Description approfondie du système de pompage solaire

Description du projet
Pompage solaire de Tchanwassaga
Action Sol’Arts Bénin 2017
Le projet
Le réservoir d’eau
Le pompage solaire
L’irrigation
Le forage
Comme vous le savez déjà, Tchanwassaga, petit village agricole béninois au cœur de la région
de l’Akatora, manque cruellement d’eau lorsque les deux puits existants se tarissent.
Dans le but d’assurer l’alimentation permanente du puits en eau, nous nous sommes
engagés à mettre en place et à financer un système de pompage solaire.
Ce projet permettant l’irrigation des champs de la commune est divisé en quatre
parties d’études et de dimensionnements que nous détaillerons dans les chapitres suivants :
1.
2.
3.
4.
L’agrandissement d’un des puits
L’implantation du système de pompage solaire
La mise en place de la structure accueillant le réservoir d’eau
Et le réseau de distribution dédié à l’irrigation
Le forage
Comme illustré sur le schéma, les
deux puits du village ne sont pas
assez profonds pour atteindre le
niveau de la nappe phréatique lors
des périodes de sécheresse.
Pour y remédier, nous agrandiront
un des puits existant afin
d’atteindre une profondeur de
30m.
Le pompage solaire
1
2
3
4
5
6
7
8
Contrôleur
Pompe immergée
Système de filtration
Sonde de niveau du puit
Câble de connexion
Piquet de terre
Dispositif anti-surtension
Fixation de la pompe
9
10
11
12
13
14
15
Compteur
Capteur de pression
Sonde de niveau du réservoir
Sonde d’ensoleillement
Disjoncteur
Protection contre la foudre
Panneaux solaires
Nota : pour plus d’informations techniques, voir annexe 1 « Consultation fournisseur ».
Le rôle du
contrôleur



Mesurer les caractéristiques du système ;
Commander la pompe selon le taux d’ensoleillement, le
niveau d’eau dans le réservoir et dans le puits ;
Protéger l’installation contre les problèmes de nature
électrique.
Le réservoir d’eau
Panneau solaire
Plateforme n°2
2m
Plateforme n°1
Cuve à eau cylindrique
Capacité : 2000 litres
Résistante aux UV
Structure
métallique
5m
Dalle béton
Comme illustré ci-dessus, la cuve sera positionnée à 5 mètres par rapport au sol. Cette
hauteur permettra d’acheminer l’eau jusqu’aux cultures, sur une distance d’environ 150 mètres.
Par le biais d’une échelle, le personnel de maintenance pourra avoir l’accès au réservoir ainsi
qu’au panneau photovoltaïque. Les deux plateformes, d’une surface suffisamment importante pour
permettre aux intervenants de circuler librement, seront munies de rambardes de sécurité.
Enfin, une armoire électrique verrouillée sera prévue pour protéger les appareils électriques
comme le contrôleur des intempéries et des personnes non habilités.
L’irrigation
Le réservoir d’eau sera muni de deux vannes de sortie qui permettront :
 De se raccorder au réseau d’irrigation des cultures qui sera réalisé en tuyauterie souple
(polyéthylène-PE) et tractable sur 150 mètres environs ;
 De se raccorder sur un robinet de puisage positionné au niveau de la structure et à hauteur
d’homme.
ANNEXE 01
CONSULTATION FOURNISSEUR
BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG
Siebenstücken 24
D-24558 Henstedt-Ulzburg
www.lorentz.de
Tél.: +49-(0)4193 8806-700
Fax:
[email protected]
jeudi 24 novembre 2016
[email protected]
Projet de pompage solaire
Paramètre
Emplacement:
Benin, Cotonou (6° Nord; 2° Est)
Température de
l'eau:
25 °C
3,0 m³; Dimensionnement pour mois
moyen
Perte par saletés:
5,0 %
plastic, drawn/pressed, new: 0,007 mm
Perte de pression
statique:
40 m
Rendement quot.
requis:
Type de tuyau:
Produits
Câble moteur:
40 m
Longueur du tuyau:
60 m
Quantité Détails
PS200 HR-04-3
1 pce Système de pompe immergée comprenant contrôleur, moteur et extrémité de pompe
PV280
1 pce 280 Wp; 1 x 1 modules; 15 ° incliné
Câble moteur
40 m 4 mm² Câble triphasé pour le courant et câble monophasé pour la mise à la terre
Canalisation
60 m 20 mm (diamètre intérieur) Canalisation
Accessoires
1 Well Probe, Float Switch, Surge Protector, PV Disconnect 440-40-1
ensemble
Rendement quotidien en mois moyen
Val. quotid.
3,0 m³
Jan
Fév
Mar
Avr
Mai
Jui
Jui
Aoû
Sep
Oct
Nov
Déc
Moy.
1,4
1,4
1,3
1,2
1,1
0,96
0,98
0,97
1,1
1,2
1,3
1,4
1,2
Rayonnement [kWh/m²]
5,9
5,9
5,6
5,1
4,6
3,9
4,0
3,9
4,3
4,9
5,4
5,8
4,9
Pluviométrie [mm]
0,40
1,1
2,7
4,1
5,7
8,1
4,3
2,3
4,2
4,9
1,5
0,53
3,3
26
27
27
27
27
26
25
25
25
25
26
26
26
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
Energie [kWh]
0,001
0,036
0,077
0,11
0,14
0,16
0,16
0,15
0,14
0,11
0,074
0,034
0,001
Rayonnement [kWh/m²]
0,003
0,14
0,30
0,46
0,58
0,65
0,68
0,65
0,58
0,46
0,30
0,14
0,003
21
21
22
24
26
28
30
31
31
31
31
30
30
Rendement
[m³]
Energie [kWh]
Temp. ambiante [°C]
Val. horaires
Rendement
[m³/h]
Temp. ambiante [°C]
1/5
Créé par LORENTZ COMPASS 3.1.0.85
Toutes les caractéristiques techniques et informations sont fournies de bonne foi. Un risque d¶erreur existe et les produits
peuvent être modifiés sans préavis.
BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG
Siebenstücken 24
D-24558 Henstedt-Ulzburg
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Fax:
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Projet de pompage solaire
Caractéristique du système
Min.
Générateur PV
800 W/m², 20 °C
Max./STC*
Température des cellules
[°C]
46
25
Perte de température
[%]
8,8
-
Perte par saletés
[%]
5,0
-
Pmax
[Wp]
194
280
Vmp
[V]
30
33
Imp
[A]
6,5
9
Voc
[V]
36
39
Isc
[A]
6,9
9
Pout
[W]
87
-
Vout
[V]
35
-
Iout
[A]
2,4
-
Câble moteur
Perte de puissance
[%]
1,9
2,5
5,7
Systèmes de pompe
Puissance du moteur
[W]
27
83
154
Tension du moteur
[V EC]
13
34
54
Intensité du moteur
[A]
2,1
2,5
2,9
Vitesse du moteur
[rpm]
753
2 085
3 290
Débit
[m³/h]
0,026
0,36
0,65
Efficacité
[%]
10,0
46
48
Vitesse de flux
[m/s]
0,023
0,32
0,58
Perte de charge
[m]
0,011
0,53
1,5
Canalisation
*STC: Modules photovoltaïques en condition de test standard, rayonnement 1 000 W/m², température des cellules 25 °C
2/5
Créé par LORENTZ COMPASS 3.1.0.85
Toutes les caractéristiques techniques et informations sont fournies de bonne foi. Un risque d¶erreur existe et les produits
peuvent être modifiés sans préavis.
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Projet de pompage solaire
Schéma de branchement
3/5
Créé par LORENTZ COMPASS 3.1.0.85
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peuvent être modifiés sans préavis.
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Projet de pompage solaire
System Layout
1: PS Controller
11: Float Switch
2: Submersible Pump
12: Sun Switch
3: Stilling Tube
13: PV Disconnect
4: Well Probe
14: Lightning Surge Protector
5: Cable Splice Kit
15: PV Generator
6: Grounding Rod
7: Surge Protector*
*Il est recommandé d'installer une protection contre les
surtensions au niveau de chaque entrée de capteur du
contrôleur.
8: Safety Rope
9: Water Meter
10: Pressure Sensor
4/5
Créé par LORENTZ COMPASS 3.1.0.85
Toutes les caractéristiques techniques et informations sont fournies de bonne foi. Un risque d¶erreur existe et les produits
peuvent être modifiés sans préavis.
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Projet de pompage solaire
Sizing Layout
H (Perte de pression
statique):
B (Abaissement de la
nappe phréatique):
Hauteur verticale du niveau dynamique de l¶eau au point de livraison le plus élevé.
Abaissement de l¶eau dépendant du débit et taux de récupération du puit.
D (Diamètre intérieur de la
canalisation )
L (Longueur du tuyau):
M (Câble moteur):
T (Angle d'inclinaison ):
5/5
Canalisation entière de la sortie de la pompe au point de livraison. Des coudes et armatures doivent être ajoutés
comme longueur de canalisation équivalente.
Câble entre le contrôleur et la pompe.
Angle entre le panneau du générateur PV et le panneau horizontal.
Créé par LORENTZ COMPASS 3.1.0.85
Toutes les caractéristiques techniques et informations sont fournies de bonne foi. Un risque d¶erreur existe et les produits
peuvent être modifiés sans préavis.
PS200 HR-04
Système de pompe solaire immergée pour puits 4"
Gamme de systèmes
Chute
Débit
max. 50 m
max. 0,73 m³/h
Données techniques
Contrôleur PS200
ƒCommande et surveillance
ƒEntrées de commande pour protection contre le fonctionnement à sec,
commande à distance, etc.
ƒProtection contre inversion de polarité, surcharge et surchauffe
ƒMPPT (Maximum Power Point Tracking) intégré
ƒFonctionnement à battérie: protección intégrée contre la décharge
profonde
Puissance
Tension d'entrée
Optimal Vmp**
Tension nominale (alimentation par
pile)
Intensité du moteur
Efficacité
Temp. ambiante
Classe de protection
max. 0,30 kW
max. 100 V
> 34 V
24 V & 48 V****
max. 11 A
max. 98 %
-30...50 °C
IP65
Moteur ECDRIVE 200-HR
ƒEntretien minimal, moteur DC sans balais
ƒRempli d'eau
ƒMatériel de haute qualité, acier inoxydable: AISI 304/316
ƒMoteur sans électronique à l'intérieur
Puissance nominale
0,3 kW
Efficacité
max. 92 %
Vitesse du moteur
750...3 300 rpm
Classe d'isolation
F
Classe de protection
IP68
Submersion
max. 150 m
Extrémité de la pompe PE HR-04***
ƒClapet anti-retour
ƒMatériel de haute qualité, acier inoxydable: AISI 304/316
ƒEn option : protection contre le fonctionnement à sec
ƒHelical rotor pump
Pompe PU200 HR-04 (Moteur, Extrémité de la pompe)
Diamètre de forage
Température de l'eau
min. 4,0 in
max. 50 °C
Normes
2006/42/EC, 2004/108/EC, 2006/95/EC
IEC/EN 61010-1:2010, IEC 62103:2003, IEC/EN 60034-1:2010,
IEC/EN 60335-2-41:2003+A1+A2,
IEC/EN 60335-1:2012, EN 62233:2008
IEC/EN 61000-6-4:2007+A1, IEC/EN 61000-6-2:2005
IEC/EN 61702:1995, IEC/EN 62253 Ed.1
Les logos indiquent les autorisations obtenues pour cette gamme de produits. Les produits sont commandés et livrés selon les autorisations propres aux exigences du marché.
**Vmp: Tension MPP en condition de test standard (STC) : rayonnement solaire 1 000 W/m², température des cellules 25 °C
***Préciser la plage de température à la commande
****Débit réduit. Pour voir le débit s'il vous plaît voyez le graphique de la pompe dans COMPASS.
BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG
Siebenstuecken 24, 24558 Henstedt-Ulzburg,
Germany, Tel +49 (0)4193 8806-700, www.lorentz.de
Créé par LORENTZ COMPASS 3.1.0.85
Toutes les caractéristiques techniques et informations sont fournies de bonne foi. Un risque d¶erreur existe et les produits peuvent être modifiés sans préavis.Les photos
peuvent varier des produits réels selon les exigences et les réglementations du marché local.
PS200 HR-04
Système de pompe solaire immergée pour puits 4"
Graphique de la pompe
Vmp* > 34 V
Dimensions et poids
Contrôleur
H=
H1 =
H2 =
W=
W1 =
D=
D1 =
276 mm
248 mm
208 mm
225 mm
188 mm
108 mm
100 mm
Pompe
A=
B=
C=
D=
S=
780 mm
185 mm
595 mm
96 mm
1,25 in
Poids net
Contrôleur
1,3 kg
Pompe
11 kg
Moteur
7,0 kg
Extrémité de la pompe
4,2 kg
*Vmp: Tension MPP en condition de test standard (STC) : rayonnement solaire 1 000 W/m², température des cellules 25 °C
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Siebenstuecken 24, 24558 Henstedt-Ulzburg,
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Toutes les caractéristiques techniques et informations sont fournies de bonne foi. Un risque d¶erreur existe et les produits peuvent être modifiés sans préavis.Les photos
peuvent varier des produits réels selon les exigences et les réglementations du marché local.
Well Probe
Mechanically Activated Device for Dry Run Protection in Applications
with LORENTZ Solar Pump Systems
The switch can be used to detect the water level within a well. When the water level in the well
dropped below the level of the well probe, the LORENTZ Controller will stop the pump and indicates
Source Low LED.
ORDER INFORMATION

Item no.: 19-000000
product name: Well probe sensor
FEATURES





Reliable dry run protection
Simple to install
Trouble free operation
Corrosion-free
Splicing kit included
TECHNICAL DATA






Max. operating temperature 55 °C
Enclosure class: IP68
Submersion depth: max 50 m
Cable length: 1.5m
Wire size: 2x 0.75mm² or AWG 19,
waterproofed
Mounted in vertical position
Meets the requirements for CE
DIMENSION/WEIGHT

V150528

Packaging dimensions: 260 x 170 x 40 mm
10.3 x 6.7 x 1.6 in
Total weight:
0.1 kg / 0.2 lbs
BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG
Siebenstuecken 24, 24558 Henstedt-Ulzburg, Germany
Tel +49 (0)4193 8806-700, www.lorentz.de
All specifications and information are given with good intent, errors are possible and products may be subject to change without notice.
Pictures may differ from actual products depending on local market requirements and regulations.
Float Switch
Mechanically Activated Device for Water Level Detection in Applications
with LORENTZ Solar Pump Systems
The switch can be used to detect the water level within a tank. When the water level in the tank
reaches the maximum, the LORENTZ Controller will stop the pump and indicates Tank Full LED.
ORDER INFORMATION

Item no.: 19-000030
product name: Float Switch
FEATURES






N.O. (normally open) and N.C. (normally closed) function
Reliable water level detection
Simple to install
Trouble free operation
Not sensitive to rotation
Corrosion-free
TECHNICAL DATA






Operating temperature: -10°C to 55°C
Storage temperature: : -10°C to 55°C
Enclosure class: IP68
Cable length: 3m, waterproof
Wire size: 3x 1.0mm² or AWG 18
Meets the requirements for CE
DIMENSION/WEIGHT

V150528

Packaging dimensions: 230 x 160 x 55 mm
9.1 x 6.3 x 2.2 in
Total weight:
0.8 kg / 1.8 lbs
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Siebenstuecken 24, 24558 Henstedt-Ulzburg, Germany
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Pictures may differ from actual products depending on local market requirements and regulations.
Surge Protector
Device to Protect LORENTZ Pump Accessories from Voltage Spikes
ORDER INFORMATION

Item no.: 19-000280
product name: Surge Protector
FEATURES


Reliable surge protection for all
LORENTZ pump accessories
Can be installed inside the PS Controller
TECHNICAL DATA






Max. voltage: 14 VDC
Max current 8/20µs: 500 A
Enclosure class: IP65
Ambient temperature: max. 50°C
Wire size: 2x 1.5mm² or AWG 16
Meets the requirements for CE
V150528
DIMENSION/WEIGHT

Packing dimensions:

Total weight
70 x 45 x 20 mm
2.8 x 1.8 x 0.8 in
0.1 kg / 0.2 lbs
BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG
Siebenstuecken 24, 24558 Henstedt-Ulzburg, Germany
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Pictures may differ from actual products depending on local market requirements and regulations.
PV Disconnect 440-40-1
Box with DC Disconnect Switch and optional lightning surge protection
ORDER INFORMATION




Item no.: 19-000137
Item no.: 19-002120
Item no.: 19-002130
Item no.: 19-002140
product name:
product name:
product name:
product name:
PV Disconnect 440-40-1
MNSPD-115
MNSPD-300
MNSPD-600
Lightning surge protectors must be ordered separately
FEATURES


Optional lightning
protection
Designed for PS150 – PS4000
For professional installation of pumping
systems
TECHNICAL DATA



DC rated disconnect switch enclosed
Enclosure class IP 54
Meets the requirements for CE
Optional lightning surge protector


PV Disconnect 440-20-1
Max. voltage
440 V DC
Max. current
40 A
String cable size
4 - 10 mm²
Output cable size
4 - 10 mm²
DIMENSION/WEIGHT
[mm]
Connects through an existing mounting hole
in the PV connect housing
Proper grounding of the device is mandatory
to achieve protection
Controller
MidNite surge protector
PS150 – PS200
MNSPD115
PS600 – PS1800
MNSPD300
PS4000
MNSPD600
PG cable glands
(4x PG11 1x M16)
Mounting hole
(1x PG16 cap)
Optional lightning
protection
V150528
V150126
Net. Weight: 1,4kg (+0,35kg)
BERNT LORENTZ GmbH & Co. KG
Siebenstuecken 24, 24558 Henstedt-Ulzburg, Germany
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