Optimisation du point de fonctionnement des pompes centrifuges appliquées dans les systèmes de pompage photovoltaïque

Abstract

Chaque pompe centrifuge a un point de service d'efficacité optimale, appelé Best Efficient Point (BEP), qui est généralement spécifié par le fabricant. Dans les systèmes de pompage conventionnels, la pompe centrifuge doit fonctionner à la vitesse nominale et aussi près que possible du BEP pour des performances optimales. Cette approche de conception, basée sur le concept BEP, convient uniquement lorsque la pompe centrifuge est alimentée par des sources capables de maintenir le fonctionnement de la pompe à la fréquence nominale (50 Hz ou 60 Hz) et à la tension (220 V ou 380 V). Dans les systèmes de pompage photovoltaïques, la pompe centrifuge conventionnelle fonctionne à différentes vitesses en fonction de la disponibilité de l'irradiation solaire. Le concept BEP n’offre donc pas les meilleures performances en termes d’efficacité. Ce travail présente une méthode pour déterminer le point de fonctionnement qui fournit une efficacité maximale pour un système de pompage photovoltaïque donné composé d'une pompe centrifuge conventionnelle entraînée par un système de contrôle de puissance. Ce point, appelé Solar Best Efficiency Point (SBEP), est calculé en considérant toute la plage de fonctionnement de la pompe pour un profil d'irradiation et de température de cellule photovoltaïque donné. Selon les résultats, le fonctionnement SBEP, par rapport au fonctionnement BEP, peut augmenter l'efficacité quotidienne du système de pompage photovoltaïque jusqu'à 6,7%, en fonction de la pompe centrifuge utilisée. De plus, l’approche théorique développée dans cet article montre que la sélection du groupe motopompe ne peut pas être basée uniquement sur les caractéristiques de la pompe, car la qualité du moteur influence de manière significative les performances du système.