L'eau d'une source pour un village
des hauts plateaux de Madagascar
À Mahalavolona, sur les hauts plateaux malgaches, une source captée coule jour et nuit en contrebas du village. Le réservoir de distribution, lui, est 18 mètres plus haut et 500 mètres plus loin. Entre les deux, ni réseau électrique, ni groupe : le soleil. Voici comment ce dimensionnement se construit dans LE LAB, captures et chiffres réels à l'appui.
Le besoin, tel que la commune l'exprime
Le village s'est développé et l'adduction gravitaire existante ne suit plus. La bonne nouvelle est déjà en place : la source captée remplit par gravité une bâche tampon de 32 m³ au pied du village. Reste la remontée : porter chaque jour 32 m³ vers le réservoir de distribution qui domine les habitations, pour que l'eau redescende ensuite d'elle-même vers les bornes-fontaines.
Particularité du site : pas de forage. La pompe s'immerge directement dans la bâche tampon, à 2 mètres sous la surface. Et aucune électricité fiable à proximité : le pompage au fil du soleil, sans batteries, s'impose naturellement.
Les données d'entrée dans LE LAB
Quelques minutes de saisie. La ville de référence d'ensoleillement est Antananarivo, à une centaine de kilomètres, sur les mêmes hauts plateaux et à la même altitude que le site. La profondeur saisie est de 2 m seulement, la pompe étant immergée dans la bâche ; le refoulement de 21 m couvre le dénivelé et la hauteur du réservoir. La hauteur totale est calculée automatiquement : 46 m, dont la moitié vient des pertes de charge de la conduite. Sur 500 mètres, le tuyau pèse aussi lourd que la pente : c'est précisément ce qu'un dimensionnement doit compter.
Le récapitulatif avant calcul : neuf réponses suffisent, la hauteur manométrique totale est calculée pour vous.
Ce que LE LAB propose
Trois panneaux. Pour monter l'eau de tout un village, la solution retenue est une LORENTZ PS2-1800 avec l'extrémité C-SJ5-12, alimentée par 3 panneaux de 450 Wc, soit 1 350 Wc en une seule chaîne. Production moyenne : 45 m³ par jour, du simple fait que la hauteur reste modérée et que l'ensoleillement des hauts plateaux est généreux et régulier. C'est la sobriété propre au pompage au fil du soleil bien dimensionné : pas de batteries, très peu de panneaux, aucun carburant.
La solution en un coup d'œil : pompe, champ solaire et production moyenne.
Des panneaux presque à plat, sans rien perdre
À cette latitude, l'angle optimal calculé est de 21°, panneaux orientés plein nord puisque nous sommes dans l'hémisphère sud. Mais un châssis bas et peu incliné est plus simple à construire localement et offre moins de prise au vent, un vrai sujet dans un pays exposé aux cyclones. Le réglage d'angle de LE LAB chiffre l'arbitrage.
À 11°, la production annuelle reste à 100 % de l'optimal : le châssis simple ne coûte rien, et cette pente suffit à laisser la pluie rincer les panneaux.
La production, mois par mois et heure par heure
La production mensuelle se lit face au besoin, sur seize années d'ensoleillement réel de la région. Le creux est en juin, l'hiver austral : 39,7 m³ par jour, encore 24 % au-dessus des 32 m³ demandés. Le reste de l'année navigue entre 40 et 49 m³. La courbe de pluviométrie affichée raconte l'autre moitié du climat : de 475 mm en janvier à 46 mm en septembre, la longue saison sèche est exactement la période où l'eau de la source devient précieuse.
Tous les mois passent au-dessus de la ligne du besoin, y compris l'hiver austral. Le mois critique est affiché, pas caché.
La journée type de juillet, heure par heure : la pompe monte à 5,5 m³/h aux heures de plein soleil et produit 39,5 m³, soit 23 % de marge sur le besoin.
Le réservoir de 20 m³ au banc d'essai
LE LAB simule la réserve d'eau jour par jour sur seize années de météo réelle. Avec le seul réservoir de 20 m³, 354 jours sur 365 sont entièrement couverts. Les 11 jours incomplets d'une année moyenne livrent tout de même 78 % du besoin, et le volume qui manque sur l'année se résume à 76 m³ sur 11 688, soit 0,6 %. L'épisode le plus défavorable des seize années simulées : six jours de faible soleil en avril 2009.
Les repères chiffrent la suite si la commune vise le zéro défaut : 57 m³ ramèneraient les jours incomplets à un par an au plus, 80 m³ couvriraient chaque jour des seize années.
Les courbes constructeur, au point de fonctionnement réel
Les courbes Q/H de la pompe, tracées depuis les données officielles LORENTZ, avec la hauteur du projet mise en évidence : 5,9 m³/h à pleine puissance sur la courbe des 46 m. La pompe accepte jusqu'à 7,7 m³/h et 70 m : le système travaille confortablement à l'intérieur de sa plage, gage de longévité.
Débit selon la puissance disponible, par hauteur manométrique. La courbe jaune est celle du projet, à 46 m.
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