I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   6 ,   No . 3 Sep tem b er   2 0 1 7 ,   p p .   2 2 1 ~ 2 2 9   I SS N:  2252 - 8814          221       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AAS   Wa ter Pu m ping   Using  Sola r Ener g y       M ehi m m edet s i B o uje m a a ,   Chenni   Ra chi d   U n i v er s it y   o f   C o n s ta n ti n C o n s tan t in e,   A l g er ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   7 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A u g   1 8 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A u g   2 3 ,   2 0 1 7       T h is  a rti c le  d e f in e a   si m u l a ti o n   m o d e o f   a   si m p le  s y ste m   b a s e d   e ss e n ti a ll y   so lar  p u m p in g   o f   a   p h o to v o l taic   g e n e ra to a n d   a   DC   m o to w it h   p e rm a n e n t   m a g n e t y p e   o f   lo a d   a th e   c e n tri fu g a p u m p ,   in   o rd e t o   o p ti m ize d   th e   w h o le  s y ste m   it   is  n e c e ss a r y   in tro d u c e   a   b o o st   c o n v e rter     K ey w o r d :   B o o s t c o n v er ter   C en tr i f u g a l p u m p   DC   m o to r   Mp p t   P h o to v o ltaic   R ad iatio n     Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Me h i m m ed etsi   B o u j e m aa   Un i v er s it y   o f   C o n s ta n ti n C o n s tan t in e,   A l g e r ia   E m ail:  m o n ir _ i f p @ y ah o o . f r       1.   I NT RO D UCT I O N   T h u s o f   s o lar   e n er g y   a s   m ea n s   o f   w ater   p u m p i n g   i s   o n o f   t h m o s p r o m i s i n g   ap p licatio n s   o f   s o lar   en er g y .   A   g r ea ter   f o c u s   h as   b ee n   d ev o ted   to   en s u r th at   s o lar   p u m p i n g   o p er atio n   i s   r eliab le  a n d   ec o n o m ical,   to   d o   s o ,   w m u s t e x tr ac t t h m ax i m u m   s o lar   en er g y   p o s s ib le  an d   h av g o o d   s y s te m   d es ig n .   So lar   p u m p i n g   b y   D C   m o t o r   v ia  DC - D C   co n v er ter   i s   co m m o n l y   u s ed   s i n ce   t h D C   m o to r   is   s i m p le  to   u s an d   m o r ef f i cien w it h   lo w   lo ad s .   Fu r t h e r m o r it  ca n   b c o n n ec ted   d ir ec tl y   w it h o u an y   in v er ter   b ec au s th e n er g y   p r o d u ce d   b y   th p h o to v o ltaic  g e n er ato r   is   co n s id er ed   co n tin u o u s .   T h s o lar   p u m p in g   s y s te m   g e n er all y   i n cl u d es  t h P g en er ato r ,   DC - DC   co n v er ter ,   t h DC   m o to r   an d   th p u m p .   B ef o r s tar tin g   th m o d eli n g   o f   th e n tire   s y s t e m ,   w m o d el  ea ch   co m p o n en t a lo n e.   T h u s o f   s o lar   en er g y   f o r   p u m p i n g   m ea n s   to   d eter m i n t h s o lar   r ad iatio n   f o r   v ar iet y   o f   an g les   w it h   t h h o r izo n tal,   an d   v ar iet y   o f   an g les  w it h   r esp ec to   th s o lar   s o u th .   R ad iatio n   o n   in cli n ed   s u r f ac e s   m u s t b ca lcu la ted ,   w h ile  m ea s u r es o f   r ad iatio n   o n   h o r izo n ta l su r f ac es a r av ailab le  f o r   m a n y   p lace s .   W w ill d is c u s s   th m ai n   b asi co n ce p ts   f o r   s o lar   p u m p i n g .     1 . 1 .   Ra dia t io n   T h d ata  o f   g lo b al  r ad iatio n   m ea s u r ed   ea ch   d a y   ar av a ila b le  f o r   m u ltip le  lo ca tio n s   a n d   latit u d es  i n   m o s t i n d u s tr ialized   co u n tr ies,  th ese  d ata  ar th e n   r ed u ce d   b y   th m o n th l y   a v er ag b r ig h t n e s s   i n d ex   T h ex tr ater r estrial  r ad iatio n   i s   t h s o lar   r ad iatio n   b e f o r it  r ea ch es  th e   at m o s p h er ic   la y er .   T h ex tr ater r estrial   r ad iatio n   o n   h o r izo n tal  s u r f a ce   H 0   f o r   th g i v e n   d a y   n   is   o b tain ed   b y   th f o llo w i n g   eq u ati o n   [ 1 ]   [ 2 ] :     0 8 6 4 0 0 2 1 0 . 0 3 3 c o s c o s c o s s i n s i n s i n 365 SC ss G H                             ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 : 2 2 1     2 29   222   W h ile  SC G   is   th s o lar   co n s ta n wh ich   is   eq u a to   1 3 6 7   W /m 2 is   th h o u r   an g le  o f   th s u n   w h i ch   d ep en d s   o n   latitu d o f   t h p r o j ec t lo ca t io n   s p ec if ied   b y   t h u s er .   is   th d ec li n atio n   a n g le,   it is   f u n ct io n   o f   t h d a y   n   o f   th y ea r   an d   is   g i v en   b y   C o p er   f o r m u la  [ 1 ] [ 2 ] .           Fig u r e   1 I m p o r tan t s   An g le s   S o lair es       2 2 8 4 2 3 . 4 5 s i n 365 n                               ( 2 )     Fo r   J an u ar y   th f ir s n =1 . s   is   th h o u r   an g le   o f   t h s u n   at  s u n s et is   g i v en   b y   th f o llo w in g   e q u atio n :     1 c o s t a n t a n s                             ( 3 )     Th cla r ity  in d ex   T o H K H                            ( 4 )     H   is   th m o n t h l y   av er a g e   o f   d ail y   s o lar   r ad iatio n   on   h o r izo n t al  p lan e   [ k W h / m 2 /j ]   o H   is   th m o n t h l y   av er a g e   of   ex tr ater r estrial  r ad iatio n   o n   th s a m e   h o r izo n ta l su r f ac e   [ k W h / m 2 /j ] .   So lar   r ad iatio n   h a s   t w o   co m p o n en ts   d ir ec t   s u n l ig h t e m it t ed   b y   th e   s o lar   d is k   a n d   d if f u s e   s o lar   r ad iatio n   e m itted   b y   t h r est   o f   th s k y .   T h th eo r y   o f   co m p u ta tio n   o n   an   in cl in ed   s u r f ac r eq u ir es  k n o w led g o f   d ir ec an d   d i f f u s s o lar   ac ce s s   f o r   ea ch   h o u r   o n   a n   av e r ag d a y .   T h m o n t h l y   a v er ag o f   t h d ail y   d i f f u s e   s o lar   r ad iatio n   f r o m   t h m o n th l y   av er a g o f   th d ail y   g lo b al  in s o lat io n   an d   u s i n g   th co r r elatio n   o f   E r b s   [ 1 ]   [ 2 ] :     f o r   8 1 . 4 o s et  0 . 3 0 . 8 T K      23 1 . 3 9 1 3 . 5 6 4 . 1 8 9 2 . 1 3 7 d T T T H K K K H                        ( 5 )     an d   f o r   8 1 . 4 o s   et  0 . 3 0 . 8 T K      23 1 . 3 1 1 3 . 0 2 2 3 . 4 2 7 1 . 8 2 1 d T T T H K K K H                        ( 6 )     c o s c o s c o s 2 4 s i n c o s s t s s s r a b                               ( 7 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       W a te r   P u mp in g   Usi n g   S o l a r   E n erg ( M ehi m m ed et si  Bou j e m aa )   223   0 . 4 0 9 0 . 5 0 1 6 s i n 3 s a                               (8)     0 . 6 6 0 9 0 4 7 6 7 s i n 3 s b                               (9 )   t r   is   th r atio   o f   t h e   h o u r l y   v a lu e   o f   th to tal   d ail y   g lo b al  in s o latio n .   s   I s   th h o u r   an g le  o f   th s u n s et   in   r ad ian s .     is   th s u n   a n g le   f o r   th m id d le  o f   th h o u r   w it h   t h f o r m u la  o f   L i u   an d   J o r d an   f o r   d if f u s r ad iatio n   H    g lo b al  h o r izo n tal  i n s o latio n .     d if f u s a n d   d ir ec t c o m p o n e n t s   ( H an d   H b )   ar g iv en   b y   t h f o llo w i n g   t h r ee   f o r m u la s :     bd H H H                             ( 1 0 )     d dd H r H                            ( 1 1 )     t H r H                            ( 1 2 )     T h h o u r   i n s o latio n   i n   a n   i n cl in ed   p lan e   o f   t h P ar r a y   is   o b tain ed   b y   u s i n g   m o d el  d escr ib ed   in   th m a n u al  o f   D u f f ie  an d   B ec k m a n   [ 2 ]     1 c o s 1 c o s 22 t b b d H H R H H                       ( 1 3 )       r ep r esen ts   th co e f f ic ien t o f   g r o u n d   d if f u s li g h t r e f lectio n   ( g r o u n d   a lb ed o )       P ar r ay   in cli n atio n .     b R   is   d ir ec t in s o latio n   o n   th P ar r ay   d iv id ed   b y   d ir ec t in s o lati o n   o n   th h o r izo n tal.     c o s c o s b z R                            ( 1 4 )     is   th d ir ec t in s o latio n   i n cid en ce   an g le  o n   t h P ar r ay   a n d   z   is   th s u n   ze n i th   a n g le.           Fig u r 2 .   E x tr ater r astrial  r ad iatio n       0 50 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 -1 0 1 2 3 4 5 x   1 0 4 J o u r n é e R a yo n n e m e n t   e xt r a t e r r e st e   [ W / m 2 ] r a yo n n e m e n t   e x t r a t e r r e st r e   =   f ( l a t t i t u d e )     0   d e g r é 1 5   d e g r é 3 0   d e g r é 4 5   d e g r é 6 0   d e g r é Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 : 2 2 1     2 29   224         Fig u r 3 .   Dir ec t Rad iatio n   ( W / m 2 )     Fig u r 4 .   Dif f u s R ad iatio n   ( W / m 2 )       2.   P H O T O VO L T A I G E N E R AT O M O DL I NG   T h s cien t if ic   co m m u n it y   o f f er s   s e v er al  m o d el s   f o r   t h e   p h o to v o ltaic  g e n er ato r T h s ta n d ar d   m o d el   w it h   s i n g le   d io d an d   s i n g le  ce ll th e n   g e n er alizin g   to   P m o d u le   b y   co n s id er i n g   it  as   s et   o f   id e n tical   ce lls   co n n ec ted   in   s er i es - p ar al lel  ( co m m o n l y   u s ed )   Fi g u r e   ( 5 a) .     T h eq u iv alen cir c u it   o f   t h g en er al  m o d el   co n s is ts   o f   c u r r en s o u r ce d io d e,   p a r allel  r esis to r   d u to   lea k a g c u r r en ts   a n d   a   s er ies   r esis tan ce   an d   d escr ib in g   c u r r en t   f lo w   i n ter n a r esi s tan ce   as   s h o w n   i n   " Fig u r e   5 a" .   T h v o ltag e - c u r r en t c h ar ac ter i s tic  eq u atio n   o f   p h o to v o ltaic   ce ll   is   g i v e n   as f o llo w s :     0 e x p 1 g p h D s h g S g g S g ph C S h I I I I q V R I V R I II n k T R                             ( 1 5 )     Fo r   p h o to v o ltaic  g en er ato r   m ad u p   o f   s er ies ce l ls   Ns   an d   p ar allel  ce lls   Np ( 1 5 )   be co m e s   [3 ]:     0 e x p 1 gg gg S S SP SP g P p h C s h VI VI qR R NN NN I N I I n k T R                                          ( 1 6 )     g V g I   P an el  o u tp u t v o lta g [ V]   an d   cu r r en t [ A ] .   I ph     P h o to cu r r en t in   a m p èr e.   R S    s er ies r esis ta n ce   in   o h m ,   R Sh    s h u n t r es is ta n ce   in   o h m .   q     elec tr o n   ch ar g   q =1 . 6 0 2 . 1 0   - 19   co u lo m b     B o ltzm a n n   co n s ta n t   1 . 3 8 1 . 1 0 - 23   J /K.   n    Qu alit y   f ac to r   o f   th d io d e,   b et w ee n   1   et  2 .   th s h u n r esis tan ce   R sh   is   co n s id er ed   o f   h ig h   v al u e,   th e   c u r r en I sh   te n d s   to   ze r o ,   th p r ev io u s   eq u atio n   b ec o m e s   [ Fig u r e   1 - c] :     0 e x p 1 g S g g p h D p h C q V R I I I I I I n k T                            ( 1 7 )     Fo r   an   id ea l c ell   «   Fi g 1 . d   »  R sh   an d   R s   ca n   b n eg lecte d ( 1 7 )   ca n   b s i m p li f ied   to   [ 3 ] :     0 e x p 1 g g p h D p h C qV I I I I I n k T                             ( 1 8 )     0 50 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 1 2 2 0 1 2 4 0 1 2 6 0 1 2 8 0 1 3 0 0 1 3 2 0 1 3 4 0 J o u r n é e s R a yo n n e m e n t   d i r e c t   e n   w a t t / m 2 0 50 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 6 8 0 7 0 0 7 2 0 7 4 0 7 6 0 7 8 0 8 0 0 J o u r n é e R a yo n n e m e n t   d i f f u e n   W /   m   2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       W a te r   P u mp in g   Usi n g   S o l a r   E n erg ( M ehi m m ed et si  Bou j e m aa )   225   0 e x p 1 g g P p h SC qV I N I I N n k T                                 ( 1 9 )     P r o v id ed   th at   ea ch   ce ll   h a s   t h s a m p ar a m eter s t h ter m i n al  v o lta g e   ca n   b e   r e w r itt en   f r o m   th e   ab o v eq u atio n .     0 l n 1 g PH SC P g I I N n k T N V qI                               ( 2 0)           Fig u r e   5 .   Dif f er en Mo d els  o f   th P Gen er ato r       T h cu r r en s o u r ce   d ep en d s   m ai n l y   o n   r ad iatio n   a n d   o p er atin g   ce ll   te m p er at u r e ,   w h ich   i s   d escr ib ed   as f o llo w s :       ,, P H s c I S C c c r e f r e f G I I T T G                        ( 2 1 )     w h ile  I s c   r ep r esen t s   ce ll s h o r t c ir cu it c u r r e n t a t 2 5   °C   an d   1 k W / m 2   , I S C   s h o r cir c u it   ce ll  te m p er atu r co ef f icien T c,   ref  is   t h ce ll   r ef er en ce   te m p er at u r an d   G is   t h s o la r   r ad iatio n   in   W / m 2 o n   th o th er   h an d   th s a tu r atio n   cu r r en t   v ar ies  w it h   t h te m p er atu r o f   th e   ce ll,  it  is   d escr ib ed   as f o llo w s :     3 0 0 , ,, 11 e x p gap c r e f c r e f c r e f c qe T II T n k T T                         ( 2 2)     0, r e f I   r ev er s s atu r atio n   c u r r en t   at   th r e f er en ce   te m p er at u r e T h w id t h   o f   th e   b an d   g ap   gap e   f o r   t h s e m ico n d u cto r   m ater ial f o r   s il ico n   eq u al   to   1 . 1 1   eV.   T h tem p er at u r o f   th e   ce ll i s   ca lcu lated   b y :     20 800 ca G T T N O C T                        ( 2 3 )     a T   Am b ien t te m p er at u r °C .   NOCT No m i n al  o p er atio n   ce ll te m p er atu r in   ° C .   T h t w o   d io d es  m o d el  is   w id el y   u s ed ,   its   eq u iv a len c ir cu it   is   s h o w n   in   Fig u r e   5 - b .   [ 3 ]   [ 4 ]   th I ( V )   ch ar ac ter is tic   is   :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 : 2 2 1     2 29   226   12 1 1 2 2 g P H D D R h g S g P H s C g S g g S g s C S h I I I I I q V R I II n k T q V R I V R I I n k T R                                  ( 2 4)       3.   CE N T RIFU G A L   P UM P   T h ce n tr if u g a p u m p   is   h i g h l y   ap p r ec iated   in   a   s o lar   p u m p in g   s y s te m i n   f ac t   t h d r iv i n g   to r q u e   o f   th p u m p   i s   v ir tu all y   ze r o   at  s t ar tu p ,   th p u m p   r u n s   w h ile   s u n li g h t i s   v er y   lo w .   Ma n u f ac t u r er s   of   p u m p s   p r o v i d e   th e   p er f o r m an ce   c h ar ac ter is tic   H=f ( Q ) .   [ 4 ]     T h e   h y d r au lic  n et w o r k   c h ar ac ter is tic  is   g iv e n   b y       2 0 h h h K Q                             ( 2 5 )     h 0   is   th s tatic  h ei g h t   a n d h K is   th ca n aliza tio n   co n s ta n ta k in g   in to   co n s id er atio n   la m i n ar   an d   s in g u lar   lo ad   lo s s es .   T h d aily   h y d r a u lic  p o w er   co r r esp o n d s   to   th p o w er   n ee d ed   f o r   r is in g   d ail y   v o l u m ( m 3 /s )   to   t h h e ig h t   ( en   m ) .     H P g Q H                             ( 2 6)     g   is   t h g r a v itatio n   ( 9 . 8 1   m /s 2 ) ,   ρ   th e   w ater   d en s it y   ( 1 0 0 0   k g / m 3 ).           Fig u r e   6 .   ( Q)   C u r v o f   t h P u m p   a n d   th Fl u id ic  Net w o r k       T h r eq u ir ed   ab s o r b ed   p o w er   f o r   its   m ec h a n ical  d r iv e is   e x p r ess ed   b y   t h r elatio n     H p g Q H P                            ( 2 7 )     p   is   th e   p u m p   ef f icie n c y .       4.   B O O ST   CO NVER T E R   A   b o o s t c o n v er ter   i n cr ea s es   t h v o ltag s u p p lied   b y   th p h o t o v o ltaic  g e n er ato r   an d   d ec r ea s th e   n u m b er   o f   ce lls   n ee d ed   to   ac h i ev e   th e   d esire d   v o lta g le v el .   0 20 40 60 80 100 120 0 2 4 6 8 10 F l o w   ,     L / m i n   H e a d   ,   m S y s t e m P u m p C e n t r i f u g a l 1 = 1 7 5   r a d / s 2 = 1 6 0   r a d / s 3 = 1 4 5   r a d / s 4 = 1 3 5   r a d / s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       W a te r   P u mp in g   Usi n g   S o l a r   E n erg ( M ehi m m ed et si  Bou j e m aa )   227     1 1 o i V V                      ( 2 8 )       L D C V i V o       Fig u r e   7 .   C o n v er ti s s e u r   Su r v o lteu r       5.   G L O B A L   SYS T E M   M O DE L I N G   T h e   s o lar   p u m p in g   s y s te m   n o o p tim ized   is   a   co m b i n atio n   of   th r ee   s u b s y s te m s p h o to v o ltaic  g en er ato r   co u p led   d ir ec tl y   to   th e   DC   m o to r   w i th   p er m a n e n m ag n et   w h ic h   d r iv es   t h ce n tr if u g al  p u m p .   T h is   s y s te m   i s   w id el y   u s ed   b ec au s it  d o es  n o t   r eq u ir an y   s to r ag e   b atter y ,   s tatic  co n v er ter s   or   r eg u lato r s i t h as a   s i m p le   co n t r o l   w h i le  b r u s h   co llecto r   s y s te m   r eq u ir es   an   alter n ate   m ai n te n an ce .   I n   tr an s ie n t r eg i m e,   t h r es u lti n g   eq u atio n s   b y   th is   d ir ec t c o u p lin g   ar e:  [ 4 ]   [ 5 ]      a m a a a m a l e m a e a di V e R i L dt d T i T J dt ek T i k i                         ( 2 9 )     B y   co u p li n g   th m o to r   to   th p h o to v o ltaic  g en er ato r   we   h av  m g m g V V a n d i I    as  w ell m a g g V i V I ,   in   s tead y   s tate th e   to r q u e - s p ee d   eq u atio n   is   g iv e n   b y :     m ga e e T VR k k                             (3 0 )           Fig u r 8 .   Diag r a m   o f   So lar   P u m p in g   S y s te m   Dr i v e n   Dir ec tl y   b y   DC   MO T OR       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 : 2 2 1     2 29   228   T h e   r esis tiv to r q u o f   t h ce n tr if u g al  p u m p   l T   is   g i v en   b y :     2 l r s T k T                            ( 3 1 )     s T   T h e   s tatic  to r q u e   r k   P r o p o r tio n ality   f ac to r   [ N. m /( r d /s ) 2 ]       6.   CO NCLU SI O AND  R E SU L T A T S   T h p o in ts   I m ax ( 1 )   an d   I m a x ( 2 )   in   th Fi g u r e9   d esi g n ate  t h e   m ax i m u m   p o w er   p o in t ( MP P )   an d   is   co m p o s ed   o f   t h o p ti m u m   v o lt ag ( VM P P )   an d   th o p tim al  c u r r en t ( I MP P )   [ 4 ] .   Ma x im u m   P o w er   P o in T r ac k in g   ( MP PT )   is   an   ess en ti al  ele m e n t in   t h p h o to v o lta i s y s te m ,   w h ic h   en s u r e s   o p ti m al   u tili za tio n   o f   s o lar   en er g y   a v ailab le.   T h p r o b lem   co n s id er ed   b y   MP P T   te ch n iq u es i s   to   f i n d   th v o ltag o r   cu r r en t th at  s h o u ld   w o r k   to   e x tr ac t th m a x i m u m   p o w er .           Fig u r e   9 .   I - C h ar ac ter is tic  B ef o r an d   Af ter   Op ti m izatio n .   ( 1 ) ,   ( 2 )   L o ad   C u r r en an d   Ma x i m al  C u r r en C u r v R e s p ec tiv el y   f o r   T w o   L ev els  o f   I ll u m i n atio n   a n d   T em p er atu r e .   ( E =8 0 0 W /m 2 ) ,   ( T = 2 5 °C )       T h f lo w   c u r v a s   f u n ctio n   o f   th i llu m i n atio n   o f   t h s o lar   p u m p i n g   s y s te m   s h o w s   t h at  p u m p   r eq u ir es  th r esh o ld   lev e o f   r ad ian ce   to   b eg in   p u m p i n g   w ater .   T h is   v al u ch an g e s   f r o m   o n s y s te m   to   an o th er   ( in   o u r   ca s 4 0 0   W / m 2 ) .             Fig u r 1 0 .   I r r a d ian ce   as a   Fu n ctio n   o f   T i m e     Fig u r 1 1 .   Ov er all  P er f o r m a n c B ased   o n   I r r ad ian ce     0 10 20 30 40 50 60 70 80 400 500 600 700 800 900 T i m e R a d i a t i o n   ,   W / m 2 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 20 40 60 80 R a di a t i on   ( S un s ) ov e r a l l   pe r f or m a nc e   ( % )     W i t h o u t   b o o s t   c o n v e r t e r W i t h   b o o s t   c o n v e r t e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       W a te r   P u mp in g   Usi n g   S o l a r   E n erg ( M ehi m m ed et si  Bou j e m aa )   229         Fig u r 1 2 .   Ov er all  P er f o r m a n c e   as a   Fu n ctio n   o f   T im e     Fig u r 1 3 .   W ater   Flo w   F u n cti o n   o f   th I r r ad ian ce             Fig u r 1 4 .   W ater   Flo w   i n   F u n ctio n   o f   t h T im e       Fig u r 1 4 .   Heig h t i n   F u n c tio n   o f   th I r r ad ian ce       T h o p tim izatio n   s y s te m   w i th   th b o o s co n v er ter   co r r ec ts   th e   o u tp u o f   th m o to r   th at  w il w o r k   ar o u n d   an   o p ti m al  o p er atin g   p o in t T h f lo w   o f   w ater   p u m p e d   is   th er ef o r e   i m p r o v ed .   T h e   m a x i m u m   p o w er   p o in tr ac k in g   ( MP PT )   p lay s   a n   i m p o r tan r o le  in   p h o to v o ltaic   p o w er   s y s te m s   b ec au s it  m a x i m izes   t h p er f o r m a n ce   o f   p h o to v o ltaic  s y s te m T h MPPT   can   also   m i n i m ize  th e   o v er all   s y s te m   co s t w also   f i n d   th at   th o p ti m izatio n   w o r k s   b est  w h en   t h e   g en er ato r   o p er ates   to   l o w   lig h t   d u r i n g   t h e   n o m i n al  o p er atio n   o f   t h m o to r .       Appen dix     P h o to v o ltaic  Gen er ato r   C ar ac t er is tics   ( MSX6 0 )   P a r a t r e   va l e u r   M a x i m a l   p o w e r   6 0   W a t t   V o l t a g e   a t   max i m u p o w e r   1 6 . 8 V   c u r r e n t   a t   max i mu m   p o w e r   3 . 5 5 A   S h o r t   c i r c u i t   c u r r e n t   3 . 8 7 A   O p e n   c i r c u i t   v o l t a g e   2 1   V     E lectr ical  Mo to r   C ar ac ter is tics   P a r a t r e   V a l e u r   R a t e d   p o w e r   6 5 1   W a t t   R a t e d   v o l t a g e   31V   R a t e d   c u r e n t   21 A   M i n i m a l   c u r r e n t   9A   R a t e d   s p e e d   1 7 0 0   ( t r / mi n )   M o t o r   c o n s t a n t   K e   0 . 0 1 6 7   ( V / t . m)   T o r q u e   c o n st a n t   K t   0 . 0 1 5 3 ( K g . m/ A )   M o t o r   r e si st a n c e   R a   0 . 2 4 ( Ω )         RE F E R E NC E   [ 1 ]   M a n u e l_ P V f . p d f ,   An a lys e   d e   Pro jets  d ’in sta ll a t io n   Ph o to v o lt a ï q u e ,   2 0 0 4 .   Re tsc re e n   In tern a ti o n a l ,   T é c h a rg e a b le   h tt p : // ww w . re tsc re e n . n e t   [ 2 ]   Du ff ie et Bec k m a n ,   so la r en g in e e rin g   o t h e rm a p ro c e ss e s,   W il e y - In ters c ien c e 2   e d it io n   ,   Oc to b e 1 9 9 1 .   [ 3 ]   H.T sa i,   C.   T u ,   a n d   Y.  S u ,   " D e v e lo p m e n o f   g e n e ra li z e d   p h o t o v o lt a i c   m o d e u sin g   M ATLAB/S IM UL INK " ,   Pro c e e d in g o t h e   W o rld   Co n g re ss   o n   En g in e e rin g   a n d   Co mp u t e S c ien c e   2 0 0 8 W CECS ,   Oc to b e 2 2   -   2 4 ,   2 0 0 8 ,   S a n   F ra n c isc o ,   USA .   [ 4 ]   A .   A l - Ib ra h im ,   o p ti m u se lec ti o n   o f   d ire c t - c o u p led   p h o t o v o lt a i c   p u m p in g   sy ste in   so l a d o m e stic  h o t   wa ter   sy ste ms ,   Un iv e rsit y   o f   W isc o n sin - M a d iso n ,   1 9 9 7 .     [ 5 ]   M .   A k b a b a   a n d   M .   C.   Ak b a b a ,   " D y n a m i c   P e rf o rm a n c e   o a   P h o to v o lt a ic - B o o st  Co n v e rter  P o we re d   DC  M o to r - P u m p   S y ste m " ,   IEE In t.   C o n f .   E lec t ric a M a c h in e s a n d   Dr ive s ,   p p .   3 5 6 - 3 6 1 ,   2 0 0 1 .   0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 20 40 60 80 100 c h a r a c t e r i s t i c   Q = f ( G ) R a d i a t i o n   ( S u n s ) F l o w   ( L / m i n )     w i t h o u t   B o o s t   C o n v e r t e r w i t h   B o o s t   C o n v e r t e r 0 10 20 30 40 50 60 70 80 20 40 60 80 100 C ha r a c t e r i s t i c   Q = f ( t ) Te m ps Fl ow ( L/ m i n) )     W i t h o u t   B o o s t   C o n v e r t e r W i t h   B o o s t   C o n v e r t e r 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 3 4 5 6 E c l a i r e m e n t   ( S u n s ) H a u t e u r ( m )     w i t h o u t   B o o s t   c o n v e r t e r w i t h   b o o s t   c o n v e r t e r 0 10 20 30 40 50 60 70 80 20 40 60 80 Te m ps   ( h) ov e r a l l   pe r f or m a nc e   ( % )     w i t h o u t   b o o s t   c o n v e r t e r w i t h   b o o s t   c o n v e r t e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.