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Dimensionnement d’installation photovoltaïque à usage domest

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by

amine horaira

on 24 May 2014

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Transcript of Dimensionnement d’installation photovoltaïque à usage domest

Projet presenté par :

-Hrira Mohamed Amine

-Faiad Ismail

-Elmidaoui Ahmed

Sommaire :
1-) Definition

2-) Principe de fonctionnement

3-)Dimentionnement domestique

3.1-) Conception domestique
3.2-)Avantage
3.3-)Inconvénients

4-)Exemple d'application

5-) Conclusion
1-) Definition
L’énergie solaire photovoltaïque est une énergie électrique renouvelable produite à partir du rayonnement solaire.
La cellule photovoltaïque est le composant électronique de base, utilisant l'effet photovoltaïque. Plusieurs cellules reliées entre elles forment un module solaire photovoltaïque ; plusieurs modules regroupés forment une installation solaire produisant une électricité qui peut être utilisée sur place, ou alimenter un réseau de distribution.
Dimensionnement d’installation photovoltaïque à usage domestique
2-) Principe de fonctionnement

Tout se passe au niveau de la cellule photovoltaïque.
Ce dispositif constitué de plusieurs semi conducteurs (généralement à base de silicium) exposé à la lumière (photons), produit de l’électricité grâce à l’effet photovoltaïque découvert en 1831 par Edmond Becquerel.
L’effet photovoltaïque correspond à l’apparition d’une différence de potentiel entre les deux côtés d’une jonction semi-conductrice sous l’action d’une radiation lumineuse.
3-) Dimentionnement d’un système photovoltaïque à usage domestique

3-3) Inconvénients
a) Protection de l’environnement :
-Le recyclage des cellules photovoltaïques en fin de vie pose des problèmes environnementaux.
-Pour les applications autonomes, les batteries sont très polluantes (métaux lourds) et doivent absolument être recyclées.
-En cas de mauvais temps prolongé, il faut un chargeur pour recharger la batterie d’accumulateurs à partir du groupe électrogène.
b) Aspects économiques et financiers :
-La fabrication du module photovoltaïque relève de la haute technologie et requiert des investissements d’un coût élevé.
-Énergie actuellement la plus chère par kWh.
-Obligation d’utiliser des appareils électroménagers économes en énergie.
-Les coûts de production restent élevés.
-Pour rendre cet investissement pertinent, il faut l’accompagner d’une réduction de la consommation électrique de l’habitation.
c) Aspects technologiques :
-la production doit se réserver à des appareils, à des outils et à des dispositifs d’éclairage très éconergétiques.
-N’est pas recommandé dans certains cas : le chauffage à l’énergie photovoltaïque par exemple.
-Le stockage de l’énergie électrique pose encore de nombreux problèmes
-Le rendement actuel des cellules photovoltaïques reste assez faible et ne délivre encore qu’une faible puissance.
d) Aspects pratiques et sociaux
-Le photovoltaïque est dépendant des conditions météorologiques (des variations journalières et annuelles du rayonnement solaire).
-Doit être combiné avec d’autres technologies énergétiques.
-Les démarches à effectuer pour se raccorder au réseau sont nombreuses et longues (6 mois).
-Le propriétaire doit contrôler la consommation d’électricité lorsque les bulletins météorologiques annoncent une couverture nuageuse.
-Il n’assure pas le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire.
3-2) Avantages :
a) Protection de l’environnement
-La production de cette électricité est renouvelable, propre, sûr et fiable : Electricité verte.
-Son exploitation n’est pas à l’origine de pollutions et ne perturbe pas le milieu environnant.
-Son fonctionnement est silencieux.
-C’est un moyen de produire de l’électricité renouvelable facilement accessible au particulier.
-Son rendement relativement faible ne gaspille pas une ressource polluante et limitée, comme c’est le cas avec les énergies fossiles.

b) Aspects économiques et financiers
-L’énergie photovoltaïque est exploitable quel que soit l’endroit où vous vivez, peut s’intégrer presque partout tout en fournissant une large palette de puissances (de 1 à 5000 watts).
-Solution qui peut être moins coûteuse selon la situation géographique de votre habitat (en site isolé) que celle d’un raccordement au réseau.
-Durée de vie élevée (plusieurs dizaines d’années) et prolongée si utilisé avec d’autres systèmes complémentaires.
-Simplicité d’installation et d’entretien.
c) Aspects technologiques :
-Peut se substituer à des toits ou façades, comme élément de bâtiment en verre produisant de l’énergie.
-Peut fonctionner avec d’autres systèmes comme l’éolienne.
-De nouvelles technologies permettent d’atteindre des niveaux de performance très élevé (jusqu’à 38%).

d) Aspects pratiques et sociaux :

-Les démarches à entreprendre vont en se simplifiant.
-Il existe de nombreux conseillers.
Exemple d'application
Projet d’installation, à la commune de Sidi Taibi, d’une unité de dessalement par nano-filtration couplée à l’énergie photovoltaïque et à l’énergie éolienne.
Le couplage de ces deux énergies (photovoltaïque et éolienne)est dans le but de combler les besoins en énergie et ce, compte tenue l’électrification non généralisée dans cette zone.
Questions :
-Cellule photovoltaïque ?
-Effet photovoltaïque ?
Puiser dans l’énergie du soleil pour produire de l’électricité… Une démarche responsable qu’il est possible de mettre en œuvre facilement. On parle de photovoltaïque.

CONCLUSION
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
Comment calculer ses besoins en énergie ? Comment estimer la ressource solaire locale ?
La technologie photovoltaïque, tout le monde en parle. Pourtant, son rendement - le rapport entre l’énergie électrique produite et l’énergie lumineuse reçue - est encore peu élevé, de 6 à 23%, selon la technologie comparé à celui d'un panneau solaire thermique trois fois supérieur. Mais la technologie s’améliore sans cesse.
Un système PV implique un capteur et la présence de plusieurs éléments qui composent ce système :,
-Les batteries
-Le régulateur de charge
- Le convertisseur CC/CA.
- Les cellules solaires (ou PV), éléments de base de ces systèmes modulaires, permettent de convertir directement le rayonnement solaire en énergie électrique. Les cellules forment un champ. Le module est le support le plus connu et le plus prisé et il est souvent installé directement sur le toit des maisons…
Pour concevoir son système PV, il faut d’abord le dimensionner. À cette fin, on procèdera aux étapes suivantes :

1. Votre installation est-elle autonome ou reliée au réseau ?
le soleil ne fournit de l’énergie que le jour, il faut accumuler de l’énergie pour la nuit. l’accumulation doit se faire pendant que la maison tire du courant pour son fonctionnement normal. Le prix de l’installation pour la maison autonome est plus élevé, les batteries très chères, qui doivent être remplacées chaque les 10 – 15 ans. Le calcul des besoins en énergie dépend alors si votre installation sera connectée ou non au réseau public.
2. Les besoins en énergie
il faut contrôler la quantité d’énergie requise pour le bon fonctionnement de la maison par exemple,il est impossible de produire de l’électricité avec son système solaire afin de chauffer la maison à l’aide des plinthes électriques.  Le champ photovoltaïque demanderait sinon une trop grande superficie et serait coûteux.il faut avoir une idée sur vos appareils s’ils fonctionnent en courant continu ou alternatif, puis évaluez vos habitudes de consommation...
Les charges en courant alternatif doivent tenir compte des pertes dues à l’onduleur Ce rendement se situe entre 80% et 95%. Les besoins journaliers seront donc : Charge totale CA/0,85 + charge totale CC.

3. Estimation de la ressource solaire disponible
Pour faire la conception d’un système photovoltaïque, il faut faire une étude sur le site où sera placée l’installation.
((Dimensionner le système)). il faut évaluer la disponibilité de la ressource solaire pendant toute l’année.
L’énergie solaire locale est évaluée en tenant compte de l’emplacement, incluant la latitude, des capteurs solaires...
Un « suiveur de soleil » permet de garder le soleil à angle droit avec la surface des panneaux, de façon à optimiser le rendement .

4. Comparaison de la surface nécessaire et du coût de revient pour l’installation pour chaque technologie
Une fois que vous connaissez votre besoin en énergie et de la ressource disponible, vous êtes en mesure de calculer la surface de panneaux requise pour combler vos besoins. grâce a la relation suivante :
où η est le rendement des modules.

Dans tous les cas, une installation connectée au réseau ne souffre pas de ces obligations puisque si la ressource solaire n’est pas disponible pour une période prolongée, vous pouvez toujours tirer votre énergie directement du réseau !
5. Le choix de la technologie:

Une fois que vous aurez estimé la taille de l’installation, vous pouvez calculer le coût selon le prix du marché. Faites quelques vérifications afin de minimiser le cout
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