POMPE SOLAIRE SUBMERSIBLE À COURANT CONTINU
Pompe submersible solaire AC/DC
Pompe solaire de surface CC
Pompe solaire de surface AC/DC
Pompe solaire pour piscine
Pompe solaire avec contrôleur intégré
Onduleur de pompe solaire
Accessoires pour pompes
Monsieur Youkee Kong 
Application des pompes à eau solaires au traitement de l'eau
Les pompes à eau solaires constituent une solution idéale et performante pour la circulation et la filtration de l'eau des piscines. Elles sont particulièrement adaptées aux utilisateurs situés dans des régions bénéficiant d'un fort ensoleillement, où le coût de l'électricité est élevé, où la sensibilité environnementale est forte et où l'on recherche un retour sur investissement à long terme. Grâce à la maturité de la technologie solaire et à la baisse des coûts, elles deviennent un choix de plus en plus populaire pour la construction ou la rénovation de piscines.
ÉTAPE 1 :
Détermination des paramètres de base du système
1. Calcul du débit de circulation requis (Q)
Le débit détermine la vitesse de « renouvellement » du plan d'eau et est essentiel pour garantir l'efficacité de la filtration et de la désinfection.
A. Pour les applications de piscine :
Formule de base : Débit requis Q (m³/h) = Volume total de la piscine (m³) ÷ Période de renouvellement requise (heures)
Analyse des paramètres :
• Volume total de la piscine : Longueur de la piscine (m) × largeur (m) × profondeur moyenne (m)
• Période de renouvellement : Désigne le temps nécessaire pour filtrer la totalité du volume de la piscine, déterminé par les normes ou réglementations de l'industrie.
- Piscines publiques/commerciales : Exigences strictes, périodes de rotation plus courtes (généralement 4 à 6 heures par cycle).
- Piscines privées : Périodes de rotation plus longues, généralement de 6 à 8 heures (3 à 4 cycles par jour).
- Norme simplifiée courante : Le secteur utilise souvent des « cycles de rotation journaliers » pour les estimations. Par exemple, il est recommandé que les piscines privées soient renouvelées 3 à 4 fois par jour.
Q (m³/h) = Volume total de la piscine (m³) × Cycles de renouvellement journaliers ÷ 24 heures
Exemple :
Une piscine privée de 50 m³ nécessite un renouvellement de l'eau toutes les 8 heures.
Une piscine privée de 50 m³ nécessite un renouvellement de l'eau toutes les 8 heures.
Q = 50 m³ ÷ 8 h = 6,25 m³/h
B. Pour les applications de traitement de l'eau (par exemple, les plans d'eau paysagers, les bassins écologiques) :
Le principe est similaire, la durée du cycle étant déterminée par les exigences de qualité de l'eau (par exemple, pour prévenir la prolifération d'algues), et pouvant être de 12 ou 24 heures. La formule reste la même.
Q = Volume total d'eau ÷ Durée de renouvellement souhaitée
ÉTAPE 2. Détermination de la hauteur manométrique totale (H_total)
Il s'agit du paramètre essentiel pour le choix d'une pompe, représentant la résistance totale que la pompe doit surmonter.
H_total = Hauteur statique (H_static) + Hauteur de frottement (H_friction) + Perte de charge due aux équipements (H_equipment)
Analyse des paramètres :
• Hauteur statique (H_static) : Différence de hauteur verticale entre la sortie de la pompe et le point le plus haut du système. Pour les piscines, si la pompe et le filtre sont au niveau de la surface de l’eau, cette valeur peut être nulle.
• Perte de charge par frottement (H_friction) : Perte de pression due à l’écoulement de l’eau dans les conduites, les coudes et les vannes. Elle dépend de la longueur, du diamètre et du matériau de la conduite, ainsi que de la vitesse d’écoulement, et représente généralement la part prépondérante de la perte de charge totale.
• Perte de pression des équipements (H_équipement) : Perte de pression lorsque l'eau traverse les filtres (différence significative entre les médias filtrants neufs et sales), les équipements de désinfection (UV, doseurs de chlore), les réchauffeurs, etc. Ce sont des données critiques qui doivent être obtenues auprès des fournisseurs d'équipements !
- Un filtre à sable propre a généralement une perte de pression d'environ 3 à 5 mètres de hauteur (m).
- Une unité de désinfection UV présente une perte de pression d'environ 2 à 3 mètres.
- La perte de pression totale des équipements est la somme des pertes de pression de chaque équipement.
Exemple d'estimation :
• Hauteur statique H_static = 0 m (système installé horizontalement)
• Perte de charge du filtre H_filtre = 5 m
• Perte de charge de l'équipement UV H_uv = 3 m
• Hauteur de frottement dans la conduite H_friction = 4 m (estimée)
H_total = 0 m + 5 m + 3 m + 4 m = 12 mètres
Doit correspondre parfaitement à la tension, à la puissance et au type (CC/CA) de la pompe.
Caractéristiques principales :
Doit inclure la fonctionnalité MPPT et des fonctions de protection essentielles telles que la protection contre le fonctionnement à sec (pour éviter d'endommager la pompe si la source d'eau est épuisée).
ÉTAPE 3 : Sélection de la pompe et du système solaire
1. Calcul du débit de pompe requis (Q_pompe)
Formule de base :
Q_pompe (m³/h) = Q_jour (m³/jour) ÷ Durée moyenne d'ensoleillement maximal par jour (T, unité : heures)
Différence avec l'agriculture : L'élevage fournit généralement l'eau directement aux abreuvoirs ou aux réservoirs de stockage, avec une efficacité d'irrigation (η) généralement proche de 1 (sauf en cas de fuite importante dans les canalisations), ce qui permet de simplifier la formule.
Analyse des paramètres : Durée moyenne d’ensoleillement maximal par jour (T) : généralement de 4 à 6 heures (par exemple, 5 heures). Cela signifie que le système doit pomper la quantité d’eau nécessaire pour la journée en 5 heures.
Exemple de calcul : Q_pompe = 11 m³/jour ÷ 5 h/jour = 2,2 m³/h
Conclusion : Vous devez choisir une pompe avec un débit d'au moins 2,2 m³/h à une hauteur manométrique de 75 mètres.
2. Sélection de la pompe
Sélection du type :
• Puits profonds : les pompes submersibles sont le choix évident.
• Eaux de surface (rivières, lacs) : Pour les faibles hauteurs de refoulement, des pompes centrifuges de surface peuvent être utilisées, mais les limitations de la hauteur d'aspiration doivent être prises en compte.
Méthode : En se basant sur une hauteur totale H_total de 75 m et un débit Q_pompe de 2,2 m³/h, consulter la courbe de performance (courbe HQ) du fabricant de la pompe afin d’identifier un modèle adapté et de déterminer la puissance absorbée au point de fonctionnement. On suppose que la puissance requise est de 0,8 kW (800 W).
Analyse des paramètres :
• Rendement total du système (η_sys) : Supposons 0,9 (rendement du contrôleur MPPT + pertes en ligne).
• Facteur de redondance : Supposons 1,2-1,3 pour assurer le fonctionnement du système en cas de légère poussière, de températures élevées ou d'ensoleillement sous-optimal.
Exemple de calcul :
P_pv = (0,8 kW ÷ 0,9) × 1,3 ≈ 1,16 kW Conclusion : Vous devez installer des panneaux solaires d'une puissance totale d'environ 1,2 kW.
Formule de base :
Q_pompe (m³/h) = Q_jour (m³/jour) ÷ Durée moyenne d'ensoleillement maximal par jour (T, unité : heures)
Différence avec l'agriculture : L'élevage fournit généralement l'eau directement aux abreuvoirs ou aux réservoirs de stockage, avec une efficacité d'irrigation (η) généralement proche de 1 (sauf en cas de fuite importante dans les canalisations), ce qui permet de simplifier la formule.
Analyse des paramètres : Durée moyenne d’ensoleillement maximal par jour (T) : généralement de 4 à 6 heures (par exemple, 5 heures). Cela signifie que le système doit pomper la quantité d’eau nécessaire pour la journée en 5 heures.
Exemple de calcul : Q_pompe = 11 m³/jour ÷ 5 h/jour = 2,2 m³/h
Conclusion : Vous devez choisir une pompe avec un débit d'au moins 2,2 m³/h à une hauteur manométrique de 75 mètres.
2. Sélection de la pompe
Sélection du type :
• Puits profonds : les pompes submersibles sont le choix évident.
• Eaux de surface (rivières, lacs) : Pour les faibles hauteurs de refoulement, des pompes centrifuges de surface peuvent être utilisées, mais les limitations de la hauteur d'aspiration doivent être prises en compte.
Méthode : En se basant sur une hauteur totale H_total de 75 m et un débit Q_pompe de 2,2 m³/h, consulter la courbe de performance (courbe HQ) du fabricant de la pompe afin d’identifier un modèle adapté et de déterminer la puissance absorbée au point de fonctionnement. On suppose que la puissance requise est de 0,8 kW (800 W).
3. Calcul de la puissance du générateur photovoltaïque (P_pv)
Formule principale : P_pv (kW) = [Puissance absorbée par la pompe (kW) ÷ Rendement total du système (η_sys)] × Facteur de redondanceAnalyse des paramètres :
• Rendement total du système (η_sys) : Supposons 0,9 (rendement du contrôleur MPPT + pertes en ligne).
• Facteur de redondance : Supposons 1,2-1,3 pour assurer le fonctionnement du système en cas de légère poussière, de températures élevées ou d'ensoleillement sous-optimal.
Exemple de calcul :
P_pv = (0,8 kW ÷ 0,9) × 1,3 ≈ 1,16 kW Conclusion : Vous devez installer des panneaux solaires d'une puissance totale d'environ 1,2 kW.
ÉTAPE 4 : Considérations particulières pour le traitement de l'eau/les scénarios de piscine
Durée d'utilisation vs. heures d'ensoleillement
Différence clé : La filtration d’une piscine nécessite un fonctionnement quotidien suffisamment long (généralement de 8 à 12 heures), au lieu de se concentrer sur les 4 à 6 heures d’ensoleillement maximal. Par conséquent, l’objectif de conception du système est d’utiliser l’énergie solaire pour compenser les coûts d’électricité liés à ce fonctionnement de 8 à 12 heures, plutôt que de pomper de grands volumes d’eau en peu de temps. Solution : Augmenter la capacité des panneaux photovoltaïques (en utilisant un facteur de redondance plus élevé, par exemple 1,5) afin de garantir une puissance suffisante pour alimenter la pompe même en cas de faible ensoleillement.
Stockage de batteries vs. raccordement au réseau
Solution optimale (recommandée) : Mode « Entraînement direct PV + alimentation de secours par le réseau ». Le système privilégie l’énergie solaire et bascule automatiquement sur l’alimentation par le réseau lorsque l’ensoleillement est insuffisant (par exemple, par temps nuageux ou en soirée), garantissant ainsi des cycles de filtration continus. Il s’agit de la solution la plus stable, la plus efficace et la plus économique.
Solution totalement hors réseau : Si aucun raccordement au réseau n’est disponible, il est nécessaire de configurer un important parc de batteries, mais cela augmente considérablement les coûts et les charges de maintenance et n’est généralement pas recommandé.
Résistance à la corrosion de la pompe : Le matériau de la pompe doit être résistant à la corrosion due aux produits chimiques de la piscine (par exemple, le chlore), comme le plastique renforcé ou l'acier inoxydable 316.
Surveillance de la pression du système : Il est conseillé d’installer un manomètre pour surveiller le colmatage du filtre. Une perte de pression accrue entraîne une réduction du débit, nécessitant un lavage à contre-courant ou le remplacement du média filtrant.
Durée d'utilisation vs. heures d'ensoleillement
Différence clé : La filtration d’une piscine nécessite un fonctionnement quotidien suffisamment long (généralement de 8 à 12 heures), au lieu de se concentrer sur les 4 à 6 heures d’ensoleillement maximal. Par conséquent, l’objectif de conception du système est d’utiliser l’énergie solaire pour compenser les coûts d’électricité liés à ce fonctionnement de 8 à 12 heures, plutôt que de pomper de grands volumes d’eau en peu de temps. Solution : Augmenter la capacité des panneaux photovoltaïques (en utilisant un facteur de redondance plus élevé, par exemple 1,5) afin de garantir une puissance suffisante pour alimenter la pompe même en cas de faible ensoleillement.
Stockage de batteries vs. raccordement au réseau
Solution optimale (recommandée) : Mode « Entraînement direct PV + alimentation de secours par le réseau ». Le système privilégie l’énergie solaire et bascule automatiquement sur l’alimentation par le réseau lorsque l’ensoleillement est insuffisant (par exemple, par temps nuageux ou en soirée), garantissant ainsi des cycles de filtration continus. Il s’agit de la solution la plus stable, la plus efficace et la plus économique.
Solution totalement hors réseau : Si aucun raccordement au réseau n’est disponible, il est nécessaire de configurer un important parc de batteries, mais cela augmente considérablement les coûts et les charges de maintenance et n’est généralement pas recommandé.
Résistance à la corrosion de la pompe : Le matériau de la pompe doit être résistant à la corrosion due aux produits chimiques de la piscine (par exemple, le chlore), comme le plastique renforcé ou l'acier inoxydable 316.
Surveillance de la pression du système : Il est conseillé d’installer un manomètre pour surveiller le colmatage du filtre. Une perte de pression accrue entraîne une réduction du débit, nécessitant un lavage à contre-courant ou le remplacement du média filtrant.
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