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Questions and Answers
Quels sont les composants d'une installation photovoltaïque?
Quels sont les composants d'une installation photovoltaïque?
Panneaux PV, régulateurs, onduleurs, Batteries, câbles
Quel est le principe de fonctionnement d'une centrale solaire thermique à capteurs paraboliques?
Quel est le principe de fonctionnement d'une centrale solaire thermique à capteurs paraboliques?
L'énergie éolienne est respectueuse de l'environnement.
L'énergie éolienne est respectueuse de l'environnement.
True
L'éolienne à axe horizontal doit être face au vent pour être efficace car elle tourne dans un plan __.
L'éolienne à axe horizontal doit être face au vent pour être efficace car elle tourne dans un plan __.
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Associez les types d'éoliennes avec leur configuration d'axe:
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Qu'est-ce que la conversion photovoltaïque?
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Quel est l'autre nom donné aux semi-conducteurs?
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Un conducteur est un matériau qui ne conduit pas le courant électrique.
Un conducteur est un matériau qui ne conduit pas le courant électrique.
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Un semi-conducteur est un matériau se situant entre le __________ et l’isolant.
Un semi-conducteur est un matériau se situant entre le __________ et l’isolant.
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Comment fonctionne une cellule photovoltaïque lorsqu'elle est exposée à un rayonnement?
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Quelle est l'expression utilisée pour déterminer la tension en circuit ouvert?
Quelle est l'expression utilisée pour déterminer la tension en circuit ouvert?
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Quelle est la capacité exprimée en ampères-heures d'une batterie solaire?
Quelle est la capacité exprimée en ampères-heures d'une batterie solaire?
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Que représente l'état de charge (SOC) d'une batterie solaire?
Que représente l'état de charge (SOC) d'une batterie solaire?
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La température n'a pas d'impact sur la durée de vie des batteries.
La température n'a pas d'impact sur la durée de vie des batteries.
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Quelle est la formule pour calculer le nombre minimal de panneaux en série dans une installation PV?
Quelle est la formule pour calculer le nombre minimal de panneaux en série dans une installation PV?
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Quelle est la tension maximale admissible pour une configuration de 15 panneaux en série?
Quelle est la tension maximale admissible pour une configuration de 15 panneaux en série?
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Quelle est la tension nominale totale pour une chaine de 20 modules en série avec une tension nominale par module de 29.5V?
Quelle est la tension nominale totale pour une chaine de 20 modules en série avec une tension nominale par module de 29.5V?
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Une chute de tension dans les câbles peut entraîner une dissipation d'énergie par effet joule.
Une chute de tension dans les câbles peut entraîner une dissipation d'énergie par effet joule.
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La résistance d'un câble est proportionnelle à la longueur du câble et ________ proportionnelle à la section du câble.
La résistance d'un câble est proportionnelle à la longueur du câble et ________ proportionnelle à la section du câble.
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Quelle est la formule pour calculer la capacité nécessaire des batteries?
Quelle est la formule pour calculer la capacité nécessaire des batteries?
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Quel est le rôle d'un régulateur solaire?
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Pourquoi est-il important que la température de l'onduleur reste dans une plage spécifique? La température a une forte influence sur la __________ de l'onduleur.
Pourquoi est-il important que la température de l'onduleur reste dans une plage spécifique? La température a une forte influence sur la __________ de l'onduleur.
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Le rendement d'un onduleur correspond au rapport de la puissance de sortie sur la puissance d'entrée.
Le rendement d'un onduleur correspond au rapport de la puissance de sortie sur la puissance d'entrée.
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Associez les critères de choix d'un onduleur pour panneaux solaires avec leurs descriptions:
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Study Notes
Énergies Renouvelables
- Les énergies renouvelables sont des sources d'énergie qui peuvent être renouvelées naturellement, comme l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie hydraulique, l'énergie géothermique et l'énergie biomasse.
Rayonnement Solaire
- Le rayonnement solaire est la forme d'énergie provenant du soleil.
- La quantité d'énergie disponible dépend de la latitude, de la saison et de la météo.
- Le rayonnement solaire est composé de trois parties :
- Irradiation directe : qui provient directement du soleil.
- Irradiation diffuse : qui correspond au rayonnement reçu de la voûte céleste.
- Irradiation réfléchie : qui correspond au rayonnement renvoyé par le sol et l'environnement.
Cellules Solaires
- Les cellules solaires convertissent l'énergie solaire en énergie électrique.
- Les cellules solaires sont composées de matériaux semi-conducteurs, comme le silicium.
- Les électrons sont excités par les photons du rayonnement solaire et créent un courant électrique.
Semi-Conducteurs, Conducteurs et Isolants
- Les conducteurs sont des matériaux qui conduisent aisément le courant électrique.
- Les isolants sont des matériaux qui ne conduisent pas le courant électrique.
- Les semi-conducteurs sont des matériaux qui se situent entre les conducteurs et les isolants.
- Les semi-conducteurs ont un écart énergétique plus restreint, permettant à quelques électrons de sauter vers la bande de conduction.
Jonction P-N
- La jonction p-n est la base de la fabrication des cellules solaires.
- La jonction p-n est composée de deux parties :
- La zone p : dopée avec des impuretés positives (trous).
- La zone n : dopée avec des impuretés négatives (électrons).
- La zone de transition (déplétion) est la zone où les propriétés de la zone p et de la zone n se rencontrent.
Caractéristiques Courant-Tension
- La courbe caractéristique d'une diode au silicium dans l'obscurité et sous illumination montre le comportement de la diode en fonction de la tension et du courant.
- La diode illumine génère un courant de court-circuit (Icc) et une tension de circuit ouvert (Vco).### Effet Photovoltaïque
- L'effet photovoltaïque est utilisé dans les cellules solaires pour convertir l'énergie du rayonnement solaire en énergie électrique.
- La jonction est exposée à un rayonnement, les photons incidents créent des paires électrons-trous dans les zones N et P.
- L'électron se déplace du côté N tandis que le trou migre du côté P sous l'effet du champ électrique.
Modèle Électrique de la Cellule Photovoltaïque
- La résistance série Rs décrit les pertes ohmiques au niveau des contacts avant de la cellule solaire et à l'interface métal-semi-conducteur.
- La résistance shunt Rsh modélise les fuites et les court-circuits ponctuels de la jonction p-n.
Paramètres du Circuit Équivalent
- Le courant de court-circuit ISC est délivré par les cellules solaires lorsqu'elles sont court-circuitées.
- La tension du circuit ouvert VOC est la tension maximale que peut produire la cellule photovoltaïque.
- La résistance shunt Rsh et la résistance série Rs peuvent être déterminées à partir de la courbe I-V.
Dimensionnement d'une Installation PV
- La dimension du système PV dépend de la puissance nécessaire et de la surface disponible.
- Le nombre de panneaux solaires nécessaires est fonction de la puissance de chaque panneau et de la surface totale.
Batterie Solaire
- La capacité d'une batterie solaire est exprimée en ampères heure (Ah).
- La vitesse de décharge de la batterie affecte la capacité réelle.
- L'état de charge (SOC) et la profondeur de décharge (DOD) sont deux concepts importants pour la gestion de la batterie.
- Le cyclage, la température et la profondeur de décharge affectent la durée de vie d'une batterie.
Régulateur Solaire
- Le régulateur solaire maintient l'état de charge des batteries à un niveau élevé tout en les protégeant contre la surcharge et la décharge excessive.
- Les régulateurs MPPT (Maximum Power Point Tracking) sont plus efficaces que les régulateurs PWM (Pulse Width Modulation).
Onduleur PV
- L'onduleur transforme le courant continu issu des panneaux solaires en courant alternatif utilisable par les appareils domestiques.
- Les critères de choix et d'achat d'un onduleur sont la compatibilité en puissance, en tension et en courant.
- Les onduleurs peuvent avoir des options de supervision en ligne et des trackers multi-MPP pour exploiter les champs photovoltaïques avec des ensoleillements différents.### Technologie de l'onduleur
- L'onduleur est une solution complète pour l'autoconsommation avec les panneaux photovoltaïques, les batteries solaires et le réseau électrique.
- La durée de vie statistique d'un onduleur est de 10 ans, avec une garantie variable de 5 à 20 ans.
Rendement de l'onduleur photovoltaïque
- L'onduleur convertit le courant continu en courant alternatif, avec des composants électriques qui chauffent et dissipent de la puissance.
- Le rendement de l'onduleur est défini comme le rapport de la puissance de sortie sur la puissance d'entrée.
- Les rendements actuels atteignent autour de 95-98%.
Schéma d'un onduleur double tracker
- Les onduleurs Double Tracker ont deux régulateurs MPPT, permettant la recherche de deux points maximum de puissance.
- Ils permettent de gérer des séries de panneaux solaires avec des orientations et inclinaisons différentes.
Configurations et concepts des onduleurs
- La puissance de l'onduleur (P) doit être comprise entre 80% et 100% de la puissance crête.
- La tension de l'onduleur (U) doit être comprise entre les valeurs minimale et maximale des tensions des panneaux solaires.
- L'intensité de l'onduleur (I) doit être comprise entre les valeurs minimale et maximale des intensités des panneaux solaires.
Effet de la température sur l'onduleur
- La température maximale de fonctionnement de l'onduleur ne doit pas être dépassée.
- La plage de température de fonctionnement d'un onduleur est comprise entre -25°C et 60°C.
- La température a une forte influence sur la durée de vie de l'onduleur.
Choix des paramètres de l'onduleur
- La puissance de l'onduleur doit être compatible avec la puissance totale du champ photovoltaïque.
- La tension d'entrée doit être comprise entre les valeurs minimale et maximale des tensions des panneaux solaires.
- Le courant d'entrée doit être compris entre les valeurs minimale et maximale des intensités des panneaux solaires.
Câbles PV
- La section des câbles DC est calculée en fonction de la longueur du câble et de la résistivité du matériau.
- La chute de tension dans la partie DC doit être inférieure à 3%, idéalement 1%.
- La section du câble est calculée en fonction de la chute de tension admissible et de la longueur du câble.
Exemple d'installation PV
- L'installation PV a une puissance totale de 2300 W.
- La batterie a une capacité de 500 Ah.
- Le système a une autonomie de 1 jour.
- Les batteries sont connectées en série et en parallèle pour obtenir la tension et la capacité nécessaires.
- L'onduleur a une puissance de démarrage compatible avec la puissance totale de l'installation.
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Description
Calculez les détails d'une installation PV, y compris la taille de l'onduleur et le nombre de panneaux nécessaires. Ce quiz vous aidera à maîtriser les concepts clés de la conception de systèmes photovoltaïques.
