente sont assurés de façon durable, Il faut en effet garder en mémoire lIl faut en effet garder en mémoire l’’ampleur des conséquences humaines, sociales et économiques que peut avoir uneampleur des conséquences humaines, sociales et économiques que peut avoir une panne, dans un lieu éloigné des circuits de distribution et des réparateurs compétents.panne, dans un lieu éloigné des circuits de distribution et des réparateurs compétents. A noter enfin que, depuis peu, des pompes volumétriques pourvues de moteur à courant continu extrêmement fiablesA noter enfin que, depuis peu, des pompes volumétriques pourvues de moteur à courant continu extrêmement fiables sont apparues sur le marché du pompage solaire et ont permis dsont apparues sur le marché du pompage solaire et ont permis d’’élargir la plage de performances jusquélargir la plage de performances jusqu’’à présentà présent disponible. Pour de grandes hauteurs de pompage (jusqudisponible. Pour de grandes hauteurs de pompage (jusqu’’à 150 m) et de faibles débits (de là 150 m) et de faibles débits (de l’’ordre de 2 à 16 m³/jour),ordre de 2 à 16 m³/jour), elles ont des rendements sensiblement meilleurs que leur équivalent en pompe centrifuge.elles ont des rendements sensiblement meilleurs que leur équivalent en pompe centrifuge. Quelque soit le type de pompe utilisée, elles doivent être équipées de dispositifs évitant quQuelque soit le type de pompe utilisée, elles doivent être équipées de dispositifs évitant qu’’elles ne puissent tomber auelles ne puissent tomber au fond du puits ou du forage. Leur fixation ne doit pas être endommagée par la réaction du couple de démarrage.fond du puits ou du forage. Leur fixation ne doit pas être endommagée par la réaction du couple de démarrage. Il est impératif de prévoir une corde en polypropylène ou un câble en acier inoxydable entre lIl est impératif de prévoir une corde en polypropylène ou un câble en acier inoxydable entre l’’électropompe et la tête duélectropompe et la tête du forage.forage.
  • 13. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.1.4 CâblageI.1.4 Câblage Le câblage doit dLe câblage doit d’’abord être capable de supporter les intempéries, il doit ensuite être de sectionabord être capable de supporter les intempéries, il doit ensuite être de section suffisante pour que les chutes de tension nsuffisante pour que les chutes de tension n ’’affectent pas de façon significative le fonctionnement duaffectent pas de façon significative le fonctionnement du système.système.  Les spécifications suivantes seront appliquées :Les spécifications suivantes seront appliquées : – la section des câbles ne devra pas provoquer de chute de tension supérieure à 2% de la tensionla section des câbles ne devra pas provoquer de chute de tension supérieure à 2% de la tension nominale entre le générateur solaire et le convertisseur ; à 3% entre le convertisseur et la pompe,nominale entre le générateur solaire et le convertisseur ; à 3% entre le convertisseur et la pompe, – les câbles ne transportant pas de puissance auront une section minimum de 1 mm²,les câbles ne transportant pas de puissance auront une section minimum de 1 mm², – les câbles exposés devront être impérativement de qualité adaptée à une utilisation en extérieurles câbles exposés devront être impérativement de qualité adaptée à une utilisation en extérieur selon la norme IEC 60811 ou son équivalent dans le pays de lselon la norme IEC 60811 ou son équivalent dans le pays de l ’’installation,installation, – dans toute sa partie immergée, le câble ddans toute sa partie immergée, le câble d ’’alimentation de la pompe devra être de qualité adaptéealimentation de la pompe devra être de qualité adaptée à un séjour prolongé dans là un séjour prolongé dans l ’’eau (câblage néoprène),eau (câblage néoprène), – les bornes de câblage devront permettre une connexion efficace et mécaniquement robuste. Ellesles bornes de câblage devront permettre une connexion efficace et mécaniquement robuste. Elles auront une faible résistance électrique permettant une chute de tension inférieure à 0,5% de laauront une faible résistance électrique permettant une chute de tension inférieure à 0,5% de la tension nominale de fonctionnement. Cette mesure stension nominale de fonctionnement. Cette mesure s ’’applique à toutes les bornes et pour tous lesapplique à toutes les bornes et pour tous les courants maxima pouvant les traverser,courants maxima pouvant les traverser, – les matériaux des bornes de câblage ne doivent pas être sujets à corrosion,les matériaux des bornes de câblage ne doivent pas être sujets à corrosion, – ll’’ensemble du câblage doit être clairement identifié par des couleurs différentes ou uneensemble du câblage doit être clairement identifié par des couleurs différentes ou une signalisation appropriée.signalisation appropriée.
  • 14. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.1.5 Infrastructures hydrauliquesI.1.5 Infrastructures hydrauliques Les infrastructures hydrauliques doivent empêcher toute déperdition dLes infrastructures hydrauliques doivent empêcher toute déperdition d ’’eau.eau. Ces pertes sont très fâcheuses parce quCes pertes sont très fâcheuses parce qu ’’elles provoquent des zones insalubres et vont à lelles provoquent des zones insalubres et vont à l ’’encontre deencontre de tous les plaidoyers pour les économies dtous les plaidoyers pour les économies d ’’eau.eau. Les réseaux doivent aussi faire en sorte que lLes réseaux doivent aussi faire en sorte que l ’’eau ne se pollue pas au cours de son acheminement, de laeau ne se pollue pas au cours de son acheminement, de la source (puits, forage) au point de distribution (robinet).source (puits, forage) au point de distribution (robinet). Les pertes de charge dans les tuyauteries doivent enfin être aussi faibles que possible.Les pertes de charge dans les tuyauteries doivent enfin être aussi faibles que possible. Ainsi, quelques prescriptions simples peuvent être édictées :Ainsi, quelques prescriptions simples peuvent être édictées : – ll’’ouverture du puits doit être équipée douverture du puits doit être équipée d ’’une protection prévenant toute intrusion solide ou liquide,une protection prévenant toute intrusion solide ou liquide, – ll’’ensemble de la tuyauterie et des accessoires (compteurs, vannes, etc.), doit être compatible avecensemble de la tuyauterie et des accessoires (compteurs, vannes, etc.), doit être compatible avec ll’’acheminement dacheminement d ’’eau potable si leau potable si l’’eau est destiné à la consommation,eau est destiné à la consommation, – tout les éléments métalliques, y compris les accessoires de raccordement (douilles, clapets, etc.),tout les éléments métalliques, y compris les accessoires de raccordement (douilles, clapets, etc.), doivent être protégés contre la corrosion,doivent être protégés contre la corrosion, – en règle générale, la tuyauterie du puits au réservoir devrait être munie den règle générale, la tuyauterie du puits au réservoir devrait être munie d ’’un clapet anti-retour pourun clapet anti-retour pour éviter que léviter que l’’eau ne se vide chaque fois que la pompe seau ne se vide chaque fois que la pompe s ’’arrête. Cet élément narrête. Cet élément n ’’est pas nécessaire siest pas nécessaire si la pompe comporte déjà un tel dispositif,la pompe comporte déjà un tel dispositif, – les réservoirs doivent être protégés contre toute entrée de poussière, de corps étrangers oules réservoirs doivent être protégés contre toute entrée de poussière, de corps étrangers ou dd’’animaux,animaux,
  • 15. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque – les réservoirs doivent être accessibles et disposer dles réservoirs doivent être accessibles et disposer d ’’un trou dun trou d’’homme pour en permettre lehomme pour en permettre le nettoyage,nettoyage, – les différentes tuyauteries raccordées au réservoir ne doivent pas risquer de nuire à sonles différentes tuyauteries raccordées au réservoir ne doivent pas risquer de nuire à son étanchéité,étanchéité, – ll’’orifice de sortie dorifice de sortie d’’eau du réservoir vers la distribution doit se situer au-dessus du fond deeau du réservoir vers la distribution doit se situer au-dessus du fond de façon à permettre une décantation,façon à permettre une décantation, – les tuyauteries doivent être enterrées à une profondeur minimale de 60 cm et selon lesles tuyauteries doivent être enterrées à une profondeur minimale de 60 cm et selon les règles de lrègles de l’’art (fond de sable, grillage dart (fond de sable, grillage d ’’alerte, etc.),alerte, etc.), – les composants les plus fragiles et susceptibles dles composants les plus fragiles et susceptibles d ’’être sujets à pannes doivent êtreêtre sujets à pannes doivent être facilement accessibles pour faciliter inspections et réparations,facilement accessibles pour faciliter inspections et réparations, – le réseau de distribution comprendra au minimum une vanne à la sortie du réservoir et unele réseau de distribution comprendra au minimum une vanne à la sortie du réservoir et une à là l’’entrée de chaque point de distribution,entrée de chaque point de distribution, – tous les robinets doivent être dtous les robinets doivent être d ’’excellente qualité afin de supporter un nombre importantexcellente qualité afin de supporter un nombre important dd’’ouvertures et de fermetures,ouvertures et de fermetures,
  • 16. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.2 SécuritéI.2 Sécurité Les systèmes de pompage photovoltaïques comportent les mêmes risques que nLes systèmes de pompage photovoltaïques comportent les mêmes risques que n ’’importe quelleimporte quelle installation électrique.installation électrique. Il y a risque dIl y a risque d’’électrocution pour lélectrocution pour l’’homme, quand la tension dépasse 120 Volts en courant continu ethomme, quand la tension dépasse 120 Volts en courant continu et 6060 Volts en courant alternatif.Volts en courant alternatif. On doit donc spécifier que :On doit donc spécifier que : – tous les câbles et éléments électriques sous tension et à la portée des personnes doiventtous les câbles et éléments électriques sous tension et à la portée des personnes doivent être convenablement isolés,être convenablement isolés, – toutes les masses conductrices qui risquent dtoutes les masses conductrices qui risquent d ’’entrer en contact avec un conducteur actifentrer en contact avec un conducteur actif doivent être mise à la terre. Cette mesure concerne en particulier les cadres et structuresdoivent être mise à la terre. Cette mesure concerne en particulier les cadres et structures de support du générateur photovoltaïque ainsi que les boîtiers métalliques desde support du générateur photovoltaïque ainsi que les boîtiers métalliques des convertisseurs.convertisseurs.
  • 17. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.3 Bilan énergétiqueI.3 Bilan énergétique I.3.1 Consommation en eauI.3.1 Consommation en eau A New York, la consommation moyenne par habitant est de 500 litres dA New York, la consommation moyenne par habitant est de 500 litres d ’’eau par jour.eau par jour. Madagascar se trouve dans le pôle opposé avec 5,4 litres, à la limite de la survieMadagascar se trouve dans le pôle opposé avec 5,4 litres, à la limite de la survie Le Japon est le 2ième et lLe Japon est le 2ième et l ’’Espagne le 3ième pays au monde en consommation dEspagne le 3ième pays au monde en consommation d ’’eau par habitant, aprèseau par habitant, après les Etats-Unis.les Etats-Unis. Depuis 1977, lDepuis 1977, l’’Organisation Mondiales de la Santé a établit le niveau, par personne et par jour, à 50 litres.Organisation Mondiales de la Santé a établit le niveau, par personne et par jour, à 50 litres. CC’’est la « provision adéquate » dest la « provision adéquate » d ’’eau pour boire, pour cuisiner, pour leau pour boire, pour cuisiner, pour l ’’hygiène personnelle et la propretéhygiène personnelle et la propreté de la maison.de la maison. Une étude réalisée au Maroc entre septembre 1997 et juin 2001 auprès de 1301 logements révèle uneUne étude réalisée au Maroc entre septembre 1997 et juin 2001 auprès de 1301 logements révèle une consommation moyenne par habitant de 55 litres dconsommation moyenne par habitant de 55 litres d ’’eau par jour (18 litres pour la consommation humaineeau par jour (18 litres pour la consommation humaine -boisons et cuisine – et 37 litres destinés aux autres usages domestiques – toilette et lavage).-boisons et cuisine – et 37 litres destinés aux autres usages domestiques – toilette et lavage). Le besoin en eau sera principalement fonction de lLe besoin en eau sera principalement fonction de l ’’usage final ayant motivé lusage final ayant motivé l ’’installation (usageinstallation (usage domestique, usage agricole, etc.).domestique, usage agricole, etc.). Si lSi l’’installation est à usage domestique, le comportement et les habitudes des utilisateurs, influeront deinstallation est à usage domestique, le comportement et les habitudes des utilisateurs, influeront de façon significative sur les besoins en eau comme le démontre les amplitudes de consommations mise enfaçon significative sur les besoins en eau comme le démontre les amplitudes de consommations mise en évidence en début du paragraphe.évidence en début du paragraphe. Dans tous les cas il est impératif de sDans tous les cas il est impératif de s ’’assurer que le puits ou le forage supporte le débit maximum de laassurer que le puits ou le forage supporte le débit maximum de la pompe.pompe.
  • 18. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.3.2 EnsoleillementI.3.2 Ensoleillement Compte tenu de son caractère aléatoire, un théorème classique en statistique permet dCompte tenu de son caractère aléatoire, un théorème classique en statistique permet d ’’estimer laestimer la puissance globale, assortie dpuissance globale, assortie d ’’une valeur de dispersion.une valeur de dispersion. La marge dLa marge d’’incertitude reste néanmoins indéfinissable et nous ne rentrerons pas dans les détails de laincertitude reste néanmoins indéfinissable et nous ne rentrerons pas dans les détails de la statistique classique et de lstatistique classique et de l ’’aléa.aléa. Nous préfèrerons retenir la recommandation suivante :Nous préfèrerons retenir la recommandation suivante : La valeur du rayonnement reçu sur la surface du générateur à prendre en considération pour lLa valeur du rayonnement reçu sur la surface du générateur à prendre en considération pour l ’’étudeétude doitdoit se situer entre 5 et 7 kWh/m²/jour. Il sse situer entre 5 et 7 kWh/m²/jour. Il s ’’agit là de la plage idéale dagit là de la plage idéale d ’’utilisation dutilisation d’’une pompe solaire.une pompe solaire. Sous un ensoleillement inférieur, un même débit demandera une puissance de générateur solaire plusSous un ensoleillement inférieur, un même débit demandera une puissance de générateur solaire plus importante.importante. Aussi, le coût dAussi, le coût d’’investissement dinvestissement d’’une pompe solaire devient moins compétitif vis-à-vis dune pompe solaire devient moins compétitif vis-à-vis d ’’une pompeune pompe conventionnelle.conventionnelle.
  • 19. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.3.3 La hauteur de pompageI.3.3 La hauteur de pompage Dans un puits ou un forage, le niveau de lDans un puits ou un forage, le niveau de l ’’eau baisse en fonction du débit de pompage, ceau baisse en fonction du débit de pompage, c ’’est ce que lest ce que l’’onon appelle son « comportement dynamique ».appelle son « comportement dynamique ». CC’’est en faisant un essai de pompage, juste après la réalisation du forage, que lest en faisant un essai de pompage, juste après la réalisation du forage, que l ’’on peut en connaître seson peut en connaître ses paramètres principaux :paramètres principaux : – le niveau statique H (st), qui correspond à un débit nul ;le niveau statique H (st), qui correspond à un débit nul ; – le niveau dynamique H(dt), qui correspond au débit dle niveau dynamique H(dt), qui correspond au débit d ’’essai de pompage, dont la valeur estessai de pompage, dont la valeur est proche du débit maximum que peut fournir le forage ;proche du débit maximum que peut fournir le forage ; – le rabattement, qui est la différence de hauteur entre H (dt) et H (st)le rabattement, qui est la différence de hauteur entre H (dt) et H (st) Le débit dLe débit d’’exploitation (plus simplement appelé débit du puits ou du forage) doit toujours être inférieurexploitation (plus simplement appelé débit du puits ou du forage) doit toujours être inférieur au débit maximum ; au-delà, il y aurait une surexploitation de la nappe qui mettrait lau débit maximum ; au-delà, il y aurait une surexploitation de la nappe qui mettrait l ’’ouvrage et laouvrage et la ressource en danger.ressource en danger. http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
  • 20. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.3.4 DimensionnementI.3.4 Dimensionnement On entend par dimensionnement le calcul de la puissance crête P, du générateur photovoltaïque et leOn entend par dimensionnement le calcul de la puissance crête P, du générateur photovoltaïque et le choix de la pompe répondant au service requis dans les conditions de référence définies par 3 valeurs :choix de la pompe répondant au service requis dans les conditions de référence définies par 3 valeurs : – Le volume journalier à pomper (en m³)Le volume journalier à pomper (en m³) – La hauteur équivalente de pompage (en mètre)La hauteur équivalente de pompage (en mètre) – Le rayonnement solaire journalier reçu par le générateur (en kWh/m²)Le rayonnement solaire journalier reçu par le générateur (en kWh/m²) Là encore nous ne rentrerons pas dans les détails dLà encore nous ne rentrerons pas dans les détails d ’’une formule mathématique fastidieuse et indigesteune formule mathématique fastidieuse et indigeste pour la plupart dpour la plupart d’’entre nous.entre nous. Nous retiendrons que les fabricants et les distributeurs de pompe solaire dispose dNous retiendrons que les fabricants et les distributeurs de pompe solaire dispose d ’’abaque ou deabaque ou de logiciellogiciel permettant de définir le type de pompe et la puissance photovoltaïque nécessaire répondant aux 3permettant de définir le type de pompe et la puissance photovoltaïque nécessaire répondant aux 3 valeursvaleurs de référence, volume, hauteur et ensoleillement.de référence, volume, hauteur et ensoleillement.
  • 21. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.4 Facilité dI.4 Facilité d’’utilisationutilisation LL’’opérateur local devra recevoir une formation de base lui permettant :opérateur local devra recevoir une formation de base lui permettant : – de comprendre le fonctionnement des équipements,de comprendre le fonctionnement des équipements, – dd’’effectuer des opérations simples deffectuer des opérations simples d ’’entretien,entretien, – de savoir décrire les problèmes quand ceux-ci demandent lde savoir décrire les problèmes quand ceux-ci demandent l ’’intervention dintervention d’’un spécialiste.un spécialiste.  Le système de pompage doit comporter une signalisation indiquant à lLe système de pompage doit comporter une signalisation indiquant à l ’’opérateur local, lesopérateur local, les informations minimales suivantes :informations minimales suivantes : – fonctionnement normal,fonctionnement normal, – réservoir plein,réservoir plein, – manque dmanque d’’eau dans le forage,eau dans le forage, – moteur bloqué,moteur bloqué, – anomalie de tension entrée,anomalie de tension entrée, – court-circuit en sortie.court-circuit en sortie. A la sortie de la pompe, un compteur permettra de relever quotidiennement le volume dA la sortie de la pompe, un compteur permettra de relever quotidiennement le volume d ’’eau pompé. Il esteau pompé. Il est fortement recommandé dfortement recommandé d’’installer également un compteur à chaque point de distribution.installer également un compteur à chaque point de distribution. La conception des points dLa conception des points d’’approvisionnement doit les rendre pratiques, permettre lapprovisionnement doit les rendre pratiques, permettre l ’’évacuation des eauxévacuation des eaux perdues et empêcher lperdues et empêcher l’’accès des animaux.accès des animaux.
  • 22. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.5 InstallationI.5 Installation Il est préférable que les systèmes de pompage solaires soient compris comme des systèmes « clé enIl est préférable que les systèmes de pompage solaires soient compris comme des systèmes « clé en main ».main ». CC’’est au fournisseur que doit revenir la responsabilité de lest au fournisseur que doit revenir la responsabilité de l ’’installation et du démarrage de la pompeinstallation et du démarrage de la pompe avantavant ququ’’elle ne soit confiée à lelle ne soit confiée à l’’exploitant.exploitant. Le système de pompage photovoltaïque doit comprendre tous les éléments nécessaires à sonLe système de pompage photovoltaïque doit comprendre tous les éléments nécessaires à son installationinstallation (câbles, connecteurs, vis etc.).(câbles, connecteurs, vis etc.). Pour chaque installation, les modules photovoltaïques, les convertisseurs DC/AC et les motopompesPour chaque installation, les modules photovoltaïques, les convertisseurs DC/AC et les motopompes doivent être clairement étiquetés et référencés.doivent être clairement étiquetés et référencés. Chaque installation doit faire lChaque installation doit faire l ’’objet dobjet d’’un rapport détaillé mentionnant, la date dun rapport détaillé mentionnant, la date d ’’installation, le lieuinstallation, le lieu dd’’installation (idéalement les coordonnées GPS), les références des principaux éléments, la puissanceinstallation (idéalement les coordonnées GPS), les références des principaux éléments, la puissance photovoltaïque installée, les valeurs dphotovoltaïque installée, les valeurs d ’’ensoleillement et de débit relevé à la mise en service, le nom duensoleillement et de débit relevé à la mise en service, le nom du responsable local, etc.responsable local, etc.
  • 23. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque I.6 Entretien / maintenanceI.6 Entretien / maintenance LL’’entretien quotidien des systèmes de pompage comprend le nettoyage du générateur photovoltaïque,entretien quotidien des systèmes de pompage comprend le nettoyage du générateur photovoltaïque, lele nettoyage du réservoir et la réparation des fuites au sein de lnettoyage du réservoir et la réparation des fuites au sein de l ’’infrastructure hydraulique.infrastructure hydraulique. Pour rendre ces tâches plus aisées :Pour rendre ces tâches plus aisées : – les structures supports et leur installation doivent rendre accessibles les modulesles structures supports et leur installation doivent rendre accessibles les modules photovoltaïques aussi bien pour leur entretien que pour la révision de leurs contactsphotovoltaïques aussi bien pour leur entretien que pour la révision de leurs contacts électriques,électriques, – ll’’installation des structures supports doit préserver leur résistance à la corrosion, à linstallation des structures supports doit préserver leur résistance à la corrosion, à l ’’usureusure et au vent,et au vent, – LL’’infrastructure de distribution doit être pourvue de robinets principaux qui permettrontinfrastructure de distribution doit être pourvue de robinets principaux qui permettront dd’’isoler les différentes parties des tuyaux,isoler les différentes parties des tuyaux, – Chaque système de pompage doit être fourni avec la documentation de base dans la langueChaque système de pompage doit être fourni avec la documentation de base dans la langue locale.locale. http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/
  • 24. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque II – ApplicationsII – Applications A ce jour la grande majorité des applications de pompage photovoltaïque réalisées consistes-en desA ce jour la grande majorité des applications de pompage photovoltaïque réalisées consistes-en des programmes à grandes échelles, de type communautaire, réalisés sous les auspices de bailleurs de fondsprogrammes à grandes échelles, de type communautaire, réalisés sous les auspices de bailleurs de fonds internationaux tels que (de façon non exhaustive) la Commission européenne, la Banque Mondiale, lesinternationaux tels que (de façon non exhaustive) la Commission européenne, la Banque Mondiale, les coopérations allemande, espagnole et italienne, etc.coopérations allemande, espagnole et italienne, etc. Ainsi, le PRS (Programme Régional Solaire), programme de pompage solaire exécuté dans les pays duAinsi, le PRS (Programme Régional Solaire), programme de pompage solaire exécuté dans les pays du Sahel entre 1990 et 1995 a conduit à lSahel entre 1990 et 1995 a conduit à l ’’installation de 626 systèmes de pompage photovoltaïquesinstallation de 626 systèmes de pompage photovoltaïques totalisant une puissance installée de 1330 kW crête et fournissant de ltotalisant une puissance installée de 1330 kW crête et fournissant de l ’’eau potable à plus deau potable à plus d ’’un million deun million de personnes.personnes. Au Sud du Maroc, et depuis 1995, un programme de pompage solaire a été réalisé, permettant à plus deAu Sud du Maroc, et depuis 1995, un programme de pompage solaire a été réalisé, permettant à plus de 12.000 personnes dans 23 villages, d12.000 personnes dans 23 villages, d ’’être alimentées en eau fournie par autant de systèmes de pompageêtre alimentées en eau fournie par autant de systèmes de pompage solaires associés à des infrastructures de distribution. Le projet a à son actif plus dsolaires associés à des infrastructures de distribution. Le projet a à son actif plus d ’’un million de m³ dun million de m³ d ’’eaueau pompés à fin 2002.pompés à fin 2002.
  • 25. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque Au-delà des macros projets qui impliquent des budgets considérables, de plus en plus de micros projetsAu-delà des macros projets qui impliquent des budgets considérables, de plus en plus de micros projets sont réalisés et répondent à des besoins aussi variés que lsont réalisés et répondent à des besoins aussi variés que l ’’alimentation en eau :alimentation en eau : – de petits groupes dde petits groupes d’’habitations en milieu rural,habitations en milieu rural, – de projets privés de construction en zone non électrifié,de projets privés de construction en zone non électrifié, – de bivouacs touristiques sahariens,de bivouacs touristiques sahariens, – de projets touristiques de plus ou moins grands envergure,de projets touristiques de plus ou moins grands envergure, – dd’’entreprises agricoles à petite échelle,entreprises agricoles à petite échelle, – de complexes scolaires isolésde complexes scolaires isolés – etc.etc. LL’’émergence de pompes de nouvelle génération mettant en œuvre des technologies innovantes aémergence de pompes de nouvelle génération mettant en œuvre des technologies innovantes a fortement contribué à élargir la plage de performance, à améliorer sensiblement les rendements et àfortement contribué à élargir la plage de performance, à améliorer sensiblement les rendements et à contribuer au développement significatif des micros projets de pompage solaire tel que décritcontribuer au développement significatif des micros projets de pompage solaire tel que décrit précédemment.précédemment.
  • 26. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque III Matériel / InnovationIII Matériel / Innovation III.1 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif nécessitant un convertisseurIII.1 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif nécessitant un convertisseur Elles constituent sans aucun doute le type de pompe le plus répandu à ce jour.Elles constituent sans aucun doute le type de pompe le plus répandu à ce jour. Leur débit important permet de réaliser des projets de très grandes envergures.Leur débit important permet de réaliser des projets de très grandes envergures. Elles nécessitent la mise en œuvre de plusieurs dizaines de kW de panneaux photovoltaïques.Elles nécessitent la mise en œuvre de plusieurs dizaines de kW de panneaux photovoltaïques. La marque la plus robuste et la plus utilisée à lLa marque la plus robuste et la plus utilisée à l ’’échelle planétaire est danoise : Grundfoéchelle planétaire est danoise : Grundfo III.2 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif, à convertisseur intégré et à énergie hybrideIII.2 Pompe centrifuge à moteur à courant alternatif, à convertisseur intégré et à énergie hybride solaire et éoliennesolaire et éolienne LL’’innovation a un nom : SQ Flex, comme flexibilité !innovation a un nom : SQ Flex, comme flexibilité ! Issue des usines Grundfos la série SQ Flex, déclinée en plusieurs modèles, dispose dIssue des usines Grundfos la série SQ Flex, déclinée en plusieurs modèles, dispose d ’’unun convertisseurconvertisseur intégré au corps de la pompe.intégré au corps de la pompe. La SQ Flex peut être alimenté indifféremment en courant continu ou alternatif et par énergie solaireLa SQ Flex peut être alimenté indifféremment en courant continu ou alternatif et par énergie solaire ouou éolienne.éolienne.
  • 27. Pompage photovoltaïquePompage photovoltaïque III.3 Pompes volumétriques à pistons coaxiaux et à moteur à courant continueIII.3 Pompes volumétriques à pistons coaxiaux et à moteur à courant continue Développé spécifiquement pour les applications photovoltaïques, elle fait lDéveloppé spécifiquement pour les applications photovoltaïques, elle fait l ’’objet dobjet d’’un brevetun brevet industriel àindustriel à ll’’échelle internationale.échelle internationale. Elle est fabriquée en Italie par la société Fluxinos, spécialisée depuis le début du siècle dans laElle est fabriquée en Italie par la société Fluxinos, spécialisée depuis le début du siècle dans la fabrication de pompe de très haute précision pour lfabrication de pompe de très haute précision pour l ’’agro alimentaire.agro alimentaire. Bien que les débits restent modestes (de 2 à 16 m³/jour) son moteur à courant continu associé à sonBien que les débits restent modestes (de 2 à 16 m³/jour) son moteur à courant continu associé à son système breveté de pistons coaxiaux son à lsystème breveté de pistons coaxiaux son à l ’’origine de son très haut rendement.origine de son très haut rendement. Efficace jusquEfficace jusqu’’à une HMT de 150 m à partir de300 Watt crête dà une HMT de 150 m à partir de300 Watt crête d ’’alimentation photovoltaïque nous leuralimentation photovoltaïque nous leur avons réservé un chapitre spécial.avons réservé un chapitre spécial. Note : des pompes à membranes sont également disponibles sur le marché.Note : des pompes à membranes sont également disponibles sur le marché. Même si nous ne pouvons complètement les exclure, leur fiabilité au cours du temps nMême si nous ne pouvons complètement les exclure, leur fiabilité au cours du temps n ’’étantétant paspas avérée, nous avons fait le choix de ne pas les recommander dans ce manuel.avérée, nous avons fait le choix de ne pas les recommander dans ce manuel. http://www.avatechenergy.com/http://www.avatechenergy.com/