Etudiant : BEKKALI SARA

Filière : Master Automatique et Enérgies Renouvelables (MAER)

Encadrant : Pr. Ouazzani Chahidi Laila

Annèe : 2026

Résumé : Ce projet de fin d’études porte sur le dimensionnement et la supervision IoT d’un système de pompage solaire photovoltaïque destiné à une application agricole dans la région de Fès. L’étude a d'abord permis de dimensionner l’installation : à partir d'un besoin journalier de 150 m³ d'eau sous une hauteur manométrique totale de 70 m, un générateur photovoltaïque de 12,1 kWc composé de 22 panneaux monocristallins de 550 Wc (2 chaînes parallèles de 11 panneaux en série) a été retenu pour alimenter une pompe immergée triphasée de 7,5 kW à travers un variateur solaire INVT GD100-PV. La compatibilité électrique de la configuration (tensions MPPT, tension à vide, courants) a été vérifiée et validée. Une passerelle embarquée basée sur la carte ESP32 WeAct CAN485 DevBoard V1, dotée d'une interface RS485 intégrée, a ensuite été développée afin de communiquer avec le variateur par le protocole Modbus RTU. Le firmware, développé en C/C++ selon une architecture modulaire, assure l’acquisition périodique des grandeurs électriques, la gestion de l’intermittence solaire par un algorithme à trois zones, la détection d’anomalies, la journalisation locale sur carte microSD et la transmission sécurisée des données vers le cloud via MQTT. La plateforme de supervision repose sur Node-RED pour le traitement des flux et la commande à distance, InfluxDB pour l’historisation des séries temporelles et Grafana pour la visualisation des tableaux de bord. La validation a été réalisée au sein de l'entreprise en utilisant le WiFi comme support de communication, ce qui a permis de valider l’intégralité de la chaîne IoT dans des conditions réelles. Cette approche est pleinement justifiée : la validation en entreprise vise à confirmer le bon fonctionnement des technologies mises en œuvre : protocole Modbus RTU, transmission MQTT, plateforme de supervision, avant tout déploiement sur chantier. Pour une intégration sur site réel en milieu agricole isolé, le passage vers des technologies adaptées telles que la 4G/GSM ou le protocole LoRa ne nécessite que des modifications mineures du code firmware, sans remise en cause de l’architecture globale du système. La validation expérimentale a été réalisée avec un variateur EMHEATER EM12-SP1S-d75 de 0,75 kW. Les essais ont permis de valider le câblage RS485, la communication Modbus RTU ainsi que la chaîne IoT complète, de l'ESP32 jusqu'aux tableaux de bord Grafana. Les résultats obtenus montrent que l'architecture proposée constitue une solution économique et non intrusive pour la supervision, le diagnostic et la commande à distance des installations de pompage solaire, ouvrant ainsi la voie vers une gestion plus intelligente de l'irrigation agricole. Mots-clés : Pompage solaire photovoltaïque ; dimensionnement ; ESP32; MQTT ; Node-RED ; Grafana .