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Chapitre 1 : Etude de l’énergie solaire photovoltaïque

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by

neili kaouther

on 1 June 2015

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Transcript of Chapitre 1 : Etude de l’énergie solaire photovoltaïque


Chapitre 2 :
Dimensionnement du champ photovoltaïque de la station Pk156/A1
Société National de Distribution de Pétrole
Historique
1960
Création de la société internationale AGIP S.A. Tunisie par le groupe italien ENI
.
1963
Acquisition de 50 % du capital de la société AGIP S.A. Tunisie par l'Etat tunisien.
1977
Changement du nom et du statut d’AGIP S.A. pour devenir « la Société Nationale de Distribution des Pétroles »..
2000
La Société Nationale de Distribution des Pétroles devient une société anonyme.
2013
on obtient les Chiffre d’affaires égale : 1 526 Millions DT HT et les effectif: 1115, nombre de stations-service : 201, nombre de stations portuaires : 54.
L’énergie solaire photovoltaïque

Les cellules mono cristallines
Les cellules poly cristallines :
Les cellules amorphes :
Regroupement des cellules
Regroupement en série :
Regroupement en parallèle

Longitude = 10.4°



Calcul de puissance crête :
Ep = Ec/k
Énergie consommée = 838.29 kW h/jr.
l’incertitude météorologique K= 1
Ep = 838.29 kW h/jr
Pc = (( Pi ×Ep))/Ir
l’irradiation est généralement de 6.05 kWh / m2 par jour
Pc = 138 kWc par jour
Puissance crête :
= 35.3°
=10.4°
Caractéristiques électriques de la station PK156 A1
E= pc/pi ×Ei×PR×TRIG
E : énergie électrique injectée
E=32211,62 kWh/ans
Estimation de la productivité :
Nombre de module en série est comprise entre 16 et 22
Nombre de chaines en parallèle = 7
7 chaîne en parallèle et 18 modules en série
Compatibilité en courant continu (DC)
8.21 × 7 =57.47A
Compatibilité de puissance en courant continu (DC)
PDC= 18×7×185= 23310 KW

NV 65 et N84 modifiées en 2000 : Régles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions.
CM 66 : Régles techenique de conception et de calcul des ouvrages et constructions en charpente métallique .

Standards de référence :
L’aciers utiliser sera conforme à la norme NF A 35 .501 Acier de construction de désignation :
S235, utilisé pour usage général dont les caractéristiques mécaniques et physiques sont :


Pour l’assemblage des poutres, une simulation sera traité sur le logiciel pour obtenir le bon choix des boulons.
Boulons en acier de classe 8.8


les charges citées ci-dessous considérées dans le calcul de structures de l’abri :
Poids propre: Poids volumique de l’acier = 7,80t /m3
Poids de panneau translucide =1.3 kg

Charge appliquée :

Le site est classé région 2 , les valeurs à prendre en consideration sont :
Vitesse maximale du vent : V= 50 km/h

La pression du vent appliquée sur le toit de l’abri P= 13 daN /m²)

Force du vent :
Principaux critères de dimensionnement
Critères de résistance
Condition de résistance
Force due au poids
Force due au vent
Boite de raccordement
Sectionneur
Interrupteur sectionneur
Parafoudre DC
Module PV
Câbles de chaînes PV
Connecteur
Parafoudre DC
Fusible DC
Cable principal de PV
Boite de jonction
Coffret AC
Parafoudre AC
Réseau de distribution BT
Partie DC
Interepteur sectionneur
Section des conducteurs entre la boite de raccordement et l’onduleur :
S2= 24.72 mm²
On prendra un conducteur de section de 25 mm².
S1 =0.85 10-6 m²
On prendra alors des câbles de section 1.5 mm².

Nombre de module en série = 18
Consommation et coût de la facture électrique
Ca= 192110 kWh/an
Cm = 192110/12= 16009kWh /moins
Cout avant installation CAVI
CAVI = (16009×0,167) × (1+ 18%)
=3154 DT (TTC)

Le dimensionnement de l’abri (12 voitures):
Longueur : 30 m
Largeur : 5m
Hauteur de poutre : 1.5 m
Surface : 150m²
Pc= 120×185 =22200 Wc
σ maxi ≤ Rpe

P=m× g
Avec :
m= poids appliqué sur les poutres en Kg
G= champ de pesanteur N.Kg-1 (ms-²)


m = 15,5*20=310 kg
g =10 N. ms-²
P =3100 N
Poids propre de panneau +poids de translucide =
3100+ (1.3*20) = 3126 N

F= 1/2×ρ×S×V2×Cx


F= force appliqué sur les modules par le vent en N
ρ = masse volumique de l’air en Kg/m3
S= surface exposé au vent en m2
V=vitesse du vent en m/s
Cx =coefficient de traîné
F = 1/2 *1,293 * 25 *13,889²*1
= 3117.81 N

5 m
5 m
Umax = 800V
Umpp max = 630 V


Imax= 68 A.
Onduleur photovoltaïque : Solargate
Umpp min = 320 V
Éclairage extérieure
éclairage intérieur
Rentabilité économique de l‘installation PV
Pr = 32211 kWh/an
Les bénéfices manquant :
192110-32211= 159899 kWh/an
Cm= 159899 / 12 = 13324 kWh/mois
Coût après l’installation CAPI :
CAPI=((13324×0,167)×(1+ 18%) =2625 DT TTC /mois

Chapitre 4 :
Étude économique de l’installation d’éclairage intérieur et du champ PV
Chapitre 3 :
Etude et Conception d’un abri pour douze voitures avec module PV

Chapitre 1 :
Étude de l’énergie
solaire

photovoltaïque





I : Investissement =66303,880 DT
Bénéfice brute = 6348 DT /ans.
TRI = (66303,880 )/6348 = 10 ans et 5 mois.
Remarque : le coût d’entretient n’est pas comptabilisé.

Le temps de retour d’investissement : TRI
Calcul de résistance
Rpe = Re/S= 235/4=58.75 N/mm²(MPa)
Compression
Flexion pure
La contrainte σ =(∑ F)/S Avec :
P= (3126) + (994.83*10*3)= 32970.9 N
F= 3117N
∑ F=P+F
=36087.9N
σ =(∑ F)/S = 36087.9/3600= 10.02 MPa
La condition est bien respecter
σ maxi <<< Rpe
10.02<<<58.75
La condition est bien vérifier
σ maxi <<< Rpe

Notre étude a été concentrée sur le calcul des besoins énergétiques actuels pour le dimensionnement de l’installation PV .

Au niveau de la conception de l’abri, nous avons réalisé l’étude d’une structure métallique sur la quelle va être fixé des panneaux PV pour produire de l’électricité .

L’étude économique nous a permis de confirmer l’intérêt de cette installation PV qui permet d’économiser sur la facture de l’électricité, en effet, le temps de retour est largement inférieur à la duré de vie de notre installation .


Conclusion
Technologie d'une cellule
photovoltaïque
Onduleur
1
2
3
4
5
6
8
9
10
11
12
13
14
15
Système photovoltaïque connecté au réseau :
Système photovoltaïque en site isolé
Installation photovoltaique
7
16
17
18
19
20
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
Analyse des consommations électriques de la station
Section (mm²) Intensité
1,5 mm² 24 A
2,5 mm² 33 A
4 mm² 45 A
6 mm² 58 A
10 mm² 80 A
16 mm² 107 A
25 mm² 138 A
35 mm² 169 A
50 mm² 207 A

0.13<<<58.75
S1=0.85mm²
Section des conducteurs entre panneaux
et boite de raccordement :
21
22
(
)
( )
(
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