energie solaire

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• Publié par: djillou_14000
• Publié le: 07 janvier 2014
• Nombre de lectures: 40
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

République Algérienne Démocratique et populaire
Ministère de L neseignement Supérieure et de la recherche Scientifique
Universitaire Ibn Khaldoun Tiaret
Faculté des Sciences & des sciences
de l'ingénieur.
Département des sciences exactes
Et Sciences de la matière
Mémoire présenté en vue de l obtention du diplôme de master
Option
Energie Solaire
Modélisation D un Système De
Captage Photovoltaïque
Autonome
Présenté par : Hallouz Djillali
Soutenue le & &
Devant le jury :
rPrésident M BELGHACHI. A Professeur à C.U. Bechar
rPromoteur M BENOUAZ. T Professeur à U. Tlemcen
rExaminateur M HALMAOUI. A Professeur à C.U. Bechar
rExaminateur M CHEKNANE. A Maître de conférences à U. Laghouat
Année Universitaire 2011-2012- 1 -Dédicaces
A mes chers parents
A tout ma famille
A tous ceux qui me sont chèreSommaireSommaire
Sommaire.
Nomenclature.
IntroductionGénérale.......................................................................................................01
ChapitreI: Étude et Présentation d un système de captage photovoltaïque
I-1 Introduction ...................................................................................................................03
1-2 Rayonnement solaire.....................................................................................................04
2-2-1 Spectre du rayonnement.............................................................................................05
I-2-2 Durée d insolation ....................................................................................................06
I-3 Description des éléments d un système de captage photovoltaïque .............................06
I-3-1 La cellule photovoltaïque ..........................................................................................06
I-3-2 Le module photovoltaïque .........................................................................................07
a) Caractéristique d un module..................................................................................08
I-3-3 Le panneau solaire ......................................................................................................10
I-4 Système de stockage .....................................................................................................11
I-4-1 Types d accumulateurs ...........................................................................12
a) Les Accumulateurs au plomb acide .....................................................................12
a-1) Composition d'une batterie solaire plomb- Acide ................................13
a-2) Principe de fonctionnement ..................................................................14
b) Les Accumulateurs au Nickel- cadmium ............................................................15
I-5 Système de régulation ..................................................................................................15
1-5-1 Régulation de décharge .................................................................................16
1-5-2 Régulation de la charge .................................................................................16
a) Régulations de charge série ................................................................................16
b) Régulateur de charge de coupure ......................................................................16
c) Régulateur de charge à découpage .....................................................................17
d) Régulateur de charge série à coupure partielle ...................................................17
e) régulateur de charge parallèle .............................................................................17
I-6 Système de conversion ..................................................................................................181-6-1 Le convertisseur continu -continu .............................................................................18
1-6-2 Le convertisseur continu- alternatif ..........................................................................18
I-7 La Charge & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & . 20
I-8 Installation des panneaux ...............................................................................................20
a) Disposition des panneaux ...................................................................................20
b) Fixation des panneaux ........................................................................................20
c) L orientation des panneaux ................................................................................20
d) Installions des éléments de la batterie .................................................................21
e) Câblage électrique ..............................................................................................21
f) Câblage de liaison ................................................................................................22
I-9 Avantages et inconvénients d une installation PV ........................................................22
a) Avantages ...........................................................................................................22
b) Inconvénients .....................................................................................................22
I-10 Conclusion ...................................................................................................................23
Chapitre II : Modélisation d un capteur photovoltaïque
II-1 Introduction .................................................................................................................24
II- 2 Modèles de coordonnées solaire..................................................................................24
II-3 Modèle de rayonnement solaire ...................................................................................27
II-3-1 Rayonnement solaire sur un plan horizontal ............................................................27
II-3-2 Rayonnement solaire sur un plan incliné .................................................................28
II-4 Modélisation du champ photovoltaïque ....................................................................30
a) Tension de circuit ouvert ....................................................................................32
b) Courant de court-circuit ......................................................................................32
II-4-2 Modèle de la température .........................................................................................32
a) Température de jonction ....................................................................................32
b) Température ambiante ........................................................................................32
c) Variation du courant de saturation ...................................................................33
d) Variation du courant court-circuit ......................................................................33
e) Variation de la tension à circuit ouvert ...............................................................33
II-4-3 Caractéristiques I-V d un module ............................................................................34
a) Point de fonctionnement optimal.........................................................................35b) Rendement énergétique maximum .....................................................................35
II-5 Résultats de la simulation ............................................................................................36
II-6 Conclusion ...................................................................................................................39
Chapitre III : Dimensionnement dun système photovoltaïque
III-1 Introduction ................................................................................................................40
III-2 Description de la méthode des heures équivalentes & & & & & & .. &.........................41
III-2-1 Evaluation des besoins & & & & & & & & ............................................41
III-2-2 Energie solaire récupérable & & & & & & & .............................................41
III-2-3 Définition des modules photovoltaïques &.. ...........................................42
III-2-4 Dimensionnement de la capacité de la batterie ...........................................43
III-3Application dans une installation a une alimentation domestique.................................43
III-3-1 Méthodologie adoptee.. ........................................................................................44
a) Le champ de module PV. & & & &. ...........................................44
b) La batterie de plan..... ...........................................44
III-4 résultats et