Étude de la production d’électricité à partir d’énergie solaire

Structure du Support Panneau 1GE1

Plan global Panneau solaire soleil Accumulateur DC régulateur Carte d’Acquisition Prise 230v AC convertisseur

Production journalière en France en KWh/m²

Choix de la puissance du panneau photovoltaïque d’après « total énergie »

Compensation du rendement du convertisseur Alimenter un réfrigérateur de 140l consommation 230Wh/j alimentation 230v alternatif Compensation du rendement du convertisseur 12V continu / 230V alternatif, rendement 10% Énergie à produire 230Wh/j + 23(10%) = 253 Wh/j Déterminer la zone sur la carte Colmar => Zone 2 Déterminer le coefficient de correction pour cette zone Hiver = 1.15 Eté = 0.4 Calcul de la puissance crête à installer pour ce site 253Wh/j x 0.4 = 101.2Wc en été 253Wh/j x 1.15 = 290.95Wc en hiver Choix de l’accumulateur au plomb pour une autonomie de 5 jours [ ( 253Wh/j x 5 jours ) / 12 (tension batt.) x 0.8 ] / 9.6 = 131.77Ah

La cellule photovoltaïque comporte deux couches distinctes de silicium, appelées N et P, dont les concentrations électroniques sont différentes. Ces couches ont été fabriquées par « dopage » , une opération en électronique qui consiste à introduire des atomes étrangers ( mais ressemble a ceux du silicium) dans le semi conducteur. Dans la couche N, des atomes de phosphore par exemple entraînent un excès d’électron par rapport au silicium, et des atomes de bore induisent un déficit en électrons dans la couche P. Ce déséquilibre entraîne deux phénomènes opposés. D’une part, les électrons migrent vers la zone P déficitaire (phénomène de diffusion). D’autre part, le champ électrique créé les pousses vers la zone N (phénomène de conduction). Dans l’obscurité, les électrons soumis à ces deux effets se répartissent dans la cellule. Elle est à l’équilibre : aucun courant ne circule. A la lumière, les photons brisent les liaisons entre les atomes et libèrent ainsi des flots d’électrons. Soumis au champ électrique entre N et P, ils se dirigent vers la couche N : un courant circule alors et cela sans consommation de matière.

Le Watt crête (Wc) C’est l’unité de référence qui permet de comparer les performances des cellules ou des modules C’est la puissance maximale délivrée dans les conditions suivantes : Ensoleillement = 1000 W/m² Température ambiante = 25°C Épaisseur de l’atmosphère = 1,5 Exemple : module de puissance 120 Wc et de surface 1 m² Pour une puissance de rayonnement solaire incident de 1000 W/m² Ce module fournit une puissance de 120 W Son rendement est de 12%

Influence sur les performances Éclairement La puissance photovoltaïque produite diminue si l’éclairement diminue ou si la température de la cellule augmente Une adaptation de la charge améliore les performances de la cellule

Le régulateur Qu’est-ce que l’effet mémoire ? Que permet-il de faire ? Le régulateur a pour principe de réguler la charge et la décharge de l’accumulateur, pour ainsi lui éviter la disparition de l’électrolyte par hydrolyse ( tension trop élevé) mais aussi pour lui éviter l’effet mémoire ( tension inférieur à 12,2 volts, pour les accus a plomb ce seuil est fixé à 50 % de charge mini ) . Qu’est-ce que l’effet mémoire ? L'effet mémoire entraîne une diminution de la quantité d'énergie que l'accumulateur peut échanger avec l'extérieur avec pour conséquence une diminution de la capacité nominale de l'accumulateur. (Permet d’éviter la sulfatation : plus une batterie ce sulfate plus elle se décharge)

Le convertisseur A quoi nous sert-il ? Le convertisseur nous permet de convertir l’énergie électrique continu en énergie électrique alternatif (12Vcontinu / 230Valternatif). La différence entre le convertisseur et l’onduleur est que celui-ci peut nous permettre de renvoyer l’énergie produite directement dans le réseau tandis que le convertisseur ne nous permet pas de nous mettre en phase avec le réseau.

L’onduleur Les onduleurs sont des structures en pont constituées le plus souvent d'interrupteurs électroniques tels que les IGBT, des transistors de puissance ou thyristors. Par un jeu de commutations commandées de manière appropriée (généralement une modulation de largeur d'impulsion), on module la source afin d'obtenir un signal alternatif de fréquence désirée.

Le Panneau Solaire vu du coté Java Partie BTS Iris : Mise en œuvre du capteur.

Mesure via une carte d’acquisition PCI 6025 Tension proportionnelle au courant fournit Panneaux Photovoltaïque Capteur Intensité provenant du panneau

Partie Informatique : Une mesure est effectuer chaque minute puis tout les quarts d’heures une moyenne est envoyer a la Base de données pour un stockage de longue durée. Ces mesures sauvegardées peuvent être lu a chaque moment et a chaque instant via Internet ou réseau local. Les mesures ainsi lus sont visionnées grâce aux différents Histogrammes.

Courbe Mensuel.

Courbe Journalière.