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SCIENCES DE L’INGENIEUR
EXERCICES D’ENTRAINEMENT
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Mini centrale solaire
Un hangar agricole (Drôme) a sa toiture équipée d’un
champ photovoltaïque (ensemble de panneaux solaires)
Données techniques :
Puissance totale crête (maximale) fournie par le champ photovoltaïque Ptc : 60kW
Panneaux solaires ref : Photowatt PWX 500 :
Les caractéristiques I en fonction de U pour différentes puissances d’ensoleillement (kW/m²) figurent ci-
dessus ainsi que les hyperboles d’équi-puissance (Courbes pour lesquelles le produit U*I est constant)
Chaque panneau est constitué de 36 cellules polycritallines carrées de dimension L = 101,5mm de cô.
Question 1.
Quelle puissance crête Pc peut fournir un panneau solaire lorsque l’ensoleillement est de 1kW/m² ?
Argumentez votre réponse en précisant le point Pc sur la caractéristique.
Question 2.
Déterminer le nombre de panneaux n nécessaires pour constituer le champ solaire puis la surface S de toiture
nécessaire.
1kW/m²
0,8kW/m²
0,4kW/m²
0,5kW/m²
0,6kW/m²
U(V)
I(A)
0,2kW/m²
0,1kW/m²
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L’ensemble des n panneaux est connecté à un
onduleur qui permet le transfert d’énergie sur le réseau
électrique EDF
Pour chaque panneau, on peut modéliser l’onduleur
comme une résistance de charge Rc de 4,8
Question 3.
Tracer la droite de charge sur la caractéristique du panneau, puis indiquer le point de fonctionnement P1 pour
un ensoleillement de 1kW/m². Déterminer U1 et I1 fournis par le panneau.
U1 =
I1 =
Question 4.
A partir des résultats de la question précédente, déterminer le rendement énergétique 1 du panneau.
Question 5.
Déterminer le rendement 2 du panneau lorsque l’ensoleillement diminue à 0,4kW/m² (ciel très voilé)
Onduleur Réseau EDF
230V 50Hz
Ve Vs
Ie Is
Soleil n panneaux
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Modélisation d’une batterie de voiture
On a procédé, ci-dessus, à un relevé de la tension de la batterie en fonction du courant débité par celle-ci
Question 6.
Déterminer les paramètres E et R du modèle équivalent. Justifier votre démarche.
On estime que, lorsqu’il est alimenté par la batterie, la consommation du démarreur est équivalente à une
résistance D = 0,14
Question 7.
Placer cette résistance D sur le schéma à droite du relevé.
Tracer la droite de charge du démarreur sur le relevé.
Déterminer le point de fonctionnement graphiquement.
Déterminer le point de fonctionnement par le calcul (poser les 2 équations et résoudre le système)
En voulant tester la batterie, le garagiste provoque un court-circuit
Question 8.
Quelle est la valeur présumée de ce court-circuit
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