Étude de cas

Quatre panneaux pour 470 bêtes :
l'abreuvement solaire en estive

Dans les Pyrénées béarnaises, un groupement pastoral monte chaque été 470 bêtes sur son estive. La source captée coule en fond de vallon ; les abreuvoirs sont 45 mètres plus haut, sur le replat où pâture le troupeau. Ni ligne électrique, ni piste : tout ce qui monte doit être léger. Voici comment cet abreuvement du bétail se dimensionne dans LE LAB, l'application de dimensionnement de pompage solaire, du cheptel jusqu'aux courbes de la pompe, captures et chiffres réels à l'appui.

Pyrénées béarnaises, France Cheptel : 60 bovins, 400 brebis, 10 chevaux Saison d'estive : juin à septembre Dénivelé 45 m · 300 m de tuyau Ni réseau, ni piste carrossable
Le projet

Le besoin, tel que le berger le vit

Chaque été, le troupeau du groupement quitte les granges pour l'herbe d'altitude. L'eau ne manque pas à la source, en contrebas ; elle manque là où pâturent les bêtes. Les étés secs, la corvée d'eau devient quotidienne : descendre, remplir, remonter. L'objectif tient en une phrase : que la source remplisse d'elle-même, au fil du soleil, la tonne à eau et les bacs du replat.

470 bêtes60 bovins, 400 brebis et 10 chevaux : le troupeau réuni par le groupement pastoral pour la saison
45 mle dénivelé entre le captage de la source et les abreuvoirs, 300 m de tuyau posé le long de la pente
10 m³la tonne à eau et les bacs déjà en place : à peine plus de deux jours de troupeau
0 réseauni ligne électrique, ni piste : le matériel monte à dos d'homme, l'installation doit rester simple et autonome

Un groupe électrogène demanderait de monter du carburant tout l'été. Le pompage au fil du soleil, sans batteries, est taillé pour ces situations : quelques panneaux, une pompe de 3,5 pouces, et plus personne à envoyer là-haut avec des bidons.

Étape 1

Le besoin calculé depuis le cheptel

Pas de volume à deviner : LE LAB demande le troupeau, pas des mètres cubes. 60 bovins, 10 chevaux, 400 petits ruminants, sur les bases FAO par animal et par jour, et l'application calcule : 4,7 m³ par jour. La saisonnalité se déclare au même endroit : le pompage sert de juin à septembre, l'étude entière se cale sur la saison d'estive.

Étape cheptel dans LE LAB : 60 bovins, 10 chevaux et ânes, 400 petits ruminants saisis, saisonnalité du pompage de juin à septembre, besoin calculé de 4,7 m³ par jour sur les bases FAO

L'étape cheptel : on saisit des têtes, l'application calcule les mètres cubes, et la saison se déclare d'un clic.

Étape 2

Les données du terrain

La ville de référence d'ensoleillement est Pau, au pied des vallées béarnaises. La pompe s'immerge à 3 m dans le bassin du captage ; 45 m de refoulement vers les bacs, 300 m de tuyau le long de la pente : la hauteur totale est calculée automatiquement, 51 m. Pas d'appoint possible là-haut, et la tonne de 10 m³ est déclarée en réserve existante.

Récapitulatif de l'étude dans LE LAB : Pau, 4,7 m³ par jour, période de pompage de juin à septembre, profondeur 3 m, refoulement 45 m, 300 m de canalisation, HMT calculée 51 m, pas d'appoint électrique, réserve d'eau 10 m³

Le récapitulatif avant calcul : neuf réponses suffisent, la hauteur manométrique totale est calculée pour vous.

Étape 3

Ce que LE LAB propose : le plus petit système de la série

Une LORENTZ PS2-150 AHR-04S, pompe de 3,5 pouces à rotor hélicoïdal, alimentée par quatre panneaux de 95 W en deux chaînes de deux, soit 380 Wc en 24 V. L'ensemble complet, pompe, contrôleur et panneaux, se porte à dos d'homme. Production sur la saison : 5,1 à 5,4 m³ par jour pour 4,7 demandés. À l'autre bout de notre série d'études de cas, l'adduction hybride du Tchad aligne 11 700 Wc, trente fois plus : la même application dimensionne les deux.

Solution proposée par LE LAB : pompe LORENTZ PS2-150 AHR-04S, champ solaire de 380 Wc en 4 panneaux de 95 W, production moyenne 4,5 m³ par jour

La solution en un coup d'œil : pompe, champ solaire et production moyenne.

Pourquoi un rotor hélicoïdal ? À 51 m de hauteur pour un petit débit, c'est la technologie qui excelle : 0,6 m³/h sous 51 m avec 380 Wc seulement. Le kit se complète de la sonde contre la marche à sec, qui protège la pompe si le captage faiblit, et du flotteur qui l'arrête quand la tonne est pleine. Le berger n'a rien à piloter.
Étape 4

La production, calée sur la saison d'estive

Sur seize années d'ensoleillement réel du piémont pyrénéen, les quatre mois d'estive passent au-dessus de la ligne du besoin : 5,3 m³ par jour en juin et juillet, 5,4 en août, 5,1 en septembre, le mois critique affiché. Les mois d'hiver s'affichent en rouge et c'est très bien ainsi : le troupeau est redescendu, l'étude est dimensionnée pour la période déclarée, pas pour un janvier sans bêtes.

Production mensuelle estimée face au besoin de 4,7 m³ par jour : les quatre mois de juin à septembre au-dessus de la ligne, mois critique septembre à 5,1 m³ par jour, angle optimal 38 degrés

Dimensionné pour la période de pompage : le mois de référence est septembre, le plus juste de la saison, pas un mois d'hiver hors sujet.

Rendement quotidien d'une journée type de juillet : débit heure par heure, plateau à 0,6 m³/h de 9 h à 15 h, 5,0 m³ produits, besoin de 4,7 m³ couvert avec 5 % de marge

La journée type de juillet : un plateau à 0,6 m³/h de 9 h à 15 h, 5,0 m³ montés vers les bacs. Pendant que le troupeau pâture, la tonne se remplit.

Étape 5

La tonne de 10 m³ au banc d'essai

LE LAB simule la réserve d'eau jour par jour, sur les seize saisons d'estive des seize années de météo réelle. Avec la tonne de 10 m³, 118 des 122 jours de la saison sont entièrement couverts. Les 4 jours incomplets d'une saison moyenne livrent tout de même 71 % du besoin, et le manque se résume à 6 m³ sur 573, soit 1 %. L'épisode le plus défavorable dit le vrai risque de la montagne : quinze jours de faible soleil du 6 au 20 juin 2010, un début d'estive maussade comme le Béarn sait en faire.

Bloc autonomie et réserve d'eau : 118 jours sur 122 de la saison couverts avec la tonne de 10 m³, 4 jours incomplets livrant 71 % du besoin, volume manquant 6 m³ sur 573 par saison, repères 14 m³ et 22 m³

Les repères chiffrent la suite : 14 m³ ramèneraient les jours incomplets à un par saison au plus, 22 m³ couvriraient chaque jour des seize années. Un bac de plus suffit, si le groupement vise le zéro corvée.

La nuance du métier. Quand il pleut quinze jours en juin, les bêtes boivent moins, les rigoles coulent, et le berger le sait : les jours incomplets du calcul sont aussi ceux où la montagne a le moins besoin de la pompe. L'outil affiche la limite, le terrain la relativise.
Étape 6

Les courbes constructeur, au point de fonctionnement réel

Les courbes Q/H de la pompe, tracées depuis les données officielles LORENTZ, hauteur du projet en évidence : 0,6 m³/h à 51 m, au maximum de la pompe, et LE LAB l'écrit. La AHR-04S accepte jusqu'à 0,8 m³/h et 60 m : le petit rotor travaille à plein, c'est le champ de 380 Wc qui a été taillé au plus juste.

Courbes constructeur de la pompe PS2-150 AHR-04S : débit selon la puissance disponible par hauteur manométrique, point de fonctionnement 0,6 m³/h à 51 m au maximum de la pompe

Débit selon la puissance disponible, par hauteur manométrique. La courbe jaune est celle du projet, à 51 m.

Ce que ce cas montre

L'outil cadre, le métier tranche

470 bêtesle besoin se calcule depuis le cheptel, bases FAO par animal et par jour : on saisit des têtes, pas des mètres cubes
380 Wcle plus petit système de la série : quatre panneaux de 95 W et une pompe de 3,5 pouces qui montent à dos d'homme
16 annéesla production et la tonne à eau sont éprouvées jour par jour sur seize saisons d'estive de météo réelle
Honnêtetéles 4 jours incomplets sont affichés, les quinze jours gris de juin 2010 sont nommés, et les mois rouges hors saison assumés

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