Introduction au système solaire pour les pompes à eau agricoles :

Aujourd'hui, discutons Système solaire pour pompes à eau agricoles .

Les pompes à eau à énergie solaire sont des pompes à eau fonctionnant à l'électricité produite par l'énergie solaire. Pour produire de l'énergie solaire, les systèmes solaires photovoltaïques (PV) sont utilisés pour des sources d'énergie complémentaires, ils sont déployés aux côtés des pompes diesel dans les zones très ensoleillées et où le coût d'exploitation des lignes électriques est élevé.

L'utilisation principale des pompes solaires en irrigation :Les pompes à eau solaires sont utilisées pour extraire l'eau des étangs, rivières, forer des puits, ou d'autres sources d'eau.

Les systèmes photovoltaïques utilisés dans la production d'énergie solaire utilisés sont évolutifs, avec une capacité allant de quelques watts pour des applications telles que les portails de ferme automatisés ou les minuteries, à des centaines de kilowatts pour la ferme et les hangars. Au lieu d'avoir un grand système centralisé, plusieurs systèmes PV distribués peuvent être déployés sur les sites de pompage. Les systèmes de pompage solaire sont les mieux adaptés pour le pompage, comme pour pomper de l'eau hors du forage, par exemple, ou le transférer du barrage au réservoir de stockage, dans lequel les pompes fonctionnent en continu pendant la majeure partie de la journée.

Les fermes qui nécessitent un pompage d'eau la nuit ne sont pas aussi bien adaptées aux pompes solaires, car les solutions de stockage telles que les batteries et les réservoirs de stockage peuvent augmenter le coût du système. Même s'ils sont chers, ces solutions de stockage d'énergie peuvent être coûteuses, mais ils permettent une plus grande utilisation du système PV. Selon l'utilisation, l'eau stockée peut être alimentée par gravité lorsque l'ensoleillement est insuffisant pour alimenter les pompes solaires, réduire davantage la consommation de diesel.

Pour tous les besoins agricoles, la meilleure alternative est l'énergie solaire. Moderne, bien conçu, des systèmes solaires de conception simple peuvent fournir l'énergie nécessaire. Les systèmes de production d'énergie solaire ont été testés et prouvés dans le monde entier pour être rentables et fiables, et ils augmentent déjà les niveaux de productivité agricole.

Systèmes d'énergie solaire :

Il existe deux types de systèmes solaires – ces systèmes. L'un convertit l'énergie solaire en courant continu et l'autre convertit une fois l'énergie solaire en chaleur. Les deux types sont utilisés pour toutes les applications en milieu agricole, ce qui facilite la vie et contribue à augmenter la productivité de l'opération.

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Type 1 -Énergie solaire à courant continu :

• Dans le système solaire qui convertit l'énergie solaire en courant continu, et cette électricité d'origine solaire appelée photovoltaïque (ou PV). Les photovoltaïques sont des cellules solaires, qui convertissent la lumière du soleil en courant continu.
• Les cellules solaires d'un module PV sont constituées de matériaux semi-conducteurs. Lorsque l'énergie lumineuse frappe la cellule, les électrons sont libérés des atomes.
• Des conducteurs électriques sont installés sur les côtés positif et négatif du matériau qui permettent de capturer les électrons sous la forme d'un courant continu.
• Ensuite, cette électricité peut ensuite être utilisée pour alimenter une charge, comme une pompe à eau, ou il peut être stocké dans une batterie.
• C'est un fait que les modules PV produisent de l'électricité uniquement sous la lumière du soleil, une certaine forme de stockage d'énergie est donc obligatoire pour faire fonctionner les systèmes la nuit.
• L'énergie peut être stockée sous forme d'eau en la pompant dans un réservoir pendant que le soleil brille et en la distribuant par gravité lorsque cela est nécessaire après la tombée de la nuit.
• Pour les applications électriques, vous avez besoin d'une batterie pour stocker l'énergie générée pendant la journée Le photovoltaïque est un système bien établi, technologie éprouvée avec un important réseau industriel international. Et les systèmes photovoltaïques sont rentables par rapport à l'extension du réseau électrique ou à l'utilisation de générateurs dans des endroits éloignés.
• Et ces systèmes photovoltaïques sont les meilleurs systèmes et très économiques pour fournir de l'électricité dans des endroits éloignés des fermes, ranch, vergers, et d'autres exploitations agricoles.

Différents types de pompes solaires pour l'irrigation :

Il existe plusieurs types de pompes solaires. Mais il existe principalement quatre types de pompes à eau solaires, ce sont des pompes submersibles et des pompes de surface, pompes à courant continu (CC), et des pompes à courant alternatif (AC).

• Pompes submersibles :Les pompes submersibles sont situées profondément sous le niveau du sol et sont immergées sous l'eau. La tête d'aspiration de la pompe submersible est au-delà d'une profondeur de 10 mètres. Ces pompes sont installées en creusant un puits de forage, ce qui entraîne une augmentation de son coût d'installation et de maintenance.
• Pompes de surface : Les pompes de surface restent hors de l'eau et à l'air libre. Ces pompes sont installées dans un endroit où la nappe phréatique est à moins de 10 mètres de profondeur. Comme ils doivent être à la surface, ces pompes sont très faciles à installer et à entretenir. Ces pompes ne sont pas adaptées à la nappe phréatique profonde.
• Pompe à courant continu : Ces pompes fonctionnent sur un moteur fonctionnant en courant continu, par conséquent, aucune batterie ou onduleur n'est nécessaire dans ce type de pompe.
• Pompe à courant alternatif : Le moteur de cette pompe fonctionne en courant alternatif, ce qui signifie que le courant continu produit par les panneaux solaires est converti en courant alternatif à l'aide de l'onduleur. La conversion du courant continu en courant alternatif peut entraîner une perte de puissance due à la production et à la consommation.

Quelle est la meilleure option ?

En comparant les types de pompes solaires ci-dessus, il est préférable de choisir entre, Pompes DC ou AC, car les pompes immergées et de surface ne sont pas une bonne option. Même si les pompes à courant continu ont un avantage sur les pompes à courant alternatif en termes d'efficacité plus élevée et aucune exigence d'un onduleur pour le fonctionnement, le coût des pompes à courant continu est très élevé. Et la réparation et l'entretien des pompes à courant continu sont difficiles dans les zones rurales et éloignées en raison du manque de centres de service dans ces zones.

Meilleur emplacement pour installer des pompes solaires :

Vous devez suivre certains critères pour sélectionner l'emplacement d'installation des panneaux solaires et de la pompe.

• Pour installer les panneaux solaires, l'installé dans une zone doit être sans ombre et sans poussière ni saleté, et ont une faible incidence de fientes d'oiseaux et qui peuvent fournir un espace pour un mouvement de suivi sans restriction et la surface pour le montage des panneaux doit être plane. Les panneaux doivent être facilement accessibles pour le nettoyage et doivent être proches de la pompe et de la source d'eau.
• Les pompes doivent être installées à proximité des panneaux solaires, mais dans la zone à irriguer. L'ascenseur d'admission pour la pompe devrait ci-dessous. Dans le cas de plusieurs sources d'eau, la source avec la nappe phréatique la plus élevée doit être choisie pour l'installation de la pompe.

La capacité d'irrigation dans les pompes solaires :

La capacité des pompes solaires couvrant un certain nombre d'hectares dépend principalement du type d'irrigation et du niveau des eaux souterraines.

Environ une pompe de 2 HP peut desservir environ deux acres de terrain et une pompe de 7,5 HP peut desservir 10 acres de terrain.

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Entretien des pompes solaires :

Le système solaire nécessite très peu d'entretien, il comprend le nettoyage régulier des panneaux. Un nettoyage à intervalles réguliers maintiendra l'efficacité du panneau, un faible entretien peut réduire l'exposition de la surface du panneau à l'irradiation de la poussière et de la saleté.

Mais par rapport aux pompes diesel, Les pompes à eau solaires ont une espérance de vie nettement plus longue et continuent à produire de l'électricité pendant plus de 25 ans.

Pompes à eau solaires Vs Pompes électriques conventionnelles ?

Les avantages des pompes à eau solaires par rapport aux pompes électriques conventionnelles sont énumérés ci-dessous :

• Les pompes à eau solaires n'ont besoin ni de carburant ni d'électricité pour fonctionner. Une fois installé, les pompes à eau solaires n'ont pas besoin de coûts récurrents d'électricité ou de carburant.
• Ces systèmes ne sont pas affectés par les coupures de courant, basse tension, problèmes monophasés, ou moteur brûlant.
• Ces systèmes de pompage sont facilement installés dans des zones reculées où l'électricité n'est pas disponible ou le diesel est difficile à se procurer.
• Encourt de faibles coûts de maintenance car les pompes à eau solaires pompent très peu de pièces mobiles par rapport à une pompe à moteur diesel et, par conséquent, il y a moins de risque d'usure.
• Ces systèmes de pompage solaire n'ont pas besoin de lubrifiants pour fonctionner et donc aucun risque de contamination de l'eau/du sol en raison des lubrifiants.
• Ces systèmes sont très pratiques et faciles à utiliser

Entreprises proposant les systèmes de pompes solaires pour l'irrigation :

Donner l'opportunité économique potentielle, il y a eu de nombreuses entreprises proposant des systèmes de pompage solaire, de sociétés géantes telles que Jain Irrigation, Tata Power Solaire, Moserbaer, Pompes Shakti (Inde), Systèmes d'irrigation jaïn, Topsun Energy Ltd, Duc Plasto Technique Pvt. Ltd, Kirloskar Pvt, et Sun Edison, à des entreprises plus petites telles que Claro et Atom Solar. Cela ne signifie pas que les pompes solaires sont bon marché. Une pompe solaire d'une puissance peut coûter environ 1Lakh Roupies - et le coût initial est généralement insupportable pour la plupart des petits, agriculteurs ruraux marginaux avec quelques hectares de terre ou moins. Et malgré le nombre de subventions aux niveaux étatique et fédéral en Inde, il n'y en a que 12 environ, 000 pompes solaires ont été installées dans tout le pays.

Programmes pour les pompes à eau solaires par le gouvernement de l'Inde

Le ministère des Énergies nouvelles et renouvelables (MNRE) a mis en place un programme quinquennal, Programme de pompage solaire pour l'irrigation et l'eau potable, en 2014-15 qui fournit un soutien financier de Rs 400 crores pour l'installation de systèmes de pompage d'eau solaire de 10 lakh dans tout le pays pour l'irrigation et les besoins en eau potable. Ce programme est mis en œuvre par les gouvernements des États qui peuvent soit réaliser des projets de pompage solaire, soit offrir un financement via NABARD, toutes les banques commerciales, et d'autres agences financières pour les agriculteurs afin d'encourager le pompage solaire de l'eau.

Tous les États offrent des subventions pour promouvoir l'utilisation des pompes à eau solaires. Dans le budget 2017-2018, le gouvernement de l'Andhra a annoncé la distribution de groupes motopompes solaires aux agriculteurs à des prix subventionnés. Et le gouvernement de l'Haryana avait offert une subvention de 90 pour cent pour encourager les pompes à eau solaires parmi les agriculteurs.

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Les systèmes de pompes solaires fonctionnent-ils en toutes saisons ?

Dans de nombreuses régions de l'Inde, il y a 2 à 3 mois dans l'année où les conditions météorologiques (nuages) empêchent les pompes à eau solaires de fonctionner. Mais il pleut beaucoup ces jours-là, donc l'irrigation peut ne pas être nécessaire.

Mais laisse encore quelques jours où il n'y aura pas de soleil, laissant environ un facteur de fiabilité de 90% pour le pompage solaire de l'eau. Mais l'ajout d'énergie ou de stockage d'eau peut résoudre ce problème.

Et les petites exploitations réduiront l'applicabilité de pompes solaires plus grandes à moins que l'eau apportée à l'aide de pompes solaires puisse être partagée entre un groupe d'agriculteurs.

Coût des ensembles de pompes solaires :

Le coût des pompes à eau solaires en fonction de leur capacité et de leur type est indiqué ci-dessous :

• Le système de pompe solaire à courant alternatif 5 HP coûte environ:4, 90, 000
• Le système de pompe solaire à courant alternatif 3 HP coûte environ:3, 20, 360
• Le système de pompe solaire à courant continu de 5 HP coûte environ :5, 40, 000
• Le système de pompe solaire à courant continu de 3 HP coûte environ:3, 84, 015

Si les groupes motopompes sont financés par les bénéficiaires, ils perçoivent la subvention du MNRE qui est de Rs 32, 400 par HP pour les pompes AC et Rs 40, 500 par HP pour les pompes à courant continu.

Avantages des systèmes d'énergie solaire :

• Le financement et le coût des panneaux solaires pourraient continuer à baisser, rendre l'énergie solaire économiquement viable et compétitive par rapport aux autres sources d'énergie.
• Les pompes solaires sont exemptes de prix du carburant volatils et d'approvisionnements en carburant peu fiables et coûteux.
• À long terme, le coût du pompage de l'eau sera réduit. Si le système est en cours de modernisation pour l'irrigation sous pression, l'augmentation des coûts de l'énergie est compensée par l'énergie solaire.
• Il existe un énorme potentiel d'augmentation de la productivité et des revenus agricoles grâce à un accès constant à l'eau (saison de culture supplémentaire, diversification des modes de culture, cultures à plus forte valeur ajoutée). Les pompes solaires peuvent être utilisées plus efficacement si elles sont combinées avec un goutte-à-goutte ou d'autres technologies d'irrigation économes en eau.
• Il y a des chances d'augmenter la diversification des revenus en raison des utilisations multiples de l'énergie (par exemple, l'injection dans le réseau, éclairage, refroidissement), et de l'eau (par exemple, l'abreuvement du bétail, usages domestiques).

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