PROJET DE CREATION D’UNE FONTAINE
A MADAGASCAR
Présentation technique
Description de l’installation :
L’installation générale est répartie sur 3 sites :
- Site « Source » ;
- Site « Santé » (production d’énergie électrique « pompe ») ;
- Site « Fontaine » situé au centre du village.
Site « Source » :
La source se déversera dans un réservoir de 7m3 construit en maçonnerie et béton armé, profond de 1,10m maximum pour des raisons de sécurité ; ce réservoir sera fermé, mais un passage d’homme sera aménagé permettant à une personne mandatée par la mairie de Miantsoarivo d’assurer l’entretien (curage et nettoyage 2 fois par mois minimum).
Le surplus d’eau sera déversé par un trop plein vers la rizière.Une pompe assurera le transfert de l’eau par une canalisation (40/49 en polyéthylène) jusqu’au réservoir fontaine situé au centre du village. Le pompage aura lieu 1 fois par jour, tous les matins, à heure fixe, et ne pourra être autorisé que si le réservoir « fontaine » au centre du village est vide (détection par capteur de niveau dans le réservoir).
Cette autorisation de pompage arrivera par un câble provenant du site« fontaine ».
Le pompage s’arrêtera quand le réservoir « source » sera vide. Le cycle ne recommencera que le lendemain matin, laissant ainsi toute une journée pour remplir à nouveau le réservoir « source ».
Le moteur de la pompe absorbera une puissance d’environ 1,5kW et sera du type asynchrone monophasé fonctionnant sous 230V~.Un démarreur électronique assurera le démarrage du moteur ; un programmateur horaire règlera la mise en fonctionnement tous les matins.
Le moteur sera protégé par relais thermique et fusibles ; un interrupteur général type Vistop permettra de couper l’alimentation de l’armoire de commande localement (sur le site « source ») en cas de nécessité. La protection des personnes sera assurée par interrupteur différentiel.La tuyauterie d’aspiration comprendra une crépine pour éviter d’absorber des résidus solides ; un réservoir surpresseur et une vanne d’arrêt (ou un clapet) seront installés sur le refoulement.
Site « Santé » :
Le principe général consiste à produire l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de la pompe, par des panneaux photovoltaïques (14) qui rechargeront une batterie d’accumulateurs (batterie 24V environ 1500Ah) ; Un convertisseur adaptera l’énergie en 230V~ 50Hz, monophasé.
L’énergie 230V~ sera acheminée jusqu’au site « source » par un câble posé en tranchée (câble installé dans une gaine à 60cm de profondeur).
Le site « source » ne pouvant recevoir la plateforme photovoltaïque destinée à la production d’énergie pour faire fonctionner la pompe, le site « santé » a été choisi car il est situé à proximité de la source (un peu plus de 150m) et dispose de la place nécessaire pour recevoir l’installation photovoltaïque, mais aussi d’un local technique permettant d’accueillir les batteries et l’armoire de conversion d’énergie.
14 panneaux photovoltaïques 24V de 250W chacun seront installés sur une dalle de béton avec orientation plein nord (orientation adaptée à l’hémisphère sud).
Les panneaux photovoltaïques seront branchés en parallèle ; chaque panneau rejoindra un coffret d’interconnexion, comprenant les fusibles de protection (2 par panneau) et un interrupteur général (type Vistop) permettant d’alimenter le câble qui acheminera l’énergie jusqu’au bâtiment du centre de santé.
Dans le local technique, les protections seront assurées par fusibles ; un régulateur de charge contrôlera le niveau de charge des batteries ; le convertisseur assurant l’adaptation de l’énergie en 230V~ assurera aussi une surveillance du niveau de charge des batteries ; le taux de charge des batteries ne descendra pas en dessous de 50%. L’autonomie est normalement de 2 jours (ce qui doit être suffisant compte tenu du rayonnement solaire sur le site). L’énergie 230V~ est ensuite acheminée jusqu’au site « source » par câble enterré. Une protection par disjoncteur différentiel sera assuré.
Un coffret fixé sur le mur extérieur du centre de santé permettra des interventions de coupure en cas de nécessité ; ce coffret comprendra un Vistop permettant de couper l’alimentation du local technique par les panneaux photovoltaïques 24V, un autre Vistop permettant d’isoler électriquement les batteries de l’installation, enfin un 3ème Vistop permettant de couper l’alimentation 230V~ du site « source ».
Site « Fontaine » :
La fontaine comprendra une dalle (ou fondations adaptées) supportant un réservoir de 7m3 surélevé du sol d’environ 0,70m. Le réservoir aura, pour raison de sécurité, une hauteur interne maximale de 1,10m ; il sera fermé, mais un passage d’homme sera aménagé permettant à une personne mandatée par la mairie de Miantsoarivo, d’assurer l’entretien (curage et nettoyage 2 fois par mois minimum). Ce passage pourra aussi servir pour mettre quotidiennement dans le réservoir, 1 pastille de chlore afin d’assurer un traitement minimal de l’eau.
La fontaine déversera en continu (par conduite mise en place dans le bas du réservoir) un filet d’eau (1,5l/min) dans un bac maçonné placé au sol, créant ainsi une ambiance agréable.
L’eau du réservoir sera mise à disposition de la population par appui sur des robinets type « poussoirs ».4 pilonnes seront installés aux coins de la fontaine, supportant ainsi une toiture en structure bois (+ protection pour étanchéité) sur laquelle seront installés 2 panneaux photovoltaïques ; ces panneaux seront raccordés directement à une armoire électrique étanche, comprenant un régulateur de charge relié à une batterie 12V= (disposée à côté dans une enceinte fermée mais aérée) et un convertisseur 12V / 230V~, qui permettra d’alimenter 4 lampes Led de 6W chacune et 2 prises pour le rechargement des téléphones portables.
Un détecteur de présence et de luminosité 360° disposé au plafond de la fontaine sous la toiture, entrainera l’allumage de l’éclairage, dans une plage horaire (le soir) réglée par programmateur.
Un bouton poussoir disposé sur l’armoire, permettra lors d’un appui d’alimenter les 2 prises étanches disposées sur les autres pilonnes, pour une période de 15min. Un voyant sur l’armoire électrique attestera de la présence du 230V~ dans les prises. Les batteries confèreront une autonomie de 2 jours. L’installation sera protégée par disjoncteur différentiel et disjoncteurs divisionnaires (1 pour l’éclairage et 1 pour le circuit « prises »).
Les panneaux photovoltaïques, le régulateur et l’entrée du convertisseur =/~ seront protégés par fusibles. Trois Vistop installés directement sur l’armoire, permettront de couper, l’un les panneaux photovoltaïques, le second le 230V~, le dernier les batteries. Enfin un capteur de niveau disposé dans le réservoir, enverra au site « source » par un câble 2 fils, l’autorisation du transfert de l’eau tous les matins. Pour avoir l’autorisation du transfert d’eau par la pompe sur le site « source », il faudra que le réservoir « fontaine » soit complètement vide (ce qui suppose, qu’une personne mandatée par la mairie de Miantsoarivo vérifie tous les matins, avant la période de pompage, que le réservoir soit vide ; si ce n’est pas le cas, le réservoir pourra être vidé par un robinet de vidange ; l’eau évacuée sera alors déversée dans un bac à sable non loin de la fontaine.
Au final : L’eau récupérée de la source sera directement envoyée à la fontaine au niveau de la place du village sur une distance de 560 mètres . Pour alimenter le système de pompage , des panneaux photovoltaïques seront installés au niveau du site santé . Cela permettra d’alimenter la pompe en électricité et donc de la faire fonctionner .
A savoir : Le village est composé d’environ 400 habitants . Par jour , les besoins par habitants sont estimés à 10 litres . Après une étude , il faudrait 7m3/jour pour répondre aux besoins du village et de ses habitants .
Principe des panneaux photovoltaïques :
Grâce à l’installation de panneaux photovoltaïques, il est possible de produire de l’électricité.
Les modules sont composés de cellules photovoltaïques connectées entre elles et protégées par un revêtement qui permet de les utiliser en extérieur sans risque d’endommagement.
La performance d’une installation photovoltaïque varie en fonction de l’orientation des panneaux solaires et des conditions environnementales.
On ajuste donc le nombre et la taille des panneaux pour obtenir le rendement recherché.
Schéma technique .
Vue aérienne du parcours de l’eau
