Connaissances de base sur les pompes à eau solaires photovoltaïques

Connaissances de base sur les pompes à eau solaires photovoltaïques

1. Composition et principe du système solaire photovoltaïque

Un système photovoltaïque solaire se compose des trois parties suivantes : des modules de cellules solaires, des équipements électroniques de puissance tels que des contrôleurs de charge et de décharge, des onduleurs, des instruments de test et de surveillance par ordinateur, ainsi que des batteries ou d'autres équipements de stockage d'énergie et de production d'énergie auxiliaire.

Le système solaire photovoltaïque présente les caractéristiques suivantes :

1. Pas de pièces rotatives, pas de bruit ;

2. Pas de pollution de l’air et pas de rejet d’eaux usées ;

2. Il n’y a aucun processus de combustion et aucun carburant n’est nécessaire ;

3. Entretien simple et faible coût de maintenance ;

4. Bonne fiabilité et stabilité de fonctionnement ;

5. En tant que composant clé, les cellules solaires ont une longue durée de vie et la durée de vie des cellules solaires en silicium cristallin peut atteindre plus de 25 ans ;

6. Il est facile d’augmenter l’échelle de production d’électricité en fonction des besoins.

Les systèmes photovoltaïques sont largement utilisés et les formes de base des applications des systèmes photovoltaïques peuvent être divisées en deux catégories : les systèmes de production d'électricité indépendants et les systèmes de production d'électricité connectés au réseau. Les principaux domaines d'application sont les engins spatiaux, les systèmes de communication, les stations relais micro-ondes, les stations relais TV, les pompes à eau photovoltaïques et l'alimentation électrique domestique dans les zones sans électricité. Avec le développement de la technologie et la nécessité d'un développement durable de l'économie mondiale, les pays développés ont commencé à promouvoir la production d'électricité photovoltaïque urbaine connectée au réseau de manière planifiée, principalement en construisant des systèmes de production d'électricité photovoltaïque sur les toits des ménages et des systèmes de production d'électricité centralisés à grande échelle connectés au réseau de niveau MW, tout en promouvant vigoureusement l'application des systèmes photovoltaïques solaires dans les transports et l'éclairage urbain.

L'échelle et l'application des systèmes photovoltaïques sont très variables. Par exemple, l'échelle du système couvre une large gamme, allant des lampes solaires de jardin de 0,3 à 2 W aux centrales solaires photovoltaïques de classe MW, telles que les équipements de production d'électricité sur les toits des ménages de 3,75 kWc et le projet de 10 MW de Dunhuang. Ses formes d'application sont également diverses et il peut être largement utilisé dans de nombreux domaines tels que les ménages, les transports, les communications, les applications spatiales, etc. Bien que les systèmes photovoltaïques varient en taille, leur structure de composition et leur principe de fonctionnement sont fondamentalement les mêmes. Plusieurs composants principaux dans un système photovoltaïque :

Réseau de modules photovoltaïques : il est composé de modules de cellules solaires (également appelés modules de cellules photovoltaïques) connectés en série et en parallèle selon les exigences du système. Il convertit l'énergie solaire en énergie électrique produite sous l'effet de la lumière du soleil. C'est le composant principal du système solaire photovoltaïque.

Batterie : elle stocke l'électricité produite par le module de cellules solaires. Lorsque l'ensoleillement est insuffisant ou la nuit, ou que la demande de charge est supérieure à la quantité d'électricité produite par le module de cellules solaires, l'électricité stockée est libérée pour répondre à la demande énergétique de la charge. C'est le composant de stockage d'énergie du système photovoltaïque solaire. Actuellement, les batteries plomb-acide sont couramment utilisées dans les systèmes photovoltaïques solaires. Pour les systèmes ayant des exigences plus élevées, on utilise généralement des batteries plomb-acide scellées à soupape de décharge profonde, des batteries plomb-acide à absorption de liquide à décharge profonde, etc.

Contrôleur : Il régule et contrôle les conditions de charge et de décharge de la batterie, et contrôle la puissance de sortie du module de cellules solaires et de la batterie vers la charge en fonction de la demande de puissance de la charge. Il s'agit de la partie de contrôle principale de l'ensemble du système. Avec le développement de l'industrie photovoltaïque solaire, les fonctions des contrôleurs deviennent de plus en plus puissantes et il existe une tendance à intégrer la partie de contrôle traditionnelle, l'onduleur et le système de surveillance. Par exemple, les contrôleurs des séries SPP et SMD d'AES intègrent les trois fonctions ci-dessus.

Onduleur : Dans un système d'alimentation électrique solaire photovoltaïque, s'il y a une charge CA, un dispositif onduleur doit être utilisé pour convertir la puissance CC générée par le module de cellules solaires ou la puissance CC libérée par la batterie en puissance CA requise par la charge.

Le principe de fonctionnement de base du système d'alimentation électrique photovoltaïque solaire est le suivant : sous l'irradiation de la lumière du soleil, l'énergie électrique générée par le module de cellules solaires est contrôlée par le contrôleur pour charger la batterie ou alimenter directement la charge lorsque la demande de charge est satisfaite. Si l'ensoleillement est insuffisant ou la nuit, la batterie alimente la charge CC sous le contrôle du contrôleur. Pour les systèmes photovoltaïques avec charges CA, un onduleur est nécessaire pour convertir le courant CC en courant CA. L'application des systèmes photovoltaïques a de nombreuses formes, mais leurs principes de base sont similaires.