Un système de pompe photovoltaïque à énergie solaire comprend trois parties:
Les panneaux solaires représentent la majeure partie (jusqu'à 80%) du coût des systèmes. La taille du système PV dépend directement de la taille de la pompe, de la quantité d'eau requise (m³ / j) et de l'éclairement énergétique solaire. disponible.
Le rôle du contrôleur est double. Premièrement, il correspond à la puissance de sortie que la pompe reçoit avec la puissance d'entrée disponible à partir des panneaux solaires. Deuxièmement, un contrôleur fournit généralement une protection contre les basses tensions, ce qui signifie que le système est désactivé si la tension est trop basse ou trop élevée pour la plage de tension de fonctionnement de la pompe. Cela augmente la durée de vie de la pompe, réduisant ainsi le besoin de maintenance.
La tension des moteurs de pompe solaire peut être CA (courant alternatif) ou CC (courant continu). Les moteurs à courant continu sont utilisés pour des applications petites à moyennes allant jusqu'à environ 3 kW et conviennent à des applications telles que les fontaines de jardin, l'aménagement paysager, l'eau potable pour le bétail ou les petits projets d'irrigation. Étant donné que les systèmes à courant continu ont généralement des niveaux de rendement plus élevés que les pompes à courant alternatif de taille similaire, les coûts sont réduits car des panneaux solaires plus petits peuvent être utilisés.
Enfin, si une pompe solaire à courant alternatif est utilisée, un onduleur est nécessaire pour changer le courant continu provenant des panneaux solaires en courant alternatif pour la pompe. La plage de puissance prise en charge des onduleurs s'étend de 0,15 à 55 kW et peut être utilisée pour des systèmes d'irrigation plus importants. Cependant, le panneau et les inverseurs doivent être dimensionnés en conséquence pour s'adapter à la caractéristique d'appel d'un moteur à courant alternatif.
Les pompes à eau à énergie solaire peuvent fournir de l'eau potable ainsi que de l'eau pour le bétail ou l'irrigation. Les pompes à eau solaires peuvent être particulièrement utiles pour l'irrigation à petite échelle ou au niveau de la communauté, car l'irrigation à grande échelle nécessite de grands volumes d'eau qui nécessitent à leur tour un grand générateur photovoltaïque. Comme l'eau peut n'être nécessaire que pendant certaines parties de l'année, un grand générateur photovoltaïque fournirait un excès d'énergie qui n'est pas nécessairement nécessaire, ce qui rendrait le système inefficace.
Les systèmes de pompage d’eau solaires PV sont utilisés pour l’irrigation et l’eau potable Inde . La plupart des pompes sont équipées d'un moteur de 2 000 watts à 3 700 watts qui reçoit de l'énergie d'un générateur photovoltaïque de 4 800 Wp. Les systèmes de 5hp peuvent fournir environ 124 000 litres d’eau / jour sur un total de 50 mètres de hauteur de compensation et de 70 mètres de hauteur dynamique. Au 30 août 2016, un total de 1,20 000 systèmes de pompage de l'eau solaires photovoltaïques avaient été installés en INDE.
Au lieu de générer de l'électricité pour faire tourner un moteur, la lumière du soleil peut être concentrée sur l'échangeur de chaleur d'un moteur Stirling et utilisée pour faire fonctionner une pompe mécaniquement. Cela évite le coût des panneaux solaires et des équipements électriques. Dans certains cas, le moteur Stirling peut être adapté à la fabrication locale, ce qui élimine la difficulté d'importation d'équipement. Une forme de moteur Stirling est le moteur fluidyne qui agit directement sur le fluide pompé sous forme de piston. Les pompes solaires Fluidyne sont étudiées depuis 1987 [5] Au moins un fabricant a effectué des tests avec une pompe solaire Stirling .
