Construire un système d'arrosage solaire autonome

Principe

Le système étudié permet d'avoir un arrosage autonome, alimenté par batterie 12V et panneau solaire. Le panneau, via le régulateur, charge la batterie non stop.
Si la batterie a une tension supérieure à 11.5 volts (dans le cas de mon régulateur, c'est un exemple), la pompe est actionnée.
Si la tension descend en dessous de 11 volts, le régulateur stoppe la pompe. Le panneau, pendant tout ce temps, continue à charger la batterie. Elle reviendra donc à un niveau supérieur à 11.5 volts, moment auquel le régulateur actionnera à nouveau la pompe. Et ainsi de suite !

Utilisations

Ce système peut être utilisé pour tout besoin de pompage d'eau, qu'il s'agit d'arrosage, d'irrigation par goutte à goutte, de remplissage d'abreuvoir par exemple.

Mais pourquoi...

ne pas acheter un kit comprenant déja tout ? Simplement parce qu'en général ils en profitent pour refiler du matériel aux faibles performances. Ou alors, ils sont vendus excessivement cher.
Il ne faut pas se leurrer, un système performant est couteux, mais là en achetant séparément, vous connaissez parfaitement votre matériel et ses limites.
Même d'un point de vue financier, quand je compare mon système, qui coûte environ 200 euros (sans la batterie), à des systèmes à plus de 800 euros, les performances sont identiques...

Choix de la batterie

Je vous conseille de réutiliser des batteries de voiture qui n'ont plus la pêche nécessaire pour faire tourner un démarreur, mais qui sont toujours suffisamment bonnes pour des applications telles que celles-ci. Ne jetez plus vos batteries de voiture une fois changées !

Choix du panneau solaire

Pour maintenir une vitesse de charge suffisante, je conseille un panneau d'une puissance minimale de 50W. Vous pourrez trouver ce genre de panneau ici ( et ). Inutile de prendre du monocristallin, ni du flexible, un polycristallin rigide constitue le meilleur rapport rendement/prix, et de loin.

Choix de la pompe

Pour la pompe, tout dépend la hauteur d'aspiration et du débit dont vous avez besoin. Celle que j'ai permet de monter de l'eau à une quizaine de mètres (théoriquement, je n'ai pas testé) et à un débit de 21 L/min. Elle dispose également d'un dispositif de démarrage progressif qui permet de ne pas avoir un pic d'ampérage au démarrage. Quelque soit la pompe que vous choisissez, il faudra qu'elle soit faite pour fonctionner sur 12 volts (ou 24 volts, si vous mettez deux batteries en série, mais c'est un autre sujet !). De même, je vous déconseille les petites pompes d'aquarium. En règle générale, on utilise des pompes submersibles, bien qu'il peut être envisagé d'utiliser des pompes non immergées, mais a priori cela n'a pas d'utilité dans notre usage.

Pour acquérir une pompe de marque Ocean comme la mienne, merci de vous rendre . Vous trouverez également un modèle moins onéreux (mêmes performances, mais sans démarrage progressif) ainsi qu'un modèle plus costaud (mais toujours sans démarrage progressif, avec 25 l/min de débit et 20m de hauteur de refoulement).

Notez, même si cela semble évident, que plus la pompe est performante, plus elle consommera, et plus vite elle videra la batterie. Il s'agit donc une fois de plus, de trouver le meilleur compromis !

Choix du régulateur

N'importe quel régulateur du commerce conviendra, tant qu'il est prévu pour la puissance du panneau. Pour faire large, comptez 10A pour un panneau de 50 Watts, 20A pour un panneau de 100 Watts. Pour un calcul plus précis, si vous accès à la documentation de votre panneau, multipliez la valeur du courant de court-circuit par 1.3 pour connaitre l'ampérage minimum du régulateur. Par exemple, si votre panneau a une intensité de court-circuit de 7A, vous devez avoir un régulateur de 7x1.3 = 9,1A minimum (donc un régulateur de 10A fera l'affaire). Autre chose importante, il faut bien sur que le régulateur ait 3 entrées-sorties : panneau, batterie, et charge (load); la pompe étant branchée sur cette dernière.
Vous pourrez trouver des régulateurs de marque Victron . C'est une marque onéreuse mais de qualité. Si vous souhaitez investir moins dans le régulateur, vous pouvez regarder

Limites

Attention, en cas de fonctionnement dans une réserve d'eau limitée en volume, la pompe va finir par fonctionner à sec, ce qui va l'endommager (les pompes Ocean par exemple sont prévues pour fonctionner à sec au maximum pendant 2 heures). Avec un débit de 20 litres par minutes environ, ca va assez vite, en une heure vous videz donc plus de mille litres. Donc dans l'idéal, soit vous mettez en place un système qui détecte le niveau d'eau, soit vous l'utilisez dans un cours d'eau, un lac, un puits...

Améliorations

Il est possible d'améliorer le système en intercalant un relais temporisé; qui permettra d'alterner des phases de fonctionnement et de pause. Ce sera bénéfique aussi bien en terme botanique, qu'en terme de durée de vie de la pompe (si tant est que les phases ne soient pas trop rapprochées, bien sûr).

Matériel : récapitulatif

Des questions ?

Normal, tout n'est pas forcément clair ! Alors n'hésitez pas à laisser un commentaire plus bas.

Si un des produits listés dans l'article n'est plus disponible, envoyez-moi un message afin que je le mette à jour.
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Qui est l'auteur ?

Passionné de nouvelles technologies, je propose mes services de développement Web, principalement dans l'élaboration de scripts et d'algorithmes sur mesure, ainsi que plus généralement dans la réalisation de sites internet évolués (e-commerce, etc...) et du référencement (SEO). De même, je réalise également tous types de montages et prototypes, pour des applications professionnelles ou personnelles.
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32 commentaires

  1. image Laurent

    Bonjour,
    Ce système peut éventuellement être intéressant pour un jardin isolé (électricité). Mais je ne m'y connais rien en électricité solaire, j'ai quelques petites questions (désolé si elles vous paraissent un eu naïves) :
    La pompe a t-elle un câble d'alimentation suffisamment long pour être plongée dans 1 mètre d'eau minimum (cuve de 1000 litres)
    Quelle types de câbles et connecteurs sont utilisés pour relier la batterie, le panneau et la pompe ?
    Lorsque la batterie est chargée, combien de temps peut être utiliser la pompe avant de décharger la batterie ?
    Quelle est le diamètre du tuyau, et est-il fourni avec la pompe ?
    Où se branche un voltmètre (sur la batterie, sur le régulateur)
    Enfin quelle est la marque de votre arroseur ?
    Merci

  2. @Laurent :
    Bonjour Laurent,
    Je vais essayer de vous répondre du mieux que je peux.

    La pompe a t-elle un câble d'alimentation suffisamment long pour être plongée dans 1 mètre d'eau minimum (cuve de 1000 litres)
    => Oui, mais tout juste, le câble fait 1m, après rien n'empêche d'utiliser des raccords étanches, mais hors de l'eau quand même.

    Quelle types de câbles et connecteurs sont utilisés pour relier la batterie, le panneau et la pompe ?
    => N'importe quel diamètre de câble convient, la pompe faisant 8A en 12V, du câble avec deux fils de 0.75mm² acheté en magasin de bricolage est amplement suffisant. Pour les connections de fil à fil, je vous conseille des raccords étanche, et, sur la batterie, soit des borniers, soit des pinces croco. Après il y aura toujours des puristes pour dire que c'est pas aux normes, blabla, dangereux, blablabla... Moi je me place dans un ratio efficacité / cout maximum.

    Lorsque la batterie est chargée, combien de temps peut être utiliser la pompe avant de décharger la batterie ?
    => Ça se calcule, et ça dépend de votre batterie. Par exemple, une batterie de 80aH sera vide au bout de 10 heures (attention, n'oubliez pas qu'il faut éviter que votre batterie descende en dessous de 11V, c'est le boulot du régulateur de charge de s'en assurer).
    Donc, pour faire une réponse "à l'arrache" : quelques heures ! La pompe débitant environ 20 litres par minute, ça envoie quand même environ 3000 litres en 2h30 !

    Quelle est le diamètre du tuyau, et est-il fourni avec la pompe ?
    => Le tuyau n'est pas fourni, il faut un diamètre intérieur de 10mm. Mais en fait, dans mon installation finale, j'ai juste 10 cm de tuyau en sortie de pompe, qui me sert à faire intermédiaire avec un "vrai" tuyau d'arrosage, qui est d'un diamètre plus elevé. Le tout serré grâce un collier de serrage.

    Où se branche un voltmètre (sur la batterie, sur le régulateur)
    => Sur la batterie

    Enfin quelle est la marque de votre arroseur ?
    => C'est un arroseur de récup, sans marque

  3. image Laurent

    Bonjour, merci beaucoup pour votre réponse. C'est maintenant plus clair pour moi.

  4. @Laurent :
    Bonjour Laurent, je vous en prie, n'hésitez pas si vous avez d'autres questions.

  5. Bonjour,

    tout d'abord merci de votre article, il m'inspire et me donne envie de tester. Que pensez vous du déjà utilisé ? Par exemple, je regardais sur le bon coin et j'ai vu des équipements que vous proposiez en occasion. Est ce une bonne idée ?

    Merci

  6. @Pauline :
    Bonjour Pauline, de quel type d'équipement parlez-vous ?

  7. image evilghost

    Bonjour,
    Tout d'abord merci pour votre article !! qui est superbement expliqué sans parler de la video
    j'ai un jardin potager de 1300 m² env avec un ruisseau qui passe ... je voulais savoir si il y a moyen d'adapté pour cette surface et quelques conseils je suis dans le 77 voila merci beaucoups pour avoir partagé votre expérience avec tout le monde
    cordialement

  8. @evilghost :
    Bonjour, préférez vous un arrosage goutte à goutte ou par jets d'eau ?

  9. image jaille bartas

    bonsoir est merci! peu t’ont brancher la pompe en continus sur le panneau.au fil du soleil.sans batterie ni régulateur.merci

  10. @jaille bartas :
    Bonsoir,
    Ca dépend de votre panneau, il faut qu'il produise au minimum l'ampérage nécessaire pour la pompe, et au maximum le voltage admissible par la pompe. Ce qui est virtuellement impossible !
    Il faudrait un panneau qui produit aux alentours de 12V avec 10A minimum, ce qui à ma connaissance n'existe pas.

  11. image jules

    Bonjour, et merci pour votre partage !! je m'interesse à ce système d'arrosage écologique...mais quelques intérogations me viennent.;)

    J'ai un panneau PV qui indique un courant de court circuit de 8,26A. Si je multiplie par 1,3, ça me donne 8,26x1,3=10,74A minimum. Quel type de régulateur me conseilleriez vous ? Il s'agit d'un panneau de 230w. J'enviage de l'utiliser pour une grande serre pour arroser au goutte a goutte sur une surface de 100m². Je dispose d'un bassin de rétention d'eau de 5 metre cube.

    Est-ce qu'une pompe comme celle que vous utilisez serait suffisante ? si non, quel type de pompe me conseilleriez vous ? en 12 ou 24 v ?
    merci pour vos conseils. Cordialement
    Jules

  12. @jules :
    Bonjour Jules,
    N'importe quel régulateur de 20A, pour être large, sera suffisant. Utilisez une batterie de voiture qui n'est plus toute jeune, afin de faire des économies.
    Je pense que la pompe sera suffisante. Votre bassin de 5m3 doit être "consommé" en combien de temps selon vous ?

  13. image Jules

    Merci pour votre réponse, le bassin de 5m3 peut etre vidé en 1 semaine, pas plus rapide, sinon, je vais avoir du mal à gérer l'eau. Même, si les 5m3 pouvaient durer 1 mois, ça serait super.

    De manière à économiser l'eau j'aimerais intégrer un dispositif de programmation pour arroser au goutte à goutte ou par aspersion seulement pendant quelques heures dans la journée et la nuit. Avez vous des indications au niveau technique pour brancher un tel dispositif sur le montage avec le photovoltaique ? (quel matériel ?)

    Cordialement
    Jules

  14. @Jules :
    Bonjour,
    Votre bassin, avec ma pompe serait vide en environ 5 heures.
    Il vous faut donc un relais temporisé qui permette d'étaler son fonctionnement sur une semaine, avec par exemple 1 minute de fonctionnement pour 29 minutes de pause, ce qui ferait 48 minutes par jour soit 336 minutes par semaine de fonctionnement, c'est à dire environ 5 heures et demi.
    Vous pouvez trouver ce genre de relais sur Ebay (ceux qui ont un afficheur digital).
    Ce relais n'aura pas la puissance nécessaire pour commuter la pompe, il vous faudra en plus un relais tout simple de type automobile (30A seront largement suffisants).

  15. image vincent

    bonjour
    peut on avoir un schema de raccordent illustre un dessin ou autre,pour mieux visualise l installation.
    merci

  16. image marieclod

    Bonjour,
    Est-ce que la pression serait suffisante pour arroser avec un tuyau d'arrosage traditionnel ?

    merci !

  17. @marieclod :
    Bonjour, oui la pompe débite suffisamment, mais il y aura moins de pression qu'en sortie d'un tuyau classique (environ 1 bar contre minimum 3 bars).

  18. image Jean- marc

    Bonjour,
    Merci pour l'articles t la demo.
    Je vais l'appliquer en goute a goute pour un potager, faut'il régler le débit de la pompe ?
    J'ai tout commandé. y'a plus qu'a s'y mettre.
    Pour le relai j'ai trouver ça.
    http://www.amazon.fr/gp/product/B00CP1LI12/ref=as_li_tl?ie=UTF8&camp=1642&creative=6746&creativeASIN=B00CP1LI12&linkCode=as2&tag=sgtbrico-21
    Merci
    JM

  19. image Raph

    Bonjour
    Je souhaite realiser un systeme d'arrossage solaire comme le votre mais en goutte à goutte ! Comment faut il faire ? La pression avec la pompe ne risque pas d'être trop forte ?
    Merci

  20. image Omar

    Bonjour.
    Je suis au Sénégal et Je suis dans un projet agricole à Kaffrine. Au sud du pays. Et l'eau fait vraiment défaut. Je sollicite une assistance dans le domaine de recherche de solutions pour une maîtrise de l'eau pour mon projet.
    Merci.

  21. image CASSEURFLOTEUR

    Bonjour
    J'ai beaucoupe aimé votre installation et je voudrai savoir quelle type de goutte à goutte peut on installé sur votre systeme ? J'ai 60 pied de tomate à arroser. Faut il prendre un systeme basse pression ? Un systeme de micro asperseur. Quelle pression la pompe peut elle soutenir?
    Merci

  22. image marieclod

    Bonjour,

    Ce système fonctionne vraiment très bien. J'envisage d'automatiser l'arrosage de mon potager avec des tuyaux à goutteurs intégrés. Mais cela necessite 3.5 bar de pression. Est-ce l'adjonction d'un surpresseur 12v vous semble opportune ? que me conseillez-vous ?
    Merci d'avance pour votre réponse.

  23. @marieclod :
    Bonjour, je pense que oui, car une pompe 12V ne peut pas générer 3.5 bars "en direct".

  24. image bartoph

    Bonjour,
    Très intéressants votre article et sa vidéo . Merci pour le partage.
    Concernant le régulateur vous dites qu'il déclenche et coupe la pompe à un certain niveau de charge. Dans le cas que j'envisage je voudrais pouvoir moi-même décider du moment où je vais utiliser la pompe.
    C.a.d pour l'arrosage, le soir pendant quelques minutes.
    Est-ce que c'est possible ?
    Merci.

  25. image Steph69

    Super instructif et beau boulot !
    Je suis tombé sur votre site par hasard en recherchant une solution pour chauffer
    ma serre de 11m2 l'hiver de manière autonome !
    J'envisage le solaire comme énergie et la batterie pour stocker l'électricité pour la
    nuit... Je pars dans l'idée de faire courir de l'eau dans un circuit fermé dont une
    partie des tuyaux en cuivre peint en noir passerait dans un châssis aux couleurs
    sombres et vitré...
    Je bloque sur le type de pompe à intégrer sur un tel circuit (puissance, nécessite
    d'immersion, etc...)
    Auriez vous des conseils ou pistes à me donner ?
    Merci d'avance !

  26. @Steph69 :
    Bonjour !
    C'est intéressant comme projet, je pense qu'il faudrait un chauffe-eau avec une résistance chauffante, et des tuyaux de cuivre en effet qui parcourent la serre.
    La pompe n'a pas forcément besoin d'avoir un débit énorme. Une pompe non immergée est plus facile à maintenir.
    Le plus dur va être d'arriver à chauffer suffisamment l'eau, cela demande beaucoup d'énergie.
    Je crains que l'énergie solaire ne soit pas forcément suffisante pour une telle surface.

  27. image Etienne

    Bonjour,
    D'abord merci et bravo pour votre site!
    Quelle puissance minimale (ou idéale) la batterie de voiture doit-elle faire pour "être tranquille" question autonomie du système?
    D'avance merci

  28. @Etienne :
    Bonjour Etienne,
    Tout dépend de votre pompe et du nombre d'heures de fonctionnement souhaitées.
    Plus la batterie est grosse, plus vous aurez d'autonomie.
    Si vous faites de la récupération, vous n'aurez pas trop le choix forcément !
    Merci pour vos compliments !

  29. image fifi

    bonjour je voudrais savoir j'ai un regulateur CMP12 peut il faire l'affaire et avec quel programateur faut il
    merci pour vos conseil

  30. image Jérémie

    Bonjour,

    Article très intéressant ! Une question se pose à moi :
    Comment est gérée la charge de la batterie ? Est-ce qu'à partir d'une certaine tension de batterie, le régulateur ouvre le circuit afin d'arrêter la charge de celle-ci ? Ou bien même la batterie rechargée à 100%, on peut continuer à laisser charger sans risque d'endommager quoi que ce soit ?

    Mon but serait d'utiliser le système le soir pour arroser le potager (charge la journée et utilisation le soir). Dans cette configuration, Il y aura probablement plus d'entrée d'énergie que de sortie.

    Merci d'avance pour votre réponse, et merci pour ce partage plus qu'utile !

  31. @Jérémie :
    Bonjour, le régulateur s'occupe de tout, une fois chargée à 100% il maintient une tension de charge (selon le régulateur, aux alentours de 13.5V).
    Selon vous, combien de temps sera nécessaire pour arroser votre potager ?
    Dans tous les cas, aucun souci d'avoir un surplus d'énergie ! Servez-vous en par exemple pour éclairer votre potager la nuit, par exemple !

  32. image Jérémie

    @SergentBrico
    Le temps d'arrosage du potager doit durer une petite 20ène de minutes, grand max 30.
    L'utilisation première du solaire est plus pour un soucis de faire arriver le 220V difficile qu'une réelle économie d'énergie (même si le fait d'une pierre deux coups est appréciable).
    Mais du coup, il y aura peut-être la possibilité de se servir du courant en "trop" d'une manière complémentaire.
    Merci pour votre réponse en tous cas.
    Bonne continuation !

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