Rapport final

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Université du Québec à Chicoutimi
MODULE D’INGÉNIERIE
GÉNIE ÉLECTRIQUE
PROJET DE SYNTHÈSE EN INGÉNIERIE (6GIN555)
Rapport final
ALIMENTATION D’UNE MAISON PAR ÉNERGIE
SOLAIRE
Préparé par
BA, El Hadji Adama
Pour
Université du Québec à Chicoutimi
20 Décembre 2010
CONSEILLER : Issouf Fofana, Ph.D, ing
COORDONNATEUR : Jacques Paradis, ing

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Approbation du rapport d’étape pour diffusion
Nom du conseiller
Date
Signature

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Remerciements
Au terme de ce projet de conception, je tiens à remercier toutes les personnes dont
l'intervention a favorisé son aboutissement :
- Mr. Issouf FOFANA, Professeur en génie électrique à l’UQAC et titulaire de la chaire
de recherche ISOLIME
-Mr Hossein HEMMATJOU, ingénieur électrique et chercheur à l’ISOLIME.
Mes remerciements s’adressent aussi à tout le personnel de l’ISOLIME pour leur
présence et leur soutien.

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Résumé
De nos jours, l’électricité a pris une place primordiale dans la vie courante.
En effet, un grand nombre des appareils que nous utilisons, soit pour la distraction, le
travail ou encore dans nos tâches domestiques fonctionnent grâce à l’énergie électrique.
Cependant on estime qu’actuellement, plus de deux milliards de personnes, soit près de
30% de la population mondiale, ne sont pas reliées à un réseau électrique et ne le seront
pas dans un avenir proche. Surtout pour des questions de rentabilité liées à l’éloignement,
à la faible densité de population, à la pauvreté et à la faible demande énergétique.
Les principales modes de production d’électricité ont d’autant plus un impact négatif sur
la couche d’ozone et les matières premières utilisées tendent à s’épuiser.
C’est ainsi que l’énergie solaire, à l’origine développée pour l’alimentation des satellites,
s’est imposée comme source alternative d’énergie.
L’objectif de ce projet est, à travers la conception d’une maquette alimentant une faible
charge, d’étudier en détails les lois régissant l’installation d’un système autonome
alimenté par énergie solaire photovoltaïque.
Le principe est basé sur la production d’électricité en utilisant l’énergie solaire comme
matière première. L’idée est donc de concevoir un dispositif témoin comprenant une
charge de puissance relativement faible, permettant de simuler le fonctionnement d’un
système de plus grande puissance.
Ainsi, hormis les calculs d’ingénierie permettant le dimensionnement et l’acquisition des
différents composants (charge(s), cellule(s) solaire photovoltaïque, batterie et onduleur),
nous avons d’une part mis en place une boucle d’asservissement que l’on a programmé
avec un microcontrôleur PIC et d’autres part, nous avons conçu, sous l’environnement
labview, une interface qui permet à l’utilisateur d’acquérir en temps réels les données qui
proviennent des différents éléments du système.
La boucle d’asservissement a pour rôle principale de permettre d’apporter des solutions
viables dans différents cas de situation tels les périodes d’éclairement faibles ou fortes
versus une demande de puissance respectivement importante ou faible ; mais aussi dans
le cas de bris éventuel ou de simple mal fonctionnement de l’un des équipements.
Quant à l’interface avec l’utilisateur, elle permet au propriétaire de pouvoir vérifier en
tout temps, le bon fonctionnement de son système.
La conception de notre système, à travers les calculs ayant permis le dimensionnement
des différents composants ainsi que la conception du régulateur servant à contrôler le bon
fonctionnement de notre système, nous a permis d’avoir une profonde compréhension des
lois inhérentes à la conception d’un système photovoltaïque autonome.

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TABLE DES MATIERES
I Introduction……………………………………………………………………………………………..7
II Présentation du projet…………………………………………………………………………………8
II.1 Description du laboratoire ISOLIME ……………………………………………………………8
II.2 Description de l’équipe de travail………………………………………………………………..8
II.3 Problématique et état de l’art reliés au projet …………………………………………………8
II.4 Objectifs généraux et spécifiques du projet……………………………………………………9
III Aspects techniques et éléments de conception relatifs au projet ………….…………….…10
III.1 Dimensionnement des équipements………..……………………………………………....10
III.2 Régulateur……………... ..………………………………………………………………………14
III.3 système d’acquisition et interface système/utilisateur………………………………………18
IV Bilan des activités……………………………………………………………………………………...21
IV.1 Arrimage formation pratique/universitaire………………………………………………........21
IV.2 Travail d’équipe…………………………………………………………………………………22
IV.3 Respect de l’échéancier…………………………………………………………………..……22
IV.4 Analyse et discussion………………………………………………………………………….23
V Conclusion et recommandations……………………………………………………………………...25
Bibliographie……………………………………………………………………………………………….26
Annexe 1…………………………………………………………………………………………………..27
Annexe 2…………………………………………………………………………………………………..28
Annexe 3…………………………………………………………………………………………………..30