Fiche de révision de 3eme en physique chimie - DNB
Fiche de révision de 3eme en physique chimie - DNB 1/ Chimie : organisation et transformation de la matière a) Atomes, molécules et ions Un atome est constitué d’un noyau autour duquel bougent des électrons Une molécule est constituée de plusieurs atomes Modèle de l’atome Nom Carbone Hydrogène Oxygène Azote Symbole C H O N
Devoir de révision
Devoir de révision 3ème trimestre Chimie Exercice n° 1 : On souhaite déterminer par conductimétrie la concentration inconnue C 1 d’une solution aqueuse (S 1) d’un électrolyte X La mesure de la conductance G de plusieurs solutions titrées de l’électrolyte X est donnée dans le tableau suivant :
Chimie (8points)
Chimie (8points) Exercice n° 1 : On dispose de deux solutions aqueuses d’électrolytes forts (S 1) et (S 2), telles que la molarité des ions OH-dans chaque solution est respectivement : [OH-] 1 = 2 10-2 M et [OH-] 2 = 4 10-13 M 1) Déterminer le pH de chacune des solutions (S 1) et (S 2) 2) En déduire la nature de chacune des solutions
Les liaisons chimiques - meine-mathede
Chimie 3e/2e Module 4 Particularités de la liaison covalente Le modèle de Lewis de la liaison covalente simple Ce modèle a été présenté dans ☞le chapitre des électrons extérieurs Il est basé sur la règle de l’octet et il s’applique souvent à molécules simples ne faisant pas intervenir d’éléments de transition
Physique Chimie 3e By Patrick Rasset
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DOCUMENT DE FORMATION DES ENSEIGNANTS DE PHYSIQUE - CHIMIE
toutes les disciplines du niveau Le tableau ci-dessous, donne les taux horaires de la Physique-Chimie de la 6è à la 3ème pour une année scolaire de 34 semaines Discipline Nombre d’heures/Semaine Nombre d’heures/Année Pourcentage par rapport { l’ensemble des disciplines PHYSIQUE-CHIMIE 6ème 1H30 51 7 PHYSIQUE-CHIMIE 5ème 1H30 51 7
CHAPITRE 1 – CHIMIE – LES ATOMES
autonomes de taille plus grande comme ceux des macro-molécules a ouvert la voie à la biochimie ou chimie du vivant d'une gigantesque diversité et complexité : si de nombreuses questions ont ainsi pu être élucidées, de nombreuses autres, non encore résolues, ont aussi émergé 1-3 Corps purs simples et corps purs composés :
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Sciences Physiques, Cours de Physique-Chimie, Seconde, Trimestre 1 Année scolaire 2016 / 2017 1ère Série 2 Fréquence et amplitude La fréquence correspond au nombre de phénomènes périodiques pendant 1 seconde
Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Les avantages de l’énergie photovoltaïque les plus importants sont [Lal 05]: I 3 1 Avantages : + Energie indépendante, le combustible (le rayonnement solaire) est renouvelable et gratuit + L'énergie photovoltaïque est une énergie propre et non-polluante qui ne dégage pas de gaz à effet de serre et ne génère pas de déchets
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SVT, Cours de Sciences et Vie de la Terre, Terminale S, Trimestre 1 Année scolaire 2016 / 2017 SOMMAIRE TERMINALE S S V T 1er Trimestre Série 1 1ère Leçon Les bases de la génétique 2ème Leçon Les étapes de la méiose 3ème Leçon Les brassages génétiques de la méiose Série 2 1ère Leçon La fécondation 2ème Leçon
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Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 1 République Algérienne Démocratique et Populaire de la Recherche ScientifiqueUniversité A.MIRA de BEJAIA
Faculté de Technologie
Département de Génie Electrique
Dr. BELAID LALOUNI Sofia
Maître de Conférences Classe B
Année universitaire 2014/2015
Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 2TABLE DES MATIERES
Chapitre I : Généralités
I.1 Introduction :
hotovoltaïque I.4 Différents types de systèmes photovoltaïques Chapitre II : Modèles et caractéristiques de modules photovoltaïques II.2 Modèle électrique de module photovoltaïque II.3 Caractéristiques des modules photovoltaïques II.4 Détermination expérimentale des caractéristiques du module photovoltaïque Chapitre III : Stockage et dimensionnement des systèmes photovoltaïquesIII.1 Le stoc
III.2 Modèle électrique de la batterie
Chapitre IV : Applications des systèmes photovoltaïques IV.1 Electrification hybride (photovoltaïque-éolienne)IV.2 Le pompage photovoltaïque
IV.3 Le chauffe-eau solaire
IV.4 La climatisation solaire
IV.5 Dessalement de l'eau de mer
Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 3I. Généralités
I.1 Introduction :
solution parmi les options énergétiques prometteuses avec des avantages comme quantités en tout point du globe terrestre isolés.I.1.1 Historique du photovoltaïque:
Découvert en 1839 par Antoine Becquerel, l'effet photovoltaïque permet latransformation de l'énergie lumineuse en électricité. Ce principe repose sur la technologie
des semi-conducteurs. Il consiste à utiliser les photons pour libérer les électrons et créer
une différence de potentiel entre les bornes de la cellule qui génère un courant électrique
continu. L'hélio électricité est apparue en 1930 avec les cellules à oxyde cuivreux puis au sélénium. Mais ce n'est qu'en 1954, avec la réalisation des premières cellules photovoltaïques au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell Téléphone, que l'on entrevoit la possibilité de fournir de l'énergie. Très rapidement utilisées pour l'alimentation des véhicules spatiaux vers les années60 avec l'équipement de satellites spatiaux. Puis à partir de 1970, les premières utilisations
terrestres ont concerné l'électrification des sites isolés. Au cours des années 80, la technologie photovoltaïque terrestre a progressé régulièrement par la mise en place de plusieurs centrales de quelques mégawatts, et est même devenue familière des consommateurs à travers de nombreux produits de faible puissance y faisant appel : montres, calculatrices, balises radio et météorologiques, pompes et réfrigérateurs solaires. Le progrès des techniques de production de cellules photovoltaïques ainsi quel'augmentation des volumes de production ont entrainé, à partir des années 1990, une
baisse des prix. La production de modules se fait en Chine (près de 60 % de la productionCours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 4 totale), au Japon, aux EU, en Allemagne et en Europe, avec en particulier des grandes compagnies comme Yingli Green Energy, First Solar et Suntech Power. La production mondiale de modules photovoltaïques est passée de 5 MWc en 1982 à plus de 18GWc en2013. le groupe algérien
2013 dans la production des panneaux photovoltaïques dont la puissance varie entre 70 W
et 285 W et à des prix compétitifs. Dans le cadre de la concrétisation du programme national algérien des énergiesrenouvelables, un projet de 400 MW en photovoltaïque à été lancé, faisant partie du
consiste en la réalisation de 23 centrales solaires photovoltaïques, dans la région des hauts
plateaux et dans la région du sud ouest; ainsi que dans la région du grand sud. Dans laées qui viendront rgies
renouvelables de 5539 dans le monde a atteint 138,9 GW à la fin 2013. I.1.2 La conversion de la lumière en électricité:Le terme " photovoltaïque » souvent abrégé par le sigle " PV », à été formé à partir
des mots " photo » un mot grec signifiant lumière et " Volta » le nom du physicien italienAlessand
la conversion directe de l [Rnc 02].Figure I.1 :
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Enseignante : Mme S.BELAID 5 ectement à partir du rayonnement du soleil. Les modules photovoltaïques composés des cellules photovoltaïques à base de silicium ontla capacité de transformer les photons en électrons. La conversion photovoltaïque se
produit dans des matériaux semi-conducteurs. ainsi directement utilisable. ¾ Dans un isolant électrique : les électrons de la matière sont liés aux atomes et ne peuvent pas se déplacer. ¾ Dans un conducteur électrique (un fil de cuivre par exemple) les électrons sont ¾ Dans un semi-conducteur : la situation est intermédiaire, les électrons contenus dans la matière ne peuvent circuler que si on leur apporte une énergie pour les libérer de leurs atomes. Quand la lumière pénètre dans un semi-conducteur, ces photons apportent une énergie permettant aux électrons de se déplacer, il ya doncI.1.3 Technologie des cellules solaires :
Le Silicium est lmatériaux
haut degré de pureté est requis pour en faire une cellule photovoltaïque et le procédé est
coûteux. Selon les technologies employées, on retrouve le Silicium monocristallin avec un rendement de 16 à 18%, le Silicium Polycristallin de rendement de 13 à 15%, le silicium Galium et le Tellurure de Cadmium qui sont en court de test dans les laboratoires est présentent un rendement de (38%). I.1.4 Fabrication des cellules photovoltaïques : Le silicium est actuellement le plus utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques.On l'obtient par réduction à partir de silice, composé le plus abondant dans la croûte
terrestre et notamment dans le sable ou le quartz. La première étape est la production de silicium dit métallurgique, pur à 98 % seulement, obtenu à partir de morceaux de quartzprovenant de galets. Le silicium de qualité photovoltaïque doit être purifié jusqu'à plus de
99,999 %, ce qui s'obtient en transformant le silicium en un composé chimique qui sera
distillé puis retransformé en silicium. Il est produit sous forme de barres nommées
Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 6 " lingots » de section ronde ou carrée. Ces lingots sont ensuite sciés en fines plaques de200 micromètres d'épaisseur qui sont appelées wafers . Après un traitement pour enrichir
en éléments dopants et ainsi obtenir du silicium semi-conducteur de type P ou N, leswafers sont métallisés : des rubans de métal sont incrustés en surface et reliés à des
contacts électriques. Une fois métallisés les wafers sont devenus des cellules photovoltaïques.I.2 :
effet photovoltaïque utilisé dans les cellules solaires permet de convertir production et du transport dans un matériau semi-conducteur de charges électriques dopée de type n et dopée de type p. Lorsque la première est mise en contact avec la seconde, les électrons en excès dans le matériau n diffusent dans le matériau p. La zoneinitialement dopée n devient chargée positivement, et la zone initialement dopée p chargée
négativement. Figure I.2 : Principe de la conversion photovoltaïque.Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 7 Il se crée donc entre elles un champ électrique qui tend à repousser les électrons dansla zone n et les trous vers la zone p. Une jonction (dite p-n) a été formée. En ajoutant des
contacts métalliques sur les zones n et p, une diode est obtenue. Lorsque la jonction estéclairée, les photons
communiquent leur énergie aux atomes, chacun fait passer un électron de la bande de valence dans la bande de conduction. Si une charge est placée aux bornes de la cellule, les électrons de la zone n rejoignent les trous de la zone p via la connexion extérieure, donnant naissance à une différence de potentiel: le courant électrique circule (voir figure I.2). I.3 gie photovoltaïque les plus importants sont [Lal 05]:I.3.1 Avantages :
+ Energie indépendante, le combustible (le rayonnement solaire) est renouvelable et gratuit. + L'énergie photovoltaïque est une énergie propre et non-polluante qui ne dégage pas de gaz à effet de serre et ne génère pas de déchets. + est facile, augmentée par la suite pour suivre les besoins de la charge. + La revente du surplus de production permet d'amortir les investissements voir de générer des revenus. + Entretien minimal. + Aucun bruit.I.3.2 Inconvénients :
- La fabrication des panneaux photovoltaïques relèvent de la haute technologie demandant énormément de recherche et développement et donc des investissements coûteux. - Les rendements des panneaux photovoltaïques sont encore faibles. - stiques. - Le coût d'investissement sur une installation photovoltaïque est cher.Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 8 I.4 Différents types de systèmes photovoltaïques : On rencontre généralement trois types de systèmes photovoltaïques, les systèmes autonomes, les systèmes hybrides et les systèmes connectés à un réseau [Lab 03]. Les deux premiers sont indépendants du système n les retrouvant souvent dans les régions éloignées.I.4.1 Les systèmes autonomes :
Ces systèmes photovoltaïques sont installés pour assurer un fonctionnement autonomerégions isolées et éloignées du réseau. Les différents types de systèmes photovoltaïques
autonomes sont décrits sur la figure (I.3) qui traduit les différentes possibilités offertes :
(Maximum Power Point Tracking), fonctionnement au fil du soleil ou avec stockage Figure I.3 : Les différents types de systèmes photovoltaïques autonomes. FixeOrientable
Adaptation
MPPTAdaptation
MPPTConvertisseur
Continu/continu
ouContinu/alternatif
Convertisseur
Continu/continu
ouContinu/alternatif
Charge
Continue
Ou alternative
Charge
Continue
Charge
Continue
Ou alternative
Stockage
Électrochimique
Fonctionnement au fil du soleil
Couplage direct
Avec adaptation
Convertisseur
Continu/alternatif
Charge
Alternative
Générateur
Photovoltaïque
Régulateur
Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 9 Le couplage direct implique un fonctionnement au fil du soleil, donc à puissance essentiellement variable au cours de la journée. Les charges typiques à courant continu qui peuvent satisfaire le critère (tension constante à puissance variable) sont les accumulateurs réservoir) le générateur et sa charge électrique un dispositif électronique qui permet de forcer le système à fonctionner à sa puissance maximale.Exemple : Le pompage au fil du soleil.
Figure I.4 : pompage au fil de soleil
Le pompage au fil du soleil permet d'avoir un système photovoltaïque plus simple comme nous montre la figure ci-dessous. Le stockage se fait de manière hydraulique, l'eau étant pompée, lorsqu'il y a suffisamment d'ensoleillement, dans un réservoir au-dessus du sol. Elle est ensuite distribuée par gravité au besoin.I.4.2. Les systèmes hybrides :
Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 10 autonomes par rapport aux grands réseaux interconnectés et sont souvent utilisés dans les régions isolées. Les différentes sources dans un système hybride peuvent être connectées en deux configurations, architecture à bus continu et architecture à bus alternatif [Abo 05], [Vec 05]. Figure I.5 : Configuration du système hybride à bus continu. Dans la première configuration, la puissance fournie par chaque source est centralisée sur un bus continu (voir figure I.5 ensuite en courant continu (CC). pour alimenter les charges alternatives. fonction spécifique du système de supervision est la commande de mise en marche et arrêt des générateurs et du système de stockage. de commande. Dans la seconde configuration tous les composants du système hybride sont reliés à la charge alternative.Hacheur
Générateurs
Photovoltaïques
Générateurs
Éoliens
Générateurs
Diesels
Système de
Stockage
Charges
Alternatives
Bus continuRedresseur
Hacheur
Redresseur
Onduleur
AutreRenouvelable (CA)
Redresseur
Système de supervision
(gestion)Cours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 11 I.4.3. Les systèmes connectés au réseau : (figure I.6)produite plus prés des lieux de consommation. Les systèmes connectés à un réseau
réseau Figure I.6 : Systèmes photovoltaïque connectés au réseauCours Energie Solaire Photovoltaïque
Enseignante : Mme S.BELAID 12 II. Modèles et caractéristiques de module photovoltaïque II.1 Schéma équivalent cellule photovoltaïque :fabrication, il est représenté sur le schéma équivalent par deux résistances. [Nik 03], [Lal
09].Figure II.1 photovoltaïque.
Avec :
Gi : Source de courant parfaite.
Rsh: Résistance shunt qui prend en compte les fuites inévitables de courant qui intervient entre les bornes opposées positive et nRse : Résistance série qui est due aux différentes résistances électriques que le courant
rencontre sur son parcourt (résistance de contact) D : Diode matérialisant le fait que le courant ne circule que dans un seul sens. Rch : Résistance qui impose le point de fonctionnement sur la cellule en fonction de sa caractéristique courant-quotesdbs_dbs8.pdfusesText_14