[PDF] Linstallation solaire photovoltaïque de A à Z





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LENERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE LENERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE

La cellule photovoltaïque constitue l'élément de base des panneaux solaires photovoltaïques. Il s'agit d'un dispositif semi-conducteur à base de silicium 



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Notions de base sur l’énergie solaire photovoltaïque I- Présentation

Cours Energie Solaire Photovoltaïque Enseignante : Mme S BELAID 2 TABLE DES MATIERES Chapitre I : Généralités I 1 Introduction : I 2 Principe de fonctionnement d’une cellule solaire photovoltaïque I 3 Avantages et inconvénients de l’énergie photovoltaïque



Notions de base sur l’énergie solaire photovoltaïque I

VIII- Energie solaire disponible et optimisation de l’orientation des panneaux photovoltaïques 1- Mouvement apparent du soleil et énergie solaire disponible La terre fait un tour sur elle-même en 24h et effectue une révolution complète autour du soleil en 365 jours

Qu'est-ce que l'énergie solaire photovoltaïque ?

L’énergie solaire photovoltaïque est une forme d’éénergie renouvelable. Elle permet de produire de l’électricité par transformation d’une partie du rayonnement solaire grâce à une cellule photovoltaïque . P lumineuse P électrique pertes

Qu'est-ce que l'électricité photovoltaïque ?

L’énergie solaire photovoltaïque est une forme d’énergie renouvelable. Elle permet de produire de l’électricité par transformation d’une partie du rayonnement solaire grâce à une cellule photovoltaïque . P lumineuse P électrique pertes

Comment convertir l’énergie lumineuse en énergie électrique ?

1- Cellules, panneaux et champs photovoltaïques La cellule photovoltaïque est l’unité de base qui permet de convertir l’énergie lumineuse en énergie électrique. Un panneau photovoltaïque est formé d’un assemblage de cellules photovoltaïques. Parfois, les panneaux sont aussi appelés modules photovoltaïques .

Qu'est-ce que l'effet photovoltaïque?

L’effet photovoltaïque utilisé dans les cellules solaires permet de convertir directement l’énergie lumineuse des rayons solaires en électricité par le biais de la production et du transport dans un matériau semi-conducteur de charges électriques

FORMATION

BÂTIMENTDURABLE

Jonathan FRONHOFFS

INSTALLATIONS

SOLAIRES

AUTOMNE2018

2

Objectifs de la présentation

une installation solaire photovoltaïque 3

Introduction :Que faire? SEnergie Renouvelable?

1.

2.Technologies photovoltaïques

3.Le panneau photovoltaïque

4.

5.Le placement des panneaux

6. 7.

8.Les aspects financiers

Solaire ?

Cible

50% des besoins en ECS

2/3 des besoins en électricité

Soit ~20 m² pour un logement unifamilial

AEoui

Eolien ?

AEnon rentable en domestique

Biomasse ?

Prix Disponibilité Concurrence agriculture stockage et transportEmissions locales

PAC et microcogendomestique (1-2 kWe, ~14 kWth)

4

Que faire : SER disponibles et faisabilité?

1. 5 6 7 près constant et égale 1370 W/m2 horizontale reçoit maximum 1000 W/m²

Energie solaire disponible

reçoit du rayonnement direct et diffus.

Belgique est en moyenne

de

1000 kWh/m2

Source: Energieplus:http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16759#018

Energie solaire disponible

Optimum : 35

Source: Energieplus: http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16759#019

2.TECHNOLOGIES PHOTOVOLTAIQUES

10

ŹWatt-crête (Wc)

puissance électrique maximale fournie dans des conditions standard de test (STC): -un ensoleillement de 1000W/m2; -une température des panneaux de 25C; -une répartition spectrale du rayonnement dit AM 1.5

ŹWattheure (Wh)

Notions de base

Silicium polycristallin

11 Technologie : Surface PV correspondante à 1 kWc

Monocristallins

(3-4 m², ~200 Wc/m², Ș16-22%)

Modules

12

Polycristallins

(5-6 m², ~170 Wc/m², Ș12-16%)

Silicium amorphe

(8-15 m², 80-100 Wc/m², Ș9-10%)

Source: energieplus-lesite.be

Technologie :

installation PV ŹPour une installation avec cellules en silicium cristallin

ŹPour une installation en toiture

ŹSi durée de vie installation = 30 ans AE

ŹSource : Hespul/ Ademe(France)

ŹRecyclage?

ŹObligation de reprise depuis 1/7/2016

ŹPVCycle

Ź96% de recylcage13

3.LE PANNEAU PHOTOVOLTAIQUE

14

Structurepanneauclassique

15

Source: energieplus-lestie.be

Structurepanneau: problèmes

ŹDécoloration du film encapsulant

ŹDélamination

ŹCorrosion des éléments électriques

ŹEncrassement

ŹCellules défectueuses

ŹDécoloration point de contact

ŹEnvironnemental: Matériaux parfois fluorés 16

Structurepanneau: problèmes

ŹDécoloration du film encapsulant

17

Source: firstgreen.com

Structurepanneau: problèmes

ŹEncrassement:

ŹMousse pousse sur cadre

18

Source: firstgreen.com

Structurepanneau: problèmes

ŹDélamination

ŹCorrosion possible des éléments électriques

ŹDécoloration

19

Source: firstgreen.com

Structurepanneau: problèmes

ŹDécoloration points de contact

20

Source: jonathanfronhoffs,

Cenergie

Structurepanneau: problèmes

ŹMicro fissures

ŹCrées en production ou transport/installation

ŹDégradation dans le temps

ŹCamera spécifique (IR proche)

ŹImportance de qualité de production

21

Source: sinovoltaics.com

Structurepanneau: solutions

ŹAutres matériaux de couche arrière

ŹEncapsuler les cellules dans du verre (avant et arrière)

ŹCoûteux

ŹCréer un "double-vitrage» PV

ŹDeux couches de verre

22

Elémentsde choix: La fiche technique

AEVoiratelier -midi

ŹPuissance crête

ŹPower Output Tolerance

ŹSTC et NOTC

ŹPower TemperatureCoefficient

23

Elémentsde choix: La fiche technique

24
4. 25

Générateur

photovoltaïque

Sectionneur

courant continu

Onduleur

Compteur

"certificats verts"

Disjoncteur

courant alternatif

Tableau

Électrique

(avec protection différentielle)

Compteur

électrique

Existant

(GRD) remplacé par un "A+/A-»

Réseau

Applications

électriques

Courant continuCourant alternatif

-Transformation DC en AC -Fonction de synchronisation avec le réseau -Recherche permanente du point de puissance maximal (MPP) -Fonction de découplage du réseau

©Energie Facteur 4 asbl

Schéma de système PV

26

Schéma de système PV: Strings

27
Ź1 string: 1 circuit en série, fonction de :

ŹLa puissance recherchée

de leurs performances

Schéma de système PV: Strings

28
29

ŹTransformation AC AEDC

ŹSynchronisation à la fréquence du réseau (50 Hz)

ŹOptimisation de la production par MPPT

ŹMaximum Power Point Tracking

ŹCompense les variations de production

ŹAngle et orientation du soleil

Ź1, 2 ou 3 MMPT AEautant de strings par onduleur 30
ŹPoint de puissance maximale, varie en fonction de:

ŹLa température

ŹPar modification de la résistance (charge) appliquée

Fiche technique

module 31

5.PLACEMENT DES PANNEAUX

32

Intégration en toiture

ŹToiture inclinée

ŹToiture plate

ANCRAGELESTAGE

SYSTÈME

33

Car PAS DE

ventilation par dessous

AErefroidissement

AEmeilleur Ș

Source: archiexpo.fr & CSTC

34

Une installation solaire sur mon toit?

ŹOptimum: Sud et 35

Source: apere.org

35

Une installation solaire sur mon toit?

ŹProduction maximale par kWc

ŹCouverture 55% surface toiture

ŹCharge toiture élevée

ŹProduction maximale par m²

ŹCouverture 85% surface toiture

ŹFaible charge toiture

Source: http://mm.stedebouwarchitectuur.nl

36

Une installation solaire sur mon toit?

Lestage nécessaire?

ŹGlissement

ŹSoulèvement

ŹRenversement

Source: CSTC

DEMO! 37

Une installation solaire sur mon toit?

Surcharge de la toiture

ŹLestage de 450 kg/m²

ŹLestage de 0-5 kg/m²

Source: Schletter.de

Représentationde la charge de lestage

38

Une installation solaire sur mon toit?

Surcharge de la toiture

ŹNBNEN199113

ŹCharge fonctionde (charge de neige)

ŹPour moinsde 100m AE30 cm de neigeAE60kg/m²

ŹAjouterlepoidsdes panneaux

ŹAjouterlepoidsdu lestage

Source: Cenergie.be

39

Une installation solaire sur mon toit?

Surcharge de la toiture

Source: Cenergie.be

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