Le groupe électrogène ou le réseau
en soutien du pompage solaire

Ce qu'une seconde source ajoute à une installation solaire

Une installation peut devoir maintenir une pression à l'asperseur, au canon ou au pivot, tenir un débit pendant toute la fenêtre d'arrosage ou atteindre un volume quotidien programmé. Lorsque le rayonnement ne fournit pas toute la puissance appelée, la seconde source complète l'alimentation. L'étude précise alors la part solaire, l'énergie demandée à l'appoint et les conditions de fonctionnement de l'architecture retenue.

Cette logique est celle de la pression constante : dès que la consigne devient une exigence agronomique, elle cesse d'être une moyenne de saison. L'étude de cas du kiwi dans le Sud-Ouest en donne une lecture grandeur nature.

Trois architectures pour intégrer une source d'appoint

Chaque gamme organise l'appoint à sa façon, et chaque livret constructeur décrit le point d'entrée de la seconde source ainsi que la conduite qui va avec ; LE LAB reprend cette description telle quelle. Le choix entre les trois suit la pompe, et la pompe suit le point de fonctionnement : le débit à la hauteur manométrique du chantier désigne la gamme, l'appoint s'installe ensuite.

SQFlex : la reprise automatique du solaire

Le moteur MSF 3 de la SQFlex intègre son module de commande et accepte aussi bien une alimentation continue de 30 à 300 VCC (100 à 300 VCC pour le moteur de 2 500 W) qu'une alimentation alternative monophasée de 1 × 90 à 240 V, en 50 ou 60 Hz. La pompe peut ainsi recevoir le champ photovoltaïque et une source alternative sans convertisseur intermédiaire.

Le boîtier IO 101 commande l'alimentation d'une installation SQFlex associée à un groupe électrogène. Le démarrage du groupe met le système en fonctionnement ; son arrêt provoque le retour automatique à l'alimentation solaire. La notice l'écrit ainsi : « Le groupe électrogène doit fonctionner de façon régulière pour que la pompe se mette en marche. »

SP et SPE sous RSI : l'entrée d'alimentation de secours

Le convertisseur solaire RSI est compatible avec le courant continu et le courant alternatif. Son livret technique l'écrit en une phrase : le RSI peut être relié au réseau ou à un groupe électrogène en tant qu'alimentation de secours en cas d'interruptions du panneau solaire. Cela se joue sur trois bornes, L1, L2 et L3, décrites comme l'alimentation électrique CA triphasée, à côté du bus continu qui reçoit le champ.

La tension d'entrée alternative suit la version du convertisseur : 208 à 240 VCA en plage basse tension, 380 à 480 VCA en plage haute tension, celle des grosses machines. L'entrée est documentée comme alimentation de secours, et l'organisation de la commande se définit au coffret, chantier par chantier, avec l'appareillage retenu par l'installateur. La même compatibilité sert à l'atelier : le livret signale qu'elle permet de relier le convertisseur au triphasé de l'atelier pour le préparer hors site, ce qui rend l'installation rapide et simple sur le chantier.

C'est l'architecture des gros volumes, celle des pompes SPE et SP sous RSI. Le pompage solaire sur réseau électrique y trouve son cas le plus direct : une exploitation raccordée garde son abonnement en réserve et fait travailler le champ le reste du temps.

PSk : la combinaison continue des deux sources

Le régulateur PSk3 intègre une entrée alternative. Il peut commuter entre l'énergie solaire et la source alternative ou combiner les deux pour maintenir un débit ou une pression. En mode hybride, le régulateur adapte la contribution de l'appoint aux variations du champ photovoltaïque afin de conserver la consigne prévue par le dimensionnement.

Les deux sources se rejoignent sur le bus continu. Pour permettre leur fonctionnement simultané, la tension Vmp réelle du champ doit rester supérieure à la tension alternative redressée. Sur la génération PSk2, cette fonction est assurée par le coffret smartPSUk2. Les seuils de tension, les gammes et les règles de raccordement sont détaillés dans la fiche LORENTZ PSk hybride.

La conduite se règle une fois pour toutes à la mise en service. La note d'application LORENTZ « solar by default » en décrit le résultat : l'exploitant allume son groupe et le système passe en mode hybride ; il l'éteint et le système revient au mode solaire, automatiquement. Le smartStart ajoute le pilotage du groupe lui-même, par un contact sec qui se ferme dès que l'appoint est appelé.

Côté réseau, le PSk3 travaille de 380 à 480 V à plus ou moins 10 %, de 45 à 60 Hz : il surveille la tension et se connecte lorsqu'elle se trouve dans cette plage. Le détail du fonctionnement hybride PSk tient dans une page à part.

Grenade : un exemple de partage entre solaire et appoint

Pour un besoin de 60 m³ par jour, six heures d'aspersion à 3,0 bar et une hauteur manométrique totale de 96 m, l'étude retient une LORENTZ PSk3-15 C-SJ17-18, un champ de 8 755 Wc et un groupe de 6,5 kW en charge continue. Le partage énergétique est établi sur seize années d'ensoleillement réel, heure par heure.

Choisir le groupe sur le point de fonctionnement

La grandeur qui commande le choix est la puissance constante du groupe, celle qu'il délivre en charge continue, et le point de départ est la puissance appelée au point de fonctionnement. LORENTZ publie la règle et l'illustre : 6 kW appelés donnent un groupe de 9 kW dans la note de dimensionnement hybride, et 29,7 kW appelés donnent 44,55 kW, donc au moins 45 kW, dans le cas d'irrigation espagnol. Le facteur 1,5 couvre le rendement du convertisseur, le facteur de puissance et le déclassement en service continu. À Grenade, les 4,26 kW appelés donnent 6,5 kW une fois arrondis au demi-kilowatt supérieur.

Le régulateur travaille avec des groupes dont la puissance constante est supérieure, égale ou inférieure à celle du moteur : quand le groupe est plus petit, une limite de vitesse réglée à la mise en service ajuste la demande à ce qu'il sait donner. C'est le gain propre de l'architecture hybride, écrit tel quel dans la note smartSolution : elle permet de retenir un groupe nettement plus compact que celui qu'appellerait un pompage mené au seul gazole.

• Tension. 380, 400, 415, 440, 460 ou 480 V en triphasé, selon les spécifications supportées par LORENTZ smartSolution.
• Fréquence. 50 ou 60 Hz.
• Démarrage à distance. Fonction deux fils dès lors que le smartStart pilote le groupe ; celui-ci fournit un contact sec, de pouvoir de coupure 250 VCA ou 30 VCC sous 2 A (manuel PSk2 édition 2023).
• Courant d'entrée. L'entrée alternative travaille en redresseur et appelle un courant non sinusoïdal, qui élève légèrement la valeur maximale : tous les composants se dimensionnent dessus.
• Réseau public. Là où une limite de distorsion harmonique s'applique, des filtres se posent à l'entrée ; ils réduisent aussi le courant efficace appelé à la source.
• Protections. L'entrée reçoit son fusible et son sectionnement manuel, dimensionnés sur le courant nominal du régulateur.

L'appoint entre dans l'étude dès l'étape 6

À l'étape 6, la déclaration d'une autre source d'électricité ajoute l'appoint au projet. LE LAB calcule alors le partage entre le solaire et la seconde source sur seize années d'ensoleillement réel, heure par heure, affiche la journée type du mois de conception et donne la part solaire annuelle. Le schéma d'installation représente le point de raccordement correspondant à la gamme retenue.

Le rapport professionnel consacre une section entière à ce partage : la consigne de pression et la position du capteur, puis le groupe conseillé en charge continue, la part solaire, l'énergie d'appoint, le temps de marche et le gazole estimé, avec son hypothèse de consommation.

Les documents derrière cette page

Chaque comportement matériel décrit ici vient de la documentation officielle du fabricant concerné. Les chiffres du cas d'école sortent de l'application LE LAB, sur la base horaire PVGIS SARAH2.