CHAPITRE III : ESSAIS ET MESURES.
Les manipulations effectuées durant tout le premier
trimestre de l'an 2008, afin de bien maîtriser le fonctionnement des
éléments d'un système photovoltaïque, avaient pour
principales hypothèses le contenu de notre revue de la
littérature sur les systèmes photovoltaïques. La cour et le
laboratoire d'électrotechnique de l'ENSAI - IUT de l'Université
de Ngaoundéré nous ont servi de cadre de manipulation.
III-1 - a) Matériel utilisé pour les
essais.
Ce matériel, fruit de la coopération franco
camerounaise et propriété du laboratoire
d'électrotechnique de l'IUT de Ngaoundéré, est
constitué de :
- Quatre modules PV de 60 Wc fabriqués par la
société Helios Technology sous la référence H750.
Dimensions : Lg = 1,13m ; lg = 0,52 m ; surface utile : 0,48
m2, chacun est formé de 39 cellules. La tension de
sortie à vide est 21,6V et le courant de court-circuit 4,01 A. Et
- Un module de 80 Wc formé de 36 cellules fabriqué
en Belgique, dimensions 1,20 m x 0,53 m et surface utile : 0,49
m2. Vco = 21,62V et Icc = 4,9 A.
- Trois boites de dérivation des modules PV de 12V, 24V
et 48V ; trois régulateurs de charge de batteries de 12V ;24V ;48V/20A ;
Quatre batteries solaires au plomb, électrolyte AGM de 12V/160 Ah ; Un
onduleur de tension 12V - 300 W - 230V-50 Hz ; Des appareils de mesures
(ampèremètres, voltmètres) ; Un thermomètre
d'appartement gradué de -10°C à 40°C et une boussole ;
Le logiciel de simulation photovoltaïque PVSyst 4.21
(voir annexe 3).
III-1 - b) Présentation du logiciel PVSyst 4.21.
Le logiciel PVSyst 4.21 est un logiciel de simulation et de
dimensionnement d'installations solaires photovoltaïques autonomes et
reliés au réseau. Ce logiciel a été
élaboré par l'Université de Genève (en Suisse), son
concepteur est A. Mermoud.
Le logiciel PVSyst 4.21 dispose de plusieurs entrées :
entrée flux solaires moyens mensuels, températures moyennes
mensuels, besoins énergétiques, choix de modules PV et de leur
inclinaison, choix des batteries, régulateurs de charge, onduleurs,
entrée du nombre de jours d'autonomie, du taux de couverture solaire et
du coüt d'investissement (achat matériel, coût d'installation
du système). Les principaux résultats de la simulation sont : la
puissance du
champ requis, la capacité de stockage, les
caractéristiques des composants sous des conditions précises et
le coût de revient du kilowattheure (kWh).
Le logiciel exploité pour obtenir nos résultats est
une version d'essai (10 jours).
Le logiciel PVSyst 4.21 nous a servi de
repère, car la majorité des essais effectués y ont
été simulés au préalable. Et nous avons
remarqué (comme présenté dans la suite de ce chapitre)
que, les caractéristiques des modules PV et les positions de captages
optimales du soleil obtenues par simulation, ne sont pas très
différentes des mesures obtenues lors des manipulations.
III-2 ESSAIS D'UN MODULE PHOTOVOLTAIQUE III- 2.1)
Estimation du rendement des modules.
1-) Le module de 60 Wc de surface utile 0,48 m2
aux STC produit 60 W. Sa production aurait été sur une surface
d'un mètre carré : 125 W. Le rendement de 12,5% implique une
technologie de silicium poly cristalline. (Confère tableau 2.4 sur
les technologies des cellules)
2-) Le module de 80 Wc de surface utile 0,49 m2
produirait sur un mètre carré 163,26 W. Le rendement de
16,32% implique une technologie monocristalline.
Grâce aux algorithmes du logiciel de simulation des
systèmes solaires PVSyst 4.21 nous avons
obtenu l'évolution du rendement du module H750 de Helios Technology.
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Rendement (%)
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Rendement (%)
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Température de la cellule (°C) Irradiance
incidente (W/m2)
Figure 3.1-a : Rendement en fonction de
l'irradiance.
Figure 3.1-b : Rendement en fonction de
la température.
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