đ Leçon 8 â Le panneau solaire
đŻ Objectifs pĂ©dagogiques
- Comprendre comment fonctionne un module photovoltaĂŻque.
- Identifier les différents types de panneaux solaires et leurs caractéristiques.
- MaĂźtriser les notions clĂ©s : puissance crĂȘte, rendement, tolĂ©rance.
- Lire et interprĂ©ter une courbe I-V, en tenant compte des effets de tempĂ©rature et dâombrage.
1ïžâŁ Comprendre comment fonctionne un module photovoltaĂŻque
- Un module photovoltaïque est un assemblage de cellules solaires reliées entre elles.
- Chaque cellule est composée de silicium semi-conducteur qui capte les photons du soleil.
- Lorsquâun photon frappe la cellule, il libĂšre un Ă©lectron â cela gĂ©nĂšre un courant Ă©lectrique continu (DC).
- Les cellules sont protégées par du verre et encapsulées dans plusieurs couches (EVA, backsheet) pour résister aux conditions extérieures.
- Plusieurs modules reliés forment un champ solaire, qui alimente un onduleur pour transformer le courant continu en courant alternatif utilisable.
Exemple dâillustration e-learning :
Animation simple montrant les photons frappant la cellule, les Ă©lectrons se dĂ©plaçant, et lâĂ©lectricitĂ© circulant dans un circuit.
2ïžâŁ Identifier les diffĂ©rents types de panneaux solaires et leurs caractĂ©ristiques
Monocristallin
- Aspect noir uniforme, cellules taillées dans un cristal unique.
- Rendement Ă©levĂ© (18â22 %).
- Plus cher, mais meilleure efficacité en espace limité.
Polycristallin
- Aspect bleu tacheté, plusieurs cristaux de silicium fondus ensemble.
- Rendement moyen (15â18 %).
- Moins coûteux, adapté aux grandes surfaces disponibles.
Couches minces (Thin film)
- Silicium amorphe ou autres matériaux (CdTe, CIGS).
- Rendement plus faible (10â13 %), mais flexibles, lĂ©gers.
- Utilisés sur toitures légÚres, façades ou applications mobiles.
3ïžâŁ MaĂźtriser les notions clĂ©s : puissance crĂȘte, rendement, tolĂ©rance
Puissance crĂȘte (Wc)
- Puissance maximale quâun panneau peut dĂ©livrer dans des conditions standard (ensoleillement 1000 W/mÂČ, tempĂ©rature 25 °C).
- Exemple : un panneau de 300 Wc produit 300 W en conditions idéales.
Rendement (%)
- Rapport entre lâĂ©nergie lumineuse reçue et lâĂ©lectricitĂ© produite.
- Exemple : un panneau de 1,6 mÂČ et 300 Wc a un rendement â 18 %.
Tolérance de puissance
- Indique lâĂ©cart possible entre la puissance annoncĂ©e et la puissance rĂ©elle.
- Exemple : un panneau 300 Wc avec tolérance -3 % / +3 % peut en réalité produire entre 291 et 309 W.
4ïžâŁ Lire et interprĂ©ter une courbe I-V, en tenant compte des effets de tempĂ©rature et dâombrage
Point de puissance maximale (MPP)
- endroit oĂč le produit I Ă V est maximal â câest lĂ que le panneau dĂ©livre le plus dâĂ©nergie.
Impact de la température :
- Quand la tempĂ©rature augmente â tension diminue â rendement baisse.
- Exemple : perte de 0,4 à 0,5 % par degré au-dessus de 25 °C.
Impact de lâombrage :
- Une seule cellule ombragĂ©e peut rĂ©duire fortement la production dâun module.
- Les diodes bypass permettent de limiter la perte, mais pas de lâĂ©liminer complĂštement.
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Quizz
Production annuelle d'un panneau ?
Un panneau de 400 Wc reçoit en moyenne 5 h de plein soleil par jour.
En supposant un PR de 0,85, quelle est sa production annuelle approximative ?
- 400 kWh/an
- 620 kWh/an
- 850 kWh/an
- 1200 kWh/an
Influence température ?
Si la température du panneau augmente de 20 °C au-dessus des conditions standard (25 °C), entraßnant une perte de 0,5 % par degré, quelle perte totale doit-on appliquer ?
- 2 %
- 5 %
- 10 %
- 8 Ă 10 %
Site chaud et poussiéreux ?
Dans un site chaud et poussiéreux, on ajoute 5 % de pertes (température) et 2 % (poussiÚre). Quelle sera la production annuelle du panneau (400 Wc, 5 h/j, PR = 0,85) ?
- 621 kWh/an
- 577 kWh/an
- 450 kWh/an
- 300 kWh/an
Lâimpact dâun ombrage ?
Quel est lâimpact dâun ombrage rĂ©current de 10 % en plus des pertes prĂ©cĂ©dentes (tempĂ©rature + poussiĂšre) ?
- Production â 620 kWh/an
- Production â 577 kWh/an
- Production â 519 kWh/an
- Production â 400 kWh/an
Q&A
Parmi ces affirmations, laquelle est fausse ?
- Un panneau plus chaud produit moins de tension.
- Lâombrage peut rĂ©duire fortement la production.
- Le PR intÚgre déjà certaines pertes comme cùblage et MPPT.
- Plus la température est élevée, plus le rendement est meilleur.
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