Les éoliennes de pompage, ou comment transformer le vent en eau

Les éoliennes de pompage ont pour fonction l'exhaure d'eau. Elles sont très compétitives dans le contexte des sites isolés par rapport aux motopompes, très gourmandes en carburant. Deux grandes approches se distinguent auprès des éoliennes de pompage.

eolienne pompage

L'approche mécanique, la plus ancienne, met en œuvre une chaine de conversion purement mécanique pour transformer la rotation des pales en mouvement de translation sur la tige d'une pompe à piston. Cette technologie très rustique à l'avantage d'être résistante et simple à réparer. Les éoliennes de pompage mécaniques sont aussi peu chères à l'achat. Elles nécessitent cependant une maintenance régulière étant donné le nombre de pièces en mouvement et de points d'usure.

eolienne vergnet bipale

L'autre approche du pompage éolien consiste à produire de l'électricité pour alimenter une pompe électrique en direct, ou à travers des batteries. Cette solution électrique, bien que plus onéreuse et plus complexe à maintenir, présente de nombreux avantages par rapport aux éoliennes de pompage mécaniques : grande fiabilité et faible maintenance, plus grands volumes d'eau pompés, captage d'un meilleur gisement éolien grâce à des mâts plus hauts. Outre ce dernier avantage, une éolienne électrique peut être déportée du puits ou du forage contrairement à une éolienne mécanique qui doit se situer directement au dessus de celui-ci. Par exemple, on peut placer l'éolienne sur une position avantageuse en haut d'une colline, pour alimenter une pompe électrique en contrebas, parfois à plusieurs centaines mètres de distance.

Il convient, avant d'installer un système de pompage éolien, de s'assurer que la ressource en eau est suffisante pour que la pompe soit toujours immergée. Si ce n'est pas le cas, il faut prévoir un système de protection pour arrêter l'éolienne si la pompe n'a plus d'eau, sinon cette dernière va griller.

pompe grundfos sq-flex eolienne

Il existe des modèles de pompe immergée fonctionnant sur une large plage de courant continu ou alternatif, qui sont adaptées à une utilisation en directe sur une éolienne électrique. Les pompes SQ-Flex de Grundfos sont de très bons produits pour cette utilisation, avec une plage de fonctionnement de 30 à 300V, en continu aussi bien qu’en alternatif. Il faudra cependant s'assurer que la puissance du moteur de la pompe puisse absorbée la puissance maximum de l'éolienne.

Une autre approche consiste à alimenter une pompe en courant continu, de type solaire, en 12V ou 24V, par l'intermédiaire d'une batterie chargée par l'éolienne. Cette technique, malgré l'utilisation d'une batterie, permet de faire une économie sur la puissance de la pompe. Il faut prévoir un régulateur éolien avec une résistance de débordement pour ne pas endommager les batteries quand il y a beaucoup de vent.

 

Les éoliennes de pompage sont également une alternative intéressante au pompage solaire dans le cas de l'irrigation de cultures, car les besoins en eau sont directement corrélés à la vitesse du vent, qui engendre nettement plus d'évaporation que le soleil.

 

L’eau pompée peut être stockée dans un réservoir avec un flotteur de remplissage qui arrête l’éolienne et la pompe quand la cuve est pleine. Si la ressource en eau le permet, le plus simple est de laisser s’écouler le trop plein, cela simplifie la régulation de la pompe et de l’éolienne.

 

Les Argentins sont les premiers producteurs mondiaux de pompe éolienne mécanique car elles sont très utilisées dans la Pampa pour abreuver le bétail. En France, Ecolab fabrique les pompes éoliennes Oasis, modèles fiables et bon marché, installés par milliers au quatre coins de la planète.

 

Pour le pompage électrique, n’importe quel aérogénérateur convient, il suffit de bien dimensionner la pompe sur laquelle il fonctionne. Parmi les pompes de qualité utilisables en configuration éolien, on retiendra les modèles SQ-Flex de Grundfos, SCS de Sunpumps, et pour les plus petits systèmes (éolienne de moins de 3m de diamètre), les modèles SDS de Sun Pumps ou encore la marque Shurflo.

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