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Pompage solaire en Afrique : transformer le soleil en eau courante pour l’adduction d’eau ou l’irrigation

 

Utiliser le soleil pour pomper de l’eau pour l’irrigation ou la maison, c’est possible ! Le pompage solaire est d’ailleurs une technique très au point, efficace et presque imbattable économiquement. L’agriculture au Sénégal va pouvoir en profiter, c’est une révolution !

  

Principe

 

Le pompage solaire est une technique qui consiste à pomper l'eau au fil du soleil, c'est dire seulement quand le soleil est présent. Le génie du pompage solaire tient dans sa très grande simplicité. On peut difficilement imaginer un système plus simple : un panneau solaire et une pompe suffisent. Pas besoin de batteries, le débit de la pompe solaire varie en fonction de la puissance du panneau.

 

 

source : Ademe

 

La nuit, la pompe ne marche pas, mais l'eau peut être stockée dans un réservoir pour être utilisée au besoin. Dans la pratique, il est recommandé d'utiliser un régulateur adapté à la pompe solaire pour la protéger et booster son fonctionnement le matin et le soir.

 

 

 

Des systèmes de pompage solaire existent de toutes les tailles, et peuvent pomper de gros volumes d'eau (plusieurs centaines de m3 par jour) à des profondeurs très importantes (plus de 350m). Le pompage solaire s'adapte ainsi à toutes les variétés de configurations présentent en Afrique.

 

 

Dimensionner une pompe solaire

 

Le dimensionnement d'une pompe est relativement simple, il suffit généralement de suivre les abaques fournis par le constructeur de la pompe. Les données essentielles à obtenir sont :

  • la HMT de l'installation (Hauteur Manométrique Totale,en mètres) qui est la somme de la hauteur totale de pompage (profondeur du puits + hauteur du réservoir) et des pertes de charges (canalisations, clapets, coudes, etc)
  • le besoin en eau, habituellement en m3/jour
  • l'ensoleillement disponible sur le site, en kWh/m²/jour

 

Par exemple, dimensionnons une pompe pour un sénégalais qui souhaite :

  • avoir 4m3 d'eau par jour pour irriger son champ
  • avec une HMT de 25m (puits à 20m + 2m de surélévation du bassin + 3m de pertes de charges)
  • avec un ensoleillement moyen de 6 kWh/m²/jour

 

L'ensoleillement de 6 kWh/m²/jour signifie que les panneaux solaires vont marcher 6h par jour à pleine puissance. Cela revient à dire que la pompe pourra marcher 6h par jour à pleine puissance (un peu moins en vrai car il y a des pertes).

 

En réalité la pompe fonctionne plutôt de 10 à 14h par jour, à faible puissance le matin et le soir et à pleine puissance à midi (voir courbe ci-dessus). On ramène ces 10 à 14h de fonctionnement à puissance variable à un temps de fonctionnement équivalent à pleine puissance.

 

La pompe adaptée doit pomper 4m3 en 6h, soit 0,67m3 par heure, ou encore 11,1 litres par minute. On se reporte aux courbes du fabricant des pompes, ici Sun Pumps :

 

 

Source : Sun Pumps

 

La pompe la plus adaptée est la SDS-Q-128, qui délivre 12 litres par minute à une profondeur de 25m. Le fabriquant nous indique que la puissance du moteur de la pompe est de 126W, et la tension maximale de 30V.

 

Source : Sun Pumps

 

Les panneaux solaires doivent être 20% plus puissants que le moteur de la pompe pour couvrir les pertes dues à la chaleur, aux câbles etc. La puissance des panneaux est égale ici à 1,2 x 126 = 151 W. En pratique, on installera 2 modules photovoltaïques de 75W et 12V chacun, connectés en série pour délivrer une tension de 24V.

 

Un système de suivi du soleil d'est en ouest, appelé “tracker” en anglais, permet un gain de production de 20 à 40%, suivant que le tracker soit manuel ou automatique.

 

Les marques de pompes à eau solaires immergées les plus connues, gage de fiabilité et de qualité, sont par exemple :

  • Sun Pumps (USA)
  • Shurflo (USA)
  • Grundfos (Danemark)
  • Lorentz (Allemagne)

 

Comment installer une pompe solaire

 

Il faut évidemment choisir une pompe de diamètre inférieur au forage. Ce diamètre est donné en pouce.

 

La pompe doit toujours être placée sous l’eau, à tous les moments de l’année, il faut donc prévoir la baisse du niveau d’eau à la saison sèche, le pire au Sénégal étant les mois de mai et juin.

 

Il faut aussi s’assurer que la pompe n’est pas trop proche du fond du forage et de toutes les impurtés qui peuvent l’encrasser : sable, boues, particules...

 

La connexion électrique à lieu sous l’eau. Suivant le fabricant de la pompe, différents systèmes de connexions existent. Le plus fréquent est d’utiliser un boitier de jonction étanche à la résine. La résine est coulée liquide dans le boitier et doit être durcie pendant quelques heures avant de pouvoir être plongée sous l’eau.

 

 

 

Prévoir une ligne de sécurité avec une corde solide ou un câble en acier inoxydable qui va soutenir le poids de la pompe, de la tuyauterie et du câble. Ce câble est attaché à un point de fixation solide au niveau du sol. Le poids de l’ensemble ne doit jamais reposé sur le câble électrique !

 

Enfin, fermez le puit ou le forage avec un couvercle pour empêcher la contamination de l’eau (microbes, bactéries, déchets) et pour la sécurité des personnes et des animaux.

 

 

 

 

Onduleur solaire pour pompe triphasée

 

Une alternative à l'utilisation d'une pompe solaire en courant continu est l'utilisation d'un onduleur solaire triphasé. Ces onduleurs fonctionnent au fil du soleil, c'est à dire en direct, sans batteries, et sont équipés d'un MPPT (trackeur du point de puissance maximale).

 

Cette solution est intéressante pour les systèmes de moyenne et grosse puissance (1kW et plus) car il permet de conserver la pompe triphasée déjà en place. Seule la source d'énergie existante (réseau, générateur diesel) est remplacée par un champ solaire et un onduleur solaire.

 

Il existe aussi des systèmes de pompes solaires pour la filtration des piscines, fonctionnant au fil du soleil.

 

Contactez nous pour en savoir plus sur ces produits.

 

Problèmes courants

 

Les problèmes fréquents sur un système de pompage solaire proviennent souvent de la ressource en eau.

 

Ensablement : la présence de sables, boues et particules dans l'eau provoquent l'arrêt de la pompe. Dans le pire des cas, avec les pompes solaires bas de gamme mal protégées, le moteur peut griller.

 

Déficit d'eau : le manque d'eau empêche le système de marcher correctement. Cela peut provenir soit :

  • d'un abaissement de la nappe phréatique à la saison sèche (de mars à juillet dans le Sahel)
  • du débit nominal du puits ou du forage qui n'est pas suffisant par rapport au débit de la pompe

 

Parfois le défaut peut provenir de la connexion électrique de la pompe qui est immergée et donc assez vulnérable, ou encore d'un problème sur les sondes de niveau qui protègent la pompe.

 

 

 

Coût de revient

 

Aujourd'hui, au Sénégal, le pompage solaire est encore un petit peu plus cher que le pompage sur le réseau électrique de la Sénélec, mais l'écart se réduit peu à peu. En revanche, le pompage solaire est beaucoup moins cher que les solutions diesel ou essence : motopompes et groupes électrogènes.

 

 

 

Le plus intéressant est de comparer le cout du m3 pompé. En effet, le pompage solaire est cher à l'achat, mais gratuit à l'utilisation alors que le pompage par carburant est l'opposé : le prix du m3 d'eau est donc le meilleur indicateur.

 

Solution motopompe :

  • SDMO essence, prix d'achat 500 000 Fcfa pour une durée de vie de 5000h

  • débit de 9 m3/h à 25m de HMT

  • consommation de 1 litre/h

  • carburant à 850 Fcfa/litre

  • frais de maintenance 50 Fcfa/heure

 

Soit un prix de revient à 110 Fcfa/m3

 

Solution pompage solaire :

  • Système 500W, prix d'achat 3 500 000 Fcfa pour une durée de vie de 15 ans
  • pompage de 13m3/jour à 25m de HMT
  • frais de maintenance 20 000 Fcfa par an

 

Soit un prix de revient à 53 Fcfa/m3

 

Le pompage solaire est donc deux fois moins cher que le pompage par motopompe.

 

 

Commentaires   

 
0 #8 Senegal Energies 29-04-2015 13:26
Citation en provenance du commentaire précédent de adoul wahab cissé :
Bjr j'ai besoin d'acheter une motopompe solaire pour un puits de 6 metres, cest pour dire que l'eau est trés proche, si je peux avoir un devis, merci bien.


Merci de bien vouloir utiliser le la page contact du site ou cliquer sur le lien http://senegal-energies.com/index.php/projet/devis-pompage-solaire pour soumettre votre demande de devis.

Cordialement
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0 #7 FAYE 28-04-2015 23:22
Bonjour, je voudrais aider mes parents en leur réduisant le cout de l'électricité. C'est une maison a rufisque R+1 avec un frigo, 2 télé et les lumières. Merci de me renseigner..
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-1 #6 FAYE 28-04-2015 23:21
Bonjour, je voudrais aider mes parents en leur réduisant le cout de l'électricité. C'est une maison a rufisque R+1 avec un frigo, 2 télé et les lumières. Merci de me renseigner.
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-1 #5 modou sow 08-04-2015 13:38
bonjour cest modou sow adjoint au maire de la commune de ngandiouf departement de tivaouane je vous installer une installtion agricole a thielly dans la commune de ngandiouf et je voudrai un motopompe solaire pour mes besoins en eau et je voudrai un accompagnement et des informations sur vos produits merci mes contacts sont
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0 #4 martin Christine 22-03-2015 17:52
Bonjour,
Nous construisons une maison au Senegal avec un puits pour alimentation en eau. Le puits fera entre 25 et 30 m pour remplir un reservoir sur le toit.
Combien faut il compter pour installer une pompe solaire ?
merci de votre réponse .
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0 #3 cisse 16-03-2015 11:17
bonjour je voudrais savoir le coût d'une motopompe solaire pour un champ de 5ha dans la zone des niayes
Citation en provenance du commentaire précédent de Senegal Energies :
Bonjour M. Cissé,

Pouvez vous nous contacter avec votre demande à travers la page contact du site ? Nous pourrons vous faire un devis.

Cordialement
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+1 #2 Senegal Energies 26-06-2014 19:07
Bonjour M. Cissé,

Pouvez vous nous contacter avec votre demande à travers la page contact du site ? Nous pourrons vous faire un devis.

Cordialement
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+1 #1 adoul wahab cissé 24-04-2014 15:37
Bjr j'ai besoin d'acheter une motopompe solaire pour un puits de 6 metres, cest pour dire que l'eau est trés proche, si je peux avoir un devis, merci bien.
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