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LE PHOTOVOLTAÏQUE. Applications de lénergie solaire.

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1 LE PHOTOVOLTAÏQUE

2 Applications de lénergie solaire

3 Le photovoltaïque cest quoi ? Comment cela fonctionne ? Le photovoltaïque cest la transformation de lénergie solaire (photon) en électricité (volt). Le générateur photovoltaïque produit par le rayonnement solaire du courant continu transformé en courant alternatif par un onduleur compatible avec le réseau EDF. Lénergie ainsi produite est injecté sur le réseau. NOTA : Si le réseau EDF est interrompu londuleur solaire qui nest plus synchronisé sur la fréquence ne délivrera plus dénergie.

4 Composants du rayonnement solaire

5 Disponibilité de lénergie solaire Le rayonnement solaire est extrêmement variable suivant : La latitude du site, la saison, laltitude, Les conditions météos (nébulosité, poussières, humidité …) Lheure de la journée (angle/azimut du soleil) Etc.… Toutefois dune année sur lautre le rayonnement solaire reste sensiblement constant.

6 Rayonnement global rayonnement direct + rayonnement diffus

7 Rappel des unités électrique PV U : tension (en Volts) I : courant (en ampères) Wc : Le Watt crête caractérise la puissance d'un panneau photovoltaïque. En courant continu : Puissance : P= U x I (en W ; Watts) Energie : E = U x I x t (en Wh ; Wattheures) En courant alternatif (monophasé) Puissance active : P= U x I x cos phi (W ; Watt) Puissance apparente : S=U x I (en VA) Energie : E= U x I x cos phi x t (en Wh ; Wattheures) Wc = unité de puissance de référence en photovoltaïque 1 kWc = 1000 Wc 1 MWc = 1000 kWc

8 Lunité utilisée : le Watt crête (Wc) La puissance crête (MPP) représente la puissance délivrée par le panneau au point de puissance maximum (dans le diagramme Intensité/Tension) et pour une irradiation solaire de 1000 W/m2 avec une cellule à 25°C. MPP : Maxi Power Point

9 L énergie solaire photovoltaïque : Désigne l'énergie récupérée et transformée directement en électricité à partir de la lumière du soleil par des panneaux photovoltaïques. Elle résulte de la conversion directe dans un semi-conducteur d'un photon en électron. L'énergie solaire photovoltaïque est également appelée énergie photovoltaïque. RAPPEL: l'effet photovoltaïque a été découvert en 1839 par Antoine Becquerel, grand père de Henri Becquerel qui découvrit en 1896 la radioactivité. Définition du Watt-heure (Wh) : Un Watt-heure correspond à lénergie consommée ou délivrée par un système dune puissance de 1 Watt pendant une heure. Unité de travail équivalente à joules. On utilise le plus souvent avec des multiples exprimés en kWh (kilowattheure), avec 1kWh = 1000 Wh, en MWh (mégawattheure), avec 1 MWh = 1 million de Wh

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11 Lorientation et linclinaison des modules Une bonne orientation et une bonne inclinaison pour un ensoleillement des panneaux à toutes heures de la journée et à toutes saisons, sans obstacles pour ne pas créer de zones dombres sur les panneaux garantit un rendement optimum.

12 Trajectoire annuelle et journalière du soleil (hémisphère nord)

13 La constitution dun module PV Le matériau de base destiné à fabriquer les cellules constitutives des panneaux solaires photovoltaïques est le silicium. Le silicium naturel n'est pas utilisable directement et il doit subir quelques traitements car c'est un isolant électrique et il doit devenir un semi-conducteur. Il faut d'abord le débarrasser des impuretés qu'il contient. Ensuite, il faut lui réintroduire quelques atomes de phosphore et de bore. La partie « dopée » au phosphore devient du silicium « de type N » et la partie dopée au bore de « type P ». La jonction des 2 types de silicium P et N donne un semi conducteur utilisable soit dans l'électronique pour la fabrication des diodes; transistors; circuits intégrés et microprocesseurs (communément appelés puces), soit pour la fabrication des panneaux solaires.

14 Leffet solaire

15 Leffet photovoltaïque

16 Filière Photovoltaïque

17 Les différents types de Modules photovoltaïques :

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23 Influence de lensoleillement

24 Influence de la température La puissance crête (MPP) représente la puissance délivrée par le panneau au point de puissance maximum (Intensité/Tension) et pour une irradiation solaire de 1000 W/m2 avec une cellule à 25°C. MPP : Maxi Power Point

25 3 Principes de Production Auto Consommation & Injection de lexcédentaire Revente Totale EDF 0,60176 / kWh 0,328 / kWh Auto Consommation Site Isolé

26 Les interlocuteurs du photovoltaïque

27 Différents systèmes de production

28 LES DIFFERENTS SYSTEMES DE POSES En surimposition, En intégration, En brise-soleil, En verrière, Sur châssis, Sur bac lesté.

29 Structure en surimposition

30 Structure en intégration

31 Structure brise-soleil

32 Structure verrière

33 Structure bac acier

34 Structure triangulée ou bac lesté pour terrasse

35 Lexique dune charpente

36 Relevé des masques :

37 Outils de relevé de masques

38 Report dans le diagramme solaire

39 Précaution pour évitée lombre portée Rappel : Les solstices sont 2 moments de lannée où le soleil atteint ses positions les plus méridionales et septentrionales par rapport au plan de léquateur céleste ou terrestre. Sur la sphère céleste il atteint alors sa plus grande déclinaison, positive (+23°) ou négative (- 23°). Le jour du solstice dété (juin) est le plus long de lannée alors que le solstice dhiver (décembre) marque la plus longue nuit de lhiver. Léquinoxe est un moment de lannée où le jour et la nuit sont approximativement de même durée. Ce quil faut retenir : Lombre portée est environ 3 fois la hauteur de lobstacle.

40 Comment mesurer un arbre ? Si vous navez pas dinstrument adéquat, avec laide dun bâton, vous pouvez mesurer dune manière simple, la hauteur dun arbre. En plaçant un bâton dans une position verticale et en séloignant de larbre jusquà ce que les extrémités du bâton coïncident avec ceux de larbre. La distance doù vous êtes équivaut à la hauteur de larbre. La hauteur de larbre E = (DxC)/B Si votre bâton mesure 1m alors E=D/B Mieux si votre bâton est égale à la longueur de votre bras alors E = D


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