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ESSAIS SYSTÈMES
Système autonome – installation solaire
ELEMENT DE CORRECTION
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I. Préliminaire
- Que signifie par le terme « Photovoltaïque »
Photo de photon (énergie lumineuse) et voltaïque de volt (tension électrique).
Si le matériau est semi conducteur, alors une partie de l’énergie lumineuse absorbée est
convertie en électricité.
Les photons transmettent leur énergie aux électrons afin qu’ils se libèrent de l’atome
(passage de la bande de valence à celle de conduction) et puissent circuler.
L’énergie Eg minimale à fournir pour libérer les électrons du matériau est moins
importante pour le silicium cristallin que pour le silicium amorphe :
Cristallin : sa largeur de bande interdite (gap) est légèrement trop faible pour le spectre solaire
et le caractère indirect des transitions – en raison de sa structure atomique – donnent un faible
coefficient de transmission nécessitant par conséquent une forte épaisseur de matériau pour
absorber tout le spectre.
- Quels types de cellules solaires distingue-t-on ? Indiquez le rendement correspondant à
chacune d’elles.
3 grandes familles de silicium :
- monocristalin ( 18 %)
- Polycristalin (15%)
- Couche mince, Amorphe ( 7%)
L’amorphe répond mieux dans le bleu (faibles longueurs d’onde) : éclairages artificiels, zone
ombragé.
Le cristallin est plus performant dans le rouge et le proche IR (700-1100nm) : extérieurs, tres
sensible a la température
- Définir ce qu’on appelle « Albedo » ?
Le coefficient de réflexion des rayons du soleil sur le sol
- Quelles sont les conséquences de l’ombrage ou de l’obscurcissement partiel d’un panneau
solaire ?
Chute de la production, notamment le courant baisse énormément, création de
pont chaud et de surtension sur les cellules restées au soleil.
- Quelle est, en Europe centrale, l’inclinaison qui permet d’avoir le meilleur rendement annuel?
Inclinaison de 33 à 37 °

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En utilisant la fiche constructeur du panneau KD135GH 2PU, déterminé :
- Le nombre de cellule constituant le panneau. : 36 cellules
- Quelle est la valeur de la tension d’un panneau pour le point puissance maximale (MPP –
Maximum Power Point)? 17,7 V
- Ce qu’on appelle « Diode Bypass » ? Rôle, schéma, etc.. ?
Ce sont des diodes en anti parallèle servant a protéger le reste de l’installation en cas
d’ombrage partiel
- Vérifiez la valeur de la puissance maximale indiquée sur la fiche signalétique : 135 W
- Qu’entend- on par « Conditions de test standard » (STC) ?
Une irradiation de 1000W/m², une masse d’air AM de 1,5 et une température de 25°C
- En considérant que la puissance du rayonnement solaire est de 1000W/m2 et que cela
correspond à un éclairement de 130 kLux. Calculer le coefficient qui permet de calculer
approximativement la puissance du rayonnement en fonction de l’éclairement
W/m²= 1000 * lux /130 000 puissance lumineuse = 0,0077 l’éclairement
- Quelle est la valeur de la puissance maximal a 800W/m2 avec une température de 40°C
Facteur de température :-0,46 %/K d’ou P = 97 *( 1-0,0046*(40-20)) P = 88 W

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- Sachant que la batterie a une tension de 24 V Les 2 panneaux sont ils monté en série ou en
parallèle ?
En série sinon on n’atteindrait jamais la tension de la batterie
II. Les besoins énergétiques de l’installation en travaux pratiques
Remplir le tableau « cout energetique »
Energie en W.mn = puissance (W) * temps( secondes)/60
Energie en W.h = Energie en W.mn/60
Nb de cycle= (durée TP – temps d’arrêt)/ temps total hors arrêt
Total énergie = Energie hors arret*nb de cycle+Energie arrêt+ énergie compresseur*durée TP
Puissance moyenne (W) = Energie (W.h) / durée (h)
Courant max = courant compresseur + courant phase 1(max des 6 phases)
Courant moyen(A) = puissance moyenne (W)/ 230 (v) on considère cosφ=1

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Etampes : 48°26’31’’ North 2°10’1’’ Est
III. Dimensionnement solaire
A votre disposition pour cette partie, les formules dans le fichier ressource.
Pour une inclinaison de 45° orienté plein sud sans masque avec un Albedo de 0.2 et une autonomie de
5 jours Les panneaux :
Puissance champs photovoltaïque (Wc) =
251*0,785/(0,8*0,9*2,16) = 127 Wc
Les Batteries :
C=251*5/(0,8*12*0,8)= 164 Ah
L’onduleur
Puissance = charge/(rendement*nb d’heure de fonctionnement) P > 251/(0,8*4) P > 78 W
Courant (A) 0,27 tension 12 Besoin I 5,02 Besoin corrigé 349
tension (V) 230 tension 230 Capacité(Ah) 164 Puiss. Crête 127
Puissance (W) 63 puissance >78W nb jour auton 5 Heure ensoleil max 10,45
Prof. Décharg 80% efficacité 90% Inclinaison 0,785
BesoinWh/j 251 IGH (kWh/m²) 2,16
Panneau
CALCUL
Charge
Onduleur
Batterie
régulateur
Avec CALSOL
Effonduleur*Effregulateur

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En considerant qu’Etampes est située entre ces 2 ville, On fait la moyenne des 2 resultats,
Courant (A) 0,27 tension 12
tension (V) 230 Capacité(Ah) 145 Puiss. Crête 173
Puissance (W) 63 nb jour auton 5 Heure ensoleil max
BesoinWh/j 251
Panneau
CALSOL
Charge
Batterie
Avec PVsys :
Choisir la ville Paris Montsouris