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LE PHOTOVOLTAÏQUE
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Applications de l’énergie solaire
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Le photovoltaïque c’est quoi ? Comment cela fonctionne ?
Le photovoltaïque c’est la transformation de l’énergie 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. L’énergie ainsi produite est injecté sur le réseau. NOTA : Si le réseau EDF est interrompu l’onduleur solaire qui n’est plus synchronisé sur la fréquence ne délivrera plus d’énergie.
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Composants du rayonnement solaire
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Disponibilité de l’énergie solaire
Le rayonnement solaire est extrêmement variable suivant : La latitude du site, la saison, l’altitude, Les conditions météos (nébulosité, poussières, humidité …) L’heure de la journée (angle/azimut du soleil) Etc.… Toutefois d’une année sur l’autre le rayonnement solaire reste sensiblement constant.
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Rayonnement global rayonnement direct + rayonnement diffus
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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
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L’unité 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
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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 l’énergie consommée ou délivrée par un système d’une 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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L’orientation et l’inclinaison 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 d’ombres sur les panneaux garantit un rendement optimum.
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Trajectoire annuelle et journalière du soleil (hémisphère nord)
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La constitution d’un 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.
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L’effet solaire
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L’effet photovoltaïque
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Filière Photovoltaïque
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Les différents types de Modules photovoltaïques :
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Influence de l’ensoleillement
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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
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3 Principes de Production
Auto Consommation Site Isolé Auto Consommation & Injection de l’excédentaire Revente Totale EDF 0,60176 € / kWh 0,328 € / kWh
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Les interlocuteurs du photovoltaïque
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Différents systèmes de production
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LES DIFFERENTS SYSTEMES DE POSES
En surimposition, En intégration, En brise-soleil, En verrière, Sur châssis, Sur bac lesté.
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Structure en surimposition
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Structure en intégration
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Structure brise-soleil
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Structure verrière
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Structure bac acier
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Structure triangulée ou bac lesté pour terrasse
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Lexique d’une charpente
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Relevé des masques :
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Outils de relevé de masques
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Report dans le diagramme solaire
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Précaution pour évitée l’ombre portée
Rappel : Les solstices sont 2 moments de l’année où le soleil atteint ses positions les plus méridionales et septentrionales par rapport au plan de l’équateur céleste ou terrestre. Sur la sphère céleste il atteint alors sa plus grande déclinaison, positive (+23°) ou négative (-23°). Le jour du solstice d’été (juin) est le plus long de l’année alors que le solstice d’hiver (décembre) marque la plus longue nuit de l’hiver. L’équinoxe est un moment de l’année où le jour et la nuit sont approximativement de même durée. Ce qu’il faut retenir : L’ombre portée est environ 3 fois la hauteur de l’obstacle.
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Comment mesurer un arbre ?
Si vous n’avez pas d’instrument adéquat, avec l’aide d’un bâton, vous pouvez mesurer d’une manière simple, la hauteur d’un arbre. En plaçant un bâton dans une position verticale et en s’éloignant de l’arbre jusqu’à ce que les extrémités du bâton coïncident avec ceux de l’arbre. La distance d’où vous êtes équivaut à la hauteur de l’arbre. La hauteur de l’arbre 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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