Optimiser l'efficacité du solaire

BMG conseille sur la façon d'optimiser l'efficacité et de prolonger la durée de vie des systèmes de pompage à énergie solaire en sélectionnant les entraînements appropriés

Les spécialistes en électromécanique de BMG, qui possèdent une vaste expérience dans les engrenages, ont étendu leur service de solutions pour inclure des onduleurs et des entraînements solaires, qui sont conçus pour améliorer l'efficacité des systèmes photovoltaïques (PV).

« Les modules PV - qui utilisent la lumière du jour pour produire de l'électricité - gagnent en popularité dans le monde entier en tant que forme d'énergie renouvelable propre, sans émission, durable, sûre et rentable. Grâce à l'utilisation d'une technologie PV respectueuse de l'environnement pour produire de l'électricité, les entreprises sud-africaines trouvent des solutions efficaces pour lutter contre la grave crise de l'électricité dans le pays », explique Mick Baugh, directeur de l'électronique, division électromécanique de BMG.

"Les avantages de l'utilisation de pompes solaires écologiques pour l'irrigation, l'élevage et l'approvisionnement en eau communautaire incluent un approvisionnement en eau ininterrompu pendant la journée et l'indépendance du réseau peu fiable. De plus, les systèmes photovoltaïques avancés nécessitent un entretien minimal, ce qui est un avantage important dans les zones reculées où l'entretien est difficile.

" Les systèmes de pompage à énergie solaire, qui sont particulièrement populaires dans les régions éloignées où l'électricité n'est pas disponible, nécessitent un onduleur solaire pour convertir le courant continu (CC) généré par les panneaux solaires en courant alternatif (CA) pour une utilisation dans les applications industrielles, commerciales et résidentielles. Un différenciateur clé dans la sélection du bon onduleur est sa capacité à faire fonctionner la motopompe à la tension de fonctionnement et à la puissance nominales optimales, afin de garantir que les panneaux solaires fournissent la puissance la plus élevée possible dans diverses conditions d'irradiation et de température ambiante.

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"Pour des performances optimales du système de pompe PV, nous pensons qu'il est essentiel que les utilisateurs comprennent parfaitement la stratégie de contrôle du système et prennent en compte des facteurs tels que l'emplacement d'installation du variateur, les problèmes de condensation, la plage de température et l'alimentation de secours."

Stratégie de contrôle Des entraînements solaires plus simples pour les applications de pompage fonctionnent comme des régulateurs de sous-tension, abaissant la vitesse de la pompe (réduisant ainsi la puissance absorbée) lorsque la tension continue atteint un point de consigne de tension minimum. Ce mode de contrôle simple a un impact négatif sur les performances des modules PV, car ils fonctionnent à une tension non optimale.

Dans les contrôleurs avancés, le variateur fonctionne pour obtenir la puissance maximale des panneaux solaires en maintenant la tension continue au point optimal (MPP = Max Power Point). Les variateurs qui fonctionnent à une tension continue constante doivent être sélectionnés en fonction des caractéristiques électriques du système PV installé et doivent optimiser le rendement hydraulique de la pompe.

Les spécialistes de BMG recommandent l'utilisation de variateurs solaires Vacon dotés d'un contrôle MPPT (suivi du point de puissance maximum) pour garantir une tension de fonctionnement optimale pour les modules PV dans les applications de pompage. Ces contrôleurs MPPT hautement efficaces offrent des heures de fonctionnement prolongées, avec un démarrage plus précoce et un arrêt plus tardif. Par conséquent, plus d'eau est pompée par watt crête (Wp) des modules photovoltaïques installés, ce qui entraîne une réduction des coûts d'investissement et une période de récupération plus rapide. Les contrôleurs MPPT détectent l'éclairement instantané ou la températureure les variations et omettre les maximums locaux, qui sont générés dans des conditions d'ombrage partiel ou à partir de modules dégradés dans le générateur PV.

Installations en armoire ou en extérieur Les onduleurs de pompes solaires conventionnels sont généralement des appareils IP20 ou 21 qui sont installés à l'intérieur d'une armoire avec des composants, y compris des fusibles, un interrupteur d'alimentation, une protection contre la foudre et des LED/ampoules montées sur la porte. Les spécialistes de BMG ne recommandent pas ce système car les armoires doivent être ventilées pour éviter la surchauffe des éléments fermés. La surchauffe produit un déclassement et réduit la durée de vie du variateur. Le flux d'air à travers l'armoire doit être filtré pour éviter l'accumulation de poussière et les filtres doivent être périodiquement nettoyés et remplacés, ce qui augmente les risques et augmente les coûts de maintenance.

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Les solutions de variateur Vacon IP66 de BMG pour les installations extérieures se composent d'un petit boîtier (remplaçant les grandes armoires conventionnelles) qui sont séparés du variateur – pour loger l'interrupteur secteur et le dispositif de protection contre les surtensions. Le variateur Vacon IP66 peut être installé à l'extérieur sans aucun risque de fiabilité et ne nécessite pas d'entretien, car il n'y a pas de filtres à nettoyer ou à remplacer. Les variateurs peuvent être montés dans la même structure que les modules PV, en profitant de leur ombrage pour éviter une surchauffe et donc un déclassement, dû au soleil direct sur le variateur.

Ce système au niveau du sol est équipé de diodes électroluminescentes (DEL) qui permettent une visibilité externe des conditions de fonctionnement du variateur, y compris la mise sous tension, le fonctionnement, l'état prêt et le défaut. Un panneau d'affichage IP66 fournit des informations détaillées sur le variateur, telles que la vitesse de fonctionnement et les lectures de MWh.

Cette enceinte, qui est séparée du variateur, offre à l'installateur une flexibilité lors de la conception d'une armoire adaptée au fonctionnement d'une pompe dans différentes configurations.

CondensationDans les installations de pompage conventionnelles à énergie solaire, le fonctionnement intermittent pendant la journée et les changements de températures internes entre la nuit et le jour favorisent les processus cycliques de condensation-évaporation à l'intérieur du variateur.

Les variateurs IP 20/21 installés à l'intérieur d'une armoire sont sensibles à la condensation interne et nécessitent des réchauffeurs à température contrôlée. Cela peut être un problème dans les systèmes de pompage à énergie solaire car un réseau CA n'est normalement pas disponible sur les sites distants. Pour cette raison, des solutions anti-condensation qui ne nécessitent pas d'alimentation en énergie doivent être envisagées.

Un avantage des variateurs Vacon IP66 IP 66/NEMA 4X de BMG pour les installations extérieures est qu'ils sont bien protégés contre la pénétration d'eau et de poussière et qu'un évent GORE® spécialement conçu empêche efficacement la condensation, sans avoir besoin d'un chauffage.

Plage de température Les systèmes de pompage à énergie solaire sont normalement installés dans des zones où les températures élevées peuvent être un problème pour le système PV. Pour cette raison, il est essentiel de prendre en compte la température ambiante maximale sur site lors de la sélection du modèle de variateur approprié. Cette température maximale doit être contenue dans la plage de température de fonctionnement du variateur, de préférence dans la plage sans déclassement, pour éviter les pertes de puissance et prolonger la durée de vie du variateur.

Les utilisateurs doivent tenir compte du fait que la température à l'intérieur d'une armoire où un variateur IP 20/21 est installé est toujours supérieure à la température ambiante. Il est important de tenir compte de l'effet de surchauffe dû à la lumière directe du soleil si l'armoire n'est pas montée à l'ombre.

BMG soutient sa vaste gamme de produits électromécaniques avec un service de conseil et d'assistance technique, adapté pour répondre aux spécifications précises des entrepreneurs, des concepteurs et de l'utilisateur final.