Une présentation PowerPoint d'un système de pompage Éolien pour l'irrigation goutte à goutte pour parcelles agricoles

1. POMPAGE EOLIEN POUR IRRIGATION AGRICOLE GOUTTE A GOUTTE
CONTRE SAISON : CAS DE LA VILLE DE MAROUA
Rapport de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme d’Ingénieur des
Travaux en Energies Renouvelables
Présenté par
ABATHE KOMBO Sylvain Daniel
Matricule:14A682S
Président du Jury:
Pr DJONGYANG
Examinateur:
Dr BIKORO BI
ALIOU Marcelin
Encadreur :
Dr KOUENI TOKO
Année académique 2016/2017
UNIVERSITE DE MAROUA
————
INSTITUT SUPERIEUR DU SAHEL
————
DEPARTEMENT DES ENERGIES
RENOUVELABLES
————
THE UNIVERSITY OF MAROUA
————
THE HIGHER INSTITUTE OF THE SAHEL
————
DEPARTMENT OF RENEWABLE
ENERGY
________
Noël

2. 2
PLAN DE LA PRESENTATION
 INTRODUCTION
 MATERIEL ET METHODES
 PRESENTATIONS DES RESULTATS
 CONCLUSION ET PERSPECTIVES

3. 3
INTRODUCTION(1/2)
 Dépendance énergétique, une dépendance économique, et même politique.
Plus de la moitié de l’énergie mondiale provient de gisements de combustibles
fossiles.
D’où l’urgence de valorisé d’une manière optimal les énergies renouvelables.
L’agriculture maraîchère, est limitée dans l’espace et nécessite une technicité
élaborée pour assurer l’exhaure et la maîtrise de l’irrigation.

4. 4
Objectif général
Objectifs spécifiques
 Localisation de notre site, collecte et traitement des données
climatiques.
INTRODUCTION(2/2)
Evaluation des besoins en eau de la tomate.
Dimensionner l’éolien.
 pompage éolien pour irrigation agricole goutte a goutte contre
saison : cas de la ville de Maroua.
Etude économique du projet

5. 5
MATERIEL ET METHODES
1.Materiel
Noms Fonctions Logos
Un tableur
(Excel),
pour effectuer les
calculs et la
représentation
des graphes et
courbes ;
Un logiciel de
dessin (Autocad)
Pour la
réalisation de
notre câblage
électrique et le
plan de masse de
l’ouvrage
Logiciel RET
Screen
pour la
comparaison des
données
obtenues sur le
terrain (Maroua
SALAK) à ceux
de la NASA
Un logiciel
Visio2014
pour la
réalisation du
réseau PERT et
les étapes pour le
choix d’un site
éolien

6. 6
Localisation et
inspection du site
Dimensionner
éolien
Evaluation des besoins en eau
de la spéculation
Etude économique
MATERIEL ET METHODES
2.METHODES
2.1 évaluation des besoins en de la tomate
Texture du sol
Profondeur nette de la dose d’irrigation (mm)
d= (ha ×p) ×D (1)

7. 7
MATERIEL ET METHODES
2.METHODES
Coefficient 𝐾𝑐
 Evapotranspiration réelle maximale
Etm= 𝐾𝑐×Eto (2)
Pluie efficace
𝑃𝑒(𝑚𝑚) 𝑃𝑒 = ᴦ × 𝑃
𝑃𝑒= 0,8 P si P > 75mm/mois;
𝑃𝑒 = 0,6 P si P < 75 mm/mois
La fréquence d’irrigation
i=
𝑑
𝐸𝑡𝑚
(3)
(4)

8. 8
MATERIEL ET METHODES
2.METHODES
 efficience d’application de l’irrigation
𝐸𝑎=
𝑑
eau appliquer brute ×100
(5)
 profondeur brute d’application en mm
dg=
𝑑
𝐸𝑎
(6)
Débit minimale
(7)
 Nombre d'heure de fonctionnement par jour, t(heur)
T=10×S
𝑑𝑔
𝑄
(8)
 Débit total irrigué 𝑄𝑇(𝑚3
/j) 𝑄𝑇=(1+15%)Q (9)
𝑄𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑛=10×𝑆×𝑑𝑔

9. 9
MATERIEL ET METHODES
2.2Dimensionnement éolien
la méthode empirique B pour calculer :
a) Paramètres de weibull
k= (
𝜎
𝑣
)−1,089
 C=
𝑣𝑚
𝛤(1+
1
𝑘
)
b)Puissance hydraulique
𝑃𝑜𝑢𝑡=
𝑄×𝐻
367
× 𝜂
(10) (11)
(12)
c)Volume d’eau (m3)
𝑉 =
𝑃×𝜂
𝐻
× 367 (13)

10. 10
MATERIEL ET METHODES
2.3 Etude économique et choix de l’éolienne
Calcul du coût d’un mètre cube d’eau de chaque éolienne
COW=
𝐶
𝑉𝑊
en CFA/m3 (15)
 C=𝑐𝐼 1 + 𝑚
(1+𝐼)𝑛−1
𝐼(1+𝐼)𝑛
le coût total d’investissement annuel actualise sur toute la durée de vie de
l’éolienne
 COE=
𝐶
𝐸𝑊𝑇
en kWh/CFA
 prix du kilowatt d’électricité de chaque éolienne
(14)
(16) Avec  𝐸𝑊𝑇=8760.A.𝑃𝑁.𝐶𝐹
le facteur de charge  CF=
𝑒
−(
𝑣𝑐
𝐶 )𝑘−𝑒
−(
𝑣𝑅
𝐶 )𝑘
(
𝑣𝑅
𝐶
)𝑘 − (
𝑣𝑐
𝐶
)𝑘
− 𝑒−(
𝑣𝐹
𝐶
)𝑘
(16)
(17)

11. 11
PRESENTATIONS DES RESULTATS(1/8)
1-Moyenne mensuelle de la pluviométrique (mm/mois)
0
50
100
150
200
250
P(mm/mois Pluviométrique
P
figure i

12. 12
PRESENTATIONS DES RESULTATS2/8)
2-les phases de croissance de la tomate
Novembre Décembre Janvier février Mars
phase
initiale
(culture en
pépinière)
phase de
développem
ent (reprise)
phase de
mis-
saison
(floraison)
phase
arriéré
saison
(mi- récolte)
Kc
mensuels
0,45 0,75 1,02 1,03 0,8
21 Février au 15 Mars
1ere Décembre au 10
Janvier
11 Janvier au 20 Février
Tableau i

13. 13
PRESENTATIONS DES RESULTATS(3/9)
Novembre Décembre Janvier Février Mars
Texture du sol Argilo-sableux
Choix de la spéculation Tomate
humidité totale, ha en (mm/m) 35 35 35 35 35
Tarissement admissible 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
profondeur d'enracinement (m) 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7
profondeur nette de la dose d'irrigation (mm) 1,4 2,8 4,2 7 9,8
évapotranspiration standard, Eto (mm/jour) 2,7 2,7 2,9 3,4’ 3,9
coefficient cultural Kc 0,45 0,75 1,02 1,03 0,8
évapotranspiration réelle max, Etm(mm/jour) 1,21 2,02 2,95 3,5 3,12
précipitation saisonnière, P (mm) 0,2 0 0 0 1,9
ᴦ 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
pluie efficace Pe (mm) 0,12 0 0 0 1,44
intervalle d'irrigation consécutive, i (jr) 1 1 1 2 3
efficience, Ea (%) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
superficie, A (ha) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
nombre d'heure de fonctionnement par jour, t(heur) 10 10 10 10 10
constance pour l'hectare, 10 10 10 10 10 10
profondeur brute d'application de l'irrigation dg
(mm)
1,75 3,5 5,25 8,75 12,25
débit journalier d'eau à irriguer sur une surface
pendant les jours d'irrigation (m3/j)
8,75 17,5 26,25 43,75 61,25
Tableau ii

14. 14
PRESENTATIONS DES RESULTATS(4/8)
0
1
2
3
4
5
janvier
févrrier
mars
avril
mai
juin
juillet
aout
septembre
octobre
novembre
décembre
annuel
Vitesse moyenne du vent en m/s
venst sur le site
données
satellitaires
4-Vent moyenne de la ville de Maroua en 2016(m/s)
5-les paramètres de weibull
période
s Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août
Septem
bre
Octobr
e
Novem
bre
Décem
bre Annuel
K 2,34 2,23 2,48 2,63 1,96 1,98 2,02 2,05 2,01 2,88 2,78 2,56 2,29
C 3,01 3,19 3,23 3,12 2,99 3,01 2,86 2,76 2,77 2,72 2,79 2,92 2,95
figure ii

15. 15
PRESENTATIONS DES RESULTATS(5/8)
6-la densité de probabilité
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0 20 40 60 80 100 120
Jan Fév Mars Avril Mai Juin Juillet Août Sep Oct Nov Dec Annuel
figure iii

16. 16
7-coûts du mètre cube d’eau de l’éolienne CF6e
PRESENTATIONS DES RESULTATS(6/8)
8-coût du kilowatt d’électricité de l’éolienne CF6e
0
50
100
150
200
20 30 40 50
PRIX(FCFA)
LES HAUTEURS(m)
Cout d'électricité de l'éolienne CF6e
coût du m3d'eau/heure
HAUTEUR
MANOMETRIQUES
HAUTEURS 25 35 40
CF 6e
20 12 17 20
30 10 15 17
40 8 13 15
50 6 12 10
CF 6e Bergey XL.1 Proven 2.5 kW
Altitud
e (m)
C (F
cfa/Kwh
Cf (%)
C (F
cfa/Kwh
Cf (%)
C (F
cfa/Kwh
Cf (%)
20 182 0,13 432 0,054 509 0,049
30 158 0,15 440 0,064 440 0,054
40 132 0,17 371 0,071 371 0,060
50 123 0,2 329 0,076 329 0,065
Tableau iii
Tableau iv
Tableau v

17. 17
PRESENTATIONS DES RESULTATS(7/8)
9- Le schéma du système d’irrigation
figure iv

18. 18
DISCUSSIONS DES RESULTATS ET RECOMMANDATIONS(8/8)
données NASA.
paramètres dans le choix de notre éolien:
Eolienne CF6e
Valeurs unités
Puissance nominale (Pn) 6 kW
Facteur de charge(CF) 0,138
Puissance utile(Pu) 0,82 kw
Vitesse de démarrage 1,5
m/s
Vitesse d’arrêt 30
Vitesse nominale 8
puissance électrique(0,82kW) motopompe(0,54kW)
Tableau v

19. 19
CONCLUSION ET PERSPECTIVES(1/2)
Le système Pompage éolien est le mieux adapté pour l’irrigation agricole
goutte a goutte ,compte tenu de sa longue durée de vie et sa faible
maintenance.
Le système proposé pour la localité Maroua compte une éolienne de
0,82kW(𝑃𝑈 ),une motopompe de 0,54kW, capteur de niveau ,et enfin
une boite de commande pour le système.
Nous envisageons pour la suite, effectuer une étude et un
dimensionnement en vue d’installer deux abreuvoir destiné pour les
besoins en eau du bétail de la localité.

20. 20
Merci de votre aimable attention.