ETUDE D'UN SYSTEME AUTOMATIQUE DE MAINTENANCE DES CELLULES PHOTOVOLTAIQUES

Année académique 2019 - 2020
Projet de Fin d’Etudes en vue d’obtention de la Licence
professionnelle en Energies Renouvelables
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Jury
Président :
Rapporteur :
Membres :
ETUDE D’UN SYSTEME AUTOMATIQUE
POUR LA MAINTENANCE DES CELLULES
PHOTOVOLTAIQUES
Présenté par :
NERONEL GENEVIEVE et GUELMBAYE IVES
N° matricule : IN3SI31 N° matricule : IN3SI21
Sous la Direction de
Ingénieur DJIKOLOUM DALAM LAOUMBOR

Etude d’un système automatique pour la
maintenance des cellules photovoltaïques
Présentés par : NEROLEL GENEVIEVE & GUELMBAYE IVES i
Table de matières
Liste des figures ----------------------------------------------------------------------- iv
Liste des tableaux --------------------------------------------------------------------- v
Liste des photos ------------------------------------------------------------------------ v
Dédicaces ------------------------------------------------------------------------------ vi
Remerciement--------------------------------------------------------------------------vi
Résumé---------------------------------------------------------------------------------vii
Abstract--------------------------------------------------------------------------------viii
Introduction générale ----------------------------------------------------------------- 1
Chapitre I : GENERALITES SUR LES ENERGIES SOLAIRES
PHOTOVOLTAIQUES ------------------------------------------------------------------ 2
I.1. Introduction --------------------------------------------------------------------- 2
I.2. Généralités sur les énergies solaires ----------------------------------------- 2
I.3. Énergie solaire photovoltaïque ------------------------------------------------ 3
I.4. Les composants du système photovoltaïque -------------------------------- 4
I.5. Technologies --------------------------------------------------------------------- 6
I.6. Principe de fonctionnement --------------------------------------------------- 8
I.6.1. La cellule photovoltaïque ------------------------------------------------------ 8
I.6.2. Systèmes photovoltaïques ----------------------------------------------------- 8
I.6.2.1. Systèmes photovoltaïques autonomes ---------------------------------- 9
I.6.2.2. Systèmes photovoltaïques hybrides ----------------------------------- 10
I.6.2.3. Système photovoltaïques raccordé au réseau ------------------------ 10
I.6.1. Les caractéristiques d’un module photovoltaïque ----------------------- 11
I.7. Avantages et inconvénients de la technologie photovoltaïque --------- 14

Etude d’un système automatique pour la
maintenance des cellules photovoltaïques
Présentés par : NEROLEL GENEVIEVE & GUELMBAYE IVES ii
I.7.1. Avantages ---------------------------------------------------------------------- 14
I.7.2. Inconvénients ------------------------------------------------------------------ 15
I.8. Domaines d’application ------------------------------------------------------ 16
I.9. Conclusion partielle ---------------------------------------------------------- 16
Chapitre II : Analyse du système de maintenance automatique des cellules
Photovoltaïques ---------------------------------------------------------------------- 18
II.1. Introduction ------------------------------------------------------------------- 18
II.2. Le modèle à étudier ----------------------------------------------------------- 18
II.3. Identification et Analyse du système dans son environnement ------- 19
II.4.1. Identifications de fonctions de services ------------------------------- 19
II.4.2. Analyse fonctionnelle du système ------------------------------------- 20
II.4.3. Le modèle d’analyse retenue : le modèle FAST ---------------------- 20
II.4. Présentation du système de maintenance retenu ------------------------ 22
I.5.1. Schéma cinématique --------------------------------------------------------- 22
I.5.2. Description du mode de fonctionnement du système ------------------- 23
II.5. Conclusion --------------------------------------------------------------------- 24
Chapitre III : Etude du système automatique de maintenance ------------- 25
III.1. Introduction ------------------------------------------------------------------- 25
III.2. Description du fonctionnement --------------------------------------------- 25
III.3. Le GRAFCET du système ---------------------------------------------------- 26
III.3.1. Grafcet fonctionnel ------------------------------------------------------- 27
III.3.2. Grafcet technologique du système ------------------------------------- 28
III.4. Câblages électriques des étapes du système ----------------------------- 30
III.4.1. Câblage des étapes du grafcet ------------------------------------------ 31

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maintenance des cellules photovoltaïques
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III.4.2. Nomenclatures ------------------------------------------------------------ 33
III.5. Conclusion partielle ---------------------------------------------------------- 34
Conclusion général ------------------------------------------------------------------ 35

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Liste des figures
Figure 1: Les deux sources d'énergie ........................................................... 3
Figure 2 : Principe de fonctionnement d’une cellule PV. ............................... 5
Figure 3 : Système photovoltaïque autonome ............................................... 9
Figure 4 : système PV hybride ................................................................... 10
Figure 5 : Système photovoltaïque raccordé au réseau ............................... 11
Figure 6: Schéma équivalent d’une cellule photovoltaïque ......................... 12
Figure 7: Caractéristique du module photovoltaïque .................................. 13
Figure 8 : FAST (modèle de maintenance retenue) ..................................... 21
Figure 9 : schéma cinématique .................................................................. 22
Figure 10 : grafcet fonctionnel du système ................................................ 28
Figure 11 : grafcet technologique du système ............................................ 29
Figure 12 : câblage du grafcet par étape .................................................... 32