Pour les entreprises impliquées dans les systèmes de pompes à eau solaires, comprendre le calcul des besoins énergétiques et de la puissance de pointe totale des panneaux solaires est primordial. Cette connaissance garantit que vos pompes à eau solaires sont à la fois efficaces et capables de répondre aux besoins quotidiens en approvisionnement en eau.

Le rôle des panneaux solaires dans le pompage de l'eau

Les panneaux solaires sont au cœur des systèmes solaires de pompage d’eau, convertissant la lumière du soleil en énergie électrique pour alimenter les pompes. La puissance de pointe totale des panneaux solaires doit être calculée pour correspondre à la demande énergétique de la pompe, en tenant compte de la variabilité de l'irradiation solaire tout au long de l'année.

Formule pour les besoins quotidiens en énergie électrique

Pour dimensionner avec précision un système de pompe solaire, il faut d’abord déterminer le besoin quotidien en énergie électrique (E1) avec cette formule :

• Volume d'eau (m³/jour) est la quantité d’eau à pomper par jour.
• TH (m) est la hauteur totale ou la hauteur à laquelle l'eau doit être élevée.
• Rapport de performance de la pompe est un facteur basé sur le type de pompe utilisée (0,6 pour les pompes volumétriques, 0,4 pour les pompes centrifuges d'une puissance inférieure ou égale à 2 HP et 0,6 pour les pompes centrifuges d'une puissance supérieure à 2 HP).

La constante 2.725 Il s'agit probablement d'un facteur de conversion qui prend en compte l'efficacité de la pompe et l'énergie moyenne requise pour soulever l'eau par mètre de hauteur.

Calcul de la puissance maximale totale des panneaux solaires

Une fois les besoins énergétiques quotidiens connus, la puissance maximale totale des panneaux solaires peut être calculée à l’aide de l’équation suivante :​

Voici ce que signifie chaque terme :

• Puissance crête totale des panneaux solaires (Wp) : Il s’agit de la puissance maximale que les panneaux solaires peuvent produire dans des conditions idéales. Elle se mesure en Watts crête (Wp).
• Énergie Électrique Quotidienne E1 (Wh/jour) : Il s'agit de la quantité totale d'énergie électrique nécessaire par jour, mesurée en wattheures par jour (Wh/jour).
• Irradiation Quotidienne (kWh/m²/jour) : Il s'agit de la quantité d'énergie solaire reçue par jour et par mètre carré, mesurée en kilowattheures par mètre carré et par jour (kWh/m²/jour). Cette valeur peut varier en fonction de la situation géographique, de la période de l'année et des conditions météorologiques locales.
• Ratio de performance: Il s'agit d'un coefficient qui prend en compte les pertes dues aux inefficacités du système d'énergie solaire, y compris celles de l'onduleur, les pertes de température et autres pertes systémiques. Il s'agit d'un rapport sans unités et varie généralement de 0,75 à 0,85 pour la plupart des systèmes.

Ce calcul garantit que votre système de panneaux solaires est parfaitement adapté pour répondre aux demandes énergétiques de la pompe, en tenant compte des données d'irradiation locales et des ratios de performance du système.

Exemple pratique incluant le calcul de la puissance de crête totale

Développons l'exemple précédent : une pompe de 3 CV soulevant 30 mètres cubes d'eau à une hauteur de 60 mètres (50 m de profondeur de forage + 10 m d'élévation), avec un rapport de performance de pompe de 0,6. Le besoin quotidien en énergie électrique est de 9 536 Wh/jour.

En supposant un rayonnement quotidien moyen de 5 kWh/m² et un rapport de performance du système de 0,8, le calcul de la puissance de crête totale serait :

Puissance crête totale des panneaux solaires (Wp)=9536/0,8/5

Puissance crête totale des panneaux solaires (Wp)=9536/4

Puissance crête totale des panneaux solaires (Wp)=2384 Wc

Pourquoi c'est important pour les détaillants et les installateurs

Pour les détaillants et les installateurs, fournir un système qui correspond aux besoins du client est crucial pour la fiabilité et la satisfaction du client. Le calcul de la puissance maximale totale des panneaux solaires garantit que les systèmes que vous installez répondront systématiquement aux besoins quotidiens de pompage d'eau, même lorsque l'irradiation solaire n'est pas à son maximum.

Conclusion

Le calcul de la puissance maximale totale des panneaux solaires est tout aussi important que le calcul des besoins quotidiens en énergie électrique de vos systèmes de pompes à eau solaires. En maîtrisant ces calculs, les détaillants et les installateurs de pompes solaires peuvent garantir que leurs systèmes sont efficaces, fiables et correctement dimensionnés pour les besoins de leurs clients.

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