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Principe général :
La puissance d'un pompage solaire dépend de 2 facteurs essentiels :
- la quantité d'eau à pomper chaque jour
- la hauteur manométrique à laquelle doit être relevée cette eau.
Quantité d'eau
- Distribution par borne fontaine : 35 L/pers/jour
- Adduction individuelle : 50 L/pers/jour
Hauteur manométrique (HMT)
- Différence d'altitude entre le niveau auquel se stabilise la surface de l'eau dans le puits ou le forage au cours du pompage (niveau dynamique) et le point d'entrée au sommet du château-d'eau. Viennent s'y ajouter les pertes de charge (on choisit des diamètres de canalisation qui limitent ces pertes à 10% maximum de la HMT).
Calcul de la puissance du champ solaire :
- Pc : Puissance du champ solaire en watt-crète (Wc)
V : Volume d'eau à pomper par jour en m3
HMT : Hauteur manométrique totale de refoulement en m (pertes de charge comprises)
I : Ensoleillement moyen de la zone en kWh/m2
R : Rendement global du système de pompage.
(Pompes volumétriques 50% ; Pompes centrifuges 30%)
Exemple de calcul :
Population : 480 personnes
Quantité d'eau par personne : 35 L (bornes fontaines publiques)
Volume quotidien à pomper : V = 480 x 35 = 16,8 m3/jour
Hauteur manométrique de refoulement : H = 40 m
Hauteur manométrique totale : HMT = 44 m (pertes de charge 4 m)
Ensoleillement : I = 6 kWh/m2 (Sahara)
Rendement : R = 0,5 (Pompes volumétriques)
Le calcul donne Pc = 670 Wc.
L'énergie nécessaire sera produite par un champ solaire d'environ 4 m2.
Remarque : pour une pompe centrifuge (rendement 0,3) le calcul donne : Pc = 1 120 Wc, soit une surface de capteurs d'environ 6,7 m2.