Du 13 au 15 juin 2024, le salon SNEC PV POWER+ EXPO se tiendra au Centre national des congrès et des expositions de Shanghai.

Le système de pompage solaire est un système intégré photomécanique et électrique qui utilise l'énergie solaire pour puiser l'eau et qui a connu un développement rapide ces dernières années. Son principe de fonctionnement repose sur l'utilisation de cellules photovoltaïques assemblées en un réseau, convertissant directement l'énergie solaire en énergie électrique. Cette énergie alimente ensuite différents moteurs qui actionnent des pompes à eau à haut rendement et économes en énergie, permettant ainsi de puiser l'eau dans les rivières, les lacs, les puits profonds et autres sources d'eau. Le système de pompage solaire fonctionne du lever au coucher du soleil. Entièrement automatique, silencieux et très fiable, il est largement utilisé dans le monde entier, notamment dans les pays en développement. Le système de pompage solaire photovoltaïque se compose principalement de quatre parties : un champ photovoltaïque, un contrôleur, un moteur et une pompe à eau.

1. Panneau photovoltaïque
De nombreuses cellules solaires sont connectées en série et en parallèle pour former un générateur photovoltaïque, qui convertit directement l'énergie solaire en énergie électrique continue. La plupart des cellules solaires actuellement utilisées dans les systèmes de pompage d'eau photovoltaïques sont des cellules en silicium, notamment en silicium monocristallin, polycristallin et amorphe. La puissance maximale nominale d'une cellule solaire correspond également à sa puissance de sortie maximale.

2. Contrôleur
La puissance de sortie d'un générateur photovoltaïque est étroitement liée à l'ensoleillement, à la température ambiante, à la couverture nuageuse, au soleil, à la pluie, au brouillard et à d'autres conditions météorologiques. Cette puissance, qui varie en fonction de l'ensoleillement, est fournie en courant continu (CC). La pompe à eau photovoltaïque et le moteur CC constituent les charges du générateur. Des moteurs à courant alternatif (CA) ou d'autres types de moteurs plus récents peuvent également être utilisés pour son entraînement. Dans ce cas, le système de pompage photovoltaïque doit fonctionner de manière optimale afin de garantir des conditions de fonctionnement idéales et d'exploiter au maximum le potentiel de la puissance de sortie du générateur, quelle que soit la luminosité. Un adaptateur est nécessaire pour assurer ce fonctionnement. Cet adaptateur comprend principalement des dispositifs de suivi du point de puissance maximale (MPPT), des onduleurs et des dispositifs de protection.

3. Moteur et pompe à eau
D'autres mesures du système de pompe à eau photovoltaïque visent toutes à produire plus d'eau de manière stable et fiable ; autrement dit, elles doivent être mises en œuvre dans le fonctionnement du moteur et de la pompe. Elles peuvent former un ensemble exigeant une fiabilité maximale et un rendement élevé. Pour les pompes à eau photovoltaïques, l'association des moteurs et des pompes est plus complexe que pour les pompes classiques. En effet, la puissance et la tension du moteur étant fortement limitées par celles du générateur photovoltaïque, les exigences de hauteur de refoulement et de débit de la pompe nécessitent généralement une conception spécifique du moteur, prenant en compte la structure du générateur. En raison des exigences variées des utilisateurs, les moteurs d'entraînement des pompes à eau photovoltaïques comprennent : des moteurs à courant continu traditionnels de différentes tensions, des moteurs à courant continu sans balais à aimants permanents, des moteurs asynchrones triphasés, des moteurs synchrones à aimants permanents, des moteurs à réluctance, etc. Actuellement, les moteurs asynchrones triphasés et les moteurs à courant continu sans balais sont les plus courants, et les systèmes de forte puissance utilisent principalement des moteurs asynchrones triphasés à haut rendement. Le choix et la conception des pompes à eau dans les systèmes de pompage photovoltaïques présentent également certaines caractéristiques. Selon les exigences des utilisateurs en matière de débit, de hauteur manométrique, de coût et de fiabilité, le type de pompe peut souvent être sélectionné selon les principes suivants : les utilisateurs qui optent pour des pompes volumétriques recherchent généralement une hauteur manométrique élevée et un faible débit ; ceux qui privilégient les pompes auto-amorçantes recherchent un débit important et une hauteur manométrique élevée.

Comparées aux pompes à eau diesel, les pompes à eau solaires ont une durée de vie supérieure à 20 ans et présentent l'avantage de faibles coûts d'exploitation et d'un entretien minimal, voire inexistant. La promotion et l'application des systèmes de pompage d'eau solaire contribuent non seulement à lutter contre la dégradation de l'environnement, notamment la désertification des terres et la diminution de la végétation, mais permettent également d'assurer un approvisionnement en eau efficace aux populations vivant dans des zones très dispersées, telles que les zones pastorales, les postes frontières, les avant-postes, les îles et les réserves naturelles.