Où passe le courant produit par les panneaux solaires

[ilovir]

Bonjour

Je soumets une question à laquelle je n'ai jamais eu de réponse claire.
Je précise que je ne suis pas propriétaire de panneaux solaires, et ne l'envisage pas pour le moment. Donc, c'est par pure curiosité.

Sous le soleil, les panneaux produisent du courant électrique, qui après traitement (ondulation notamment) peut être consommé immédiatement, par exemple dans une machine à laver (pour prendre un exemple).

Mais si on débranche les utilisations en ayant toujours le soleil, que devient le courant produit ?

- il n'y a plus de courant, les panneaux s'arrêtent de produire même si ils sont ensoleillés ? Ca peut s'arrêter de produire, un panneau solaire ?
- ou mettre les panneaux à l'ombre si ils ne peuvent pas s'arrêter
- ou le courant va tourner en boucle sur lui même dans les panneaux et le reste de l'installation, sans les endommager ?
- ou il faut obligatoirement trouver une autre utilisation pour évacuer le courant : par exemple dans des résistances de dissipation, ou dans des accus, ou en l'injectant dans le réseau erdF, avec ou sans revente ? ou autre ?

Merci à l'avance de votre "éclairage"
-----

[trebor]

Bonjour,
Rien ne circule en interne étant donné que le circuit est ouvert, comme pour tous les générateurs, pile, Batterie, alternateur, groupe électrogène,........

[Positron1]

Salut,
Et j'ajouterais a ce que viens de citer Trebor, si tu court-circuites le panneau, rien ne se passe, je veux dire par là qu'il ne fond pas contrairement aux piles, batteries ou autres

[XK150]

Salut,
Et j'ajouterais a ce que viens de citer Trebor, si tu court-circuites le panneau, rien ne se passe, je veux dire par là qu'il ne fond pas contrairement aux piles, batteries ou autres

Oui , mais pourquoi ???

[A voir en vidéo sur Futura]

[titijoy3]

par ce que c'est du silicium ?

[f6exb]

En circuit ouvert il y a une tension à ses bornes.
En court-circuit il y a un courant limité qui circule.

Par exemple : https://f5zv.pagesperso-orange.fr/RA...4/RM34e02.html

http://jltimin.free.fr/1sti2d_2013_2...ese_cycle3.pdf

[titijoy3]

En court-circuit il y a un courant limité qui circule.

limité par quoi ?

à mon avis le courant produit même au maximum d'éclairement n'est pas suffisant pour dégrader le matériau

[f6exb]

C'est ce que j'entendais par "limité".

[titijoy3]

@ f6exb,

ok, compris

[Antoane]

Bonjour,

Pour essayer de comprendre la physique avec les doigts :
Chaque (ou en tous cas : certains) photon arrivant sur le panneau va créer au sein du silicium un paire électron-trou en heurtant un atome. Ainsi, l'énergie du photon est absorbée pour créer la paire. L'électron, ainsi énergisé, va être attiré par le "-" du panneau, le trou par le "+" du panneau.

- Si le panneau est relié à une charge, alors l'électron va pouvoir être 'aspiré' dans le fil, traverser la charge alimentée (lui donner au passage l`énergie qu'il a pris au photon), puis revenir au côté "+" du panneau, où il va se recombiner avec le trou. Ainsi, le panneau est revenu dans son état de départ, celui d'équilibre avant l`arrivé d'un photon.
- Si le panneau est en court-circuit, le principe est similaire : l`électron va pouvoir circuler dans le court-circuit, mais il ne va cependant pas pouvoir donner son énergie à la charge (puisque, par definition, le court-circuit n'a pas de résistance). A la place, l'électron va arriver au pole "+" du panneau en étant encore énergisé, et c'est en se recombinant avec le trou qu'il va dissiper son énergie sous forme thermique, i.e. en convertissant cette énergie sous forme de chaleur qui va réchauffer le panneau.
- Si le panneau n'est pas relié à une charge, l`électron ne va pas pouvoir sortir du panneau par son pole négatif pour rejoindre le positif, puisque le circuit est ouvert. Il va donc se recombiner avec un trou errant. L'énergie prise au photon va alors être libérée sous forme thermique lors de la recombinaison : le panneau se réchauffe. C'est similaire au cas du court-circuit, à ceci près que l'éöectron n'a pas voyagé à l'extérieur du panneau avant de se recombiner.

On comprend ainsi que le courant maximum pouvant être délivré par le panneau est limité par le nombre de photons incidents, ce qui explique que même en court-circuit, le courant ne peut pas atteindre des valeurs très élevées. En pratique, le courant en court-circuit et le courant en fonctionnement nominal (au point de puissance maximale - MPP) sont relativement proches.

Toute la "puissance lumineuse" incidente n'est pas convertie en puissance électrique : l'écart charactérie le rendement du panneau (~34% max théorique pour du silicium, autour de 20% en pratique). Ainsi, lorsque 20 % de la puissance incidente est utilisée pour alimenter une charge, environ 80% de la puissance lumineuse incidente a pour effet de réchauffer le panneau. Cependant, lorsque le panneau est en court-circuit ou en circuit ouvert, 100 % de la puissance incidente "sert" à réchauffer le panneau.

Tout ceci est très simplifié, mais donne une petite idée de la physique sous-jacente.


Pour essayer de comprendre avec un model électrique :
On peut modéliser une cellule solaire (chaque panneau étant constitué d'une pluralité de cellules connectées en série/parallel) par le modèle suivant :

La source de courant modélise le photo-courant : son amplitude est relativement proportionnelle à l'éclairement (i.e. au "nombre de photon incident par seconde"). La diode modélise la jonction PN interne au panneau. Les résistances modélisent les pertes (connections, etc.) ; Rs est faible (~Ohm, voir beaucoup moins), Rsh est grande (>> Ohm). Note qu'il n'est pas possible d'accéder aux différents éléments de ce modèle, ni aux courant et tension internes.
Avec ce modèle, on voit qu'il n'y a pas de problème á mettre le panneau en court-circuit : la source de courant se retrouve alors en quasi-court-circuit, ce qui n'est pas un soucis puisqu'il ne s'agit pas d'une source de tension. On voit également qu'il n`y a pas de problème à laisser le panneau en circuit ouvert : le courant généré par la source est absorbé par la diode, limitant la tension aux bornes de la cellule.

[trebor]

Bonjour,

Pour essayer de comprendre la physique avec les doigts :
Chaque (ou en tous cas : certains) photon arrivant sur le panneau va créer au sein du silicium un paire électron-trou en heurtant un atome. Ainsi, l'énergie du photon est absorbée pour créer la paire. L'électron, ainsi énergisé, va être attiré par le "-" du panneau, le trou par le "+" du panneau.

- Si le panneau est relié à une charge, alors l'électron va pouvoir être 'aspiré' dans le fil, traverser la charge alimentée (lui donner au passage l`énergie qu'il a pris au photon), puis revenir au côté "+" du panneau, où il va se recombiner avec le trou. Ainsi, le panneau est revenu dans son état de départ, celui d'équilibre avant l`arrivé d'un photon.
- Si le panneau est en court-circuit, le principe est similaire : l`électron va pouvoir circuler dans le court-circuit, mais il ne va cependant pas pouvoir donner son énergie à la charge (puisque, par definition, le court-circuit n'a pas de résistance). A la place, l'électron va arriver au pole "+" du panneau en étant encore énergisé, et c'est en se recombinant avec le trou qu'il va dissiper son énergie sous forme thermique, i.e. en convertissant cette énergie sous forme de chaleur qui va réchauffer le panneau.
- Si le panneau n'est pas relié à une charge, l`électron ne va pas pouvoir sortir du panneau par son pole négatif pour rejoindre le positif, puisque le circuit est ouvert. Il va donc se recombiner avec un trou errant. L'énergie prise au photon va alors être libérée sous forme thermique lors de la recombinaison : le panneau se réchauffe. C'est similaire au cas du court-circuit, à ceci près que l'éöectron n'a pas voyagé à l'extérieur du panneau avant de se recombiner.

On comprend ainsi que le courant maximum pouvant être délivré par le panneau est limité par le nombre de photons incidents, ce qui explique que même en court-circuit, le courant ne peut pas atteindre des valeurs très élevées. En pratique, le courant en court-circuit et le courant en fonctionnement nominal (au point de puissance maximale - MPP) sont relativement proches.

Toute la "puissance lumineuse" incidente n'est pas convertie en puissance électrique : l'écart charactérie le rendement du panneau (~34% max théorique pour du silicium, autour de 20% en pratique). Ainsi, lorsque 20 % de la puissance incidente est utilisée pour alimenter une charge, environ 80% de la puissance lumineuse incidente a pour effet de réchauffer le panneau. Cependant, lorsque le panneau est en court-circuit ou en circuit ouvert, 100 % de la puissance incidente "sert" à réchauffer le panneau.

Tout ceci est très simplifié, mais donne une petite idée de la physique sous-jacente.


Pour essayer de comprendre avec un model électrique :
On peut modéliser une cellule solaire (chaque panneau étant constitué d'une pluralité de cellules connectées en série/parallel) par le modèle suivant :
Pièce jointe 460401
La source de courant modélise le photo-courant : son amplitude est relativement proportionnelle à l'éclairement (i.e. au "nombre de photon incident par seconde"). La diode modélise la jonction PN interne au panneau. Les résistances modélisent les pertes (connections, etc.) ; Rs est faible (~Ohm, voir beaucoup moins), Rsh est grande (>> Ohm). Note qu'il n'est pas possible d'accéder aux différents éléments de ce modèle, ni aux courant et tension internes.
Avec ce modèle, on voit qu'il n'y a pas de problème á mettre le panneau en court-circuit : la source de courant se retrouve alors en quasi-court-circuit, ce qui n'est pas un soucis puisqu'il ne s'agit pas d'une source de tension. On voit également qu'il n`y a pas de problème à laisser le panneau en circuit ouvert : le courant généré par la source est absorbé par la diode, limitant la tension aux bornes de la cellule.

En image, c'est pas sorcier
https://www.youtube.com/watch?v=7BUj...kzvuSV_qHIcslg

[f6bes]

Bonjour

Je soumets une question à laquelle je n'ai jamais eu de réponse claire.
Je précise que je ne suis pas propriétaire de panneaux solaires, et ne l'envisage pas pour le moment. Donc, c'est par pure curiosité.

Sous le soleil, les panneaux produisent du courant électrique, qui après traitement (ondulation notamment) peut être consommé immédiatement, par exemple dans une machine à laver (pour prendre un exemple).

Mais si on débranche les utilisations en ayant toujours le soleil, que devient le courant produit ?

- il n'y a plus de courant, les panneaux s'arrêtent de produire même si ils sont ensoleillés ? Ca peut s'arrêter de produire, un panneau solaire ?
- ou mettre les panneaux à l'ombre si ils ne peuvent pas s'arrêter
- ou le courant va tourner en boucle sur lui même dans les panneaux et le reste de l'installation, sans les endommager ?
- ou il faut obligatoirement trouver une autre utilisation pour évacuer le courant : par exemple dans des résistances de dissipation, ou dans des accus, ou en l'injectant dans le réseau erdF, avec ou sans revente ? ou autre ?

Merci à l'avance de votre "éclairage"

Bjr à toi, Déjà pour commencer faut avoir en tete ce que DESIGNE le mot...."courant" !
Ne pas confondre ...courant= Intensité et...tension= volts.
Donc un panneau dont on ne "soustrait " pas de courant....ne fournit..AUCUN courant.
Pour faire simple (et dans ta forme de pensée) que devient le "courant" de ta prise électrque que tu n'utilises pas !
Elle a une TENSION a ses bornes (fournie par EDF), mais ne fournit aucun courant ( on pourrait se poser la question : "mais que devient le
"courant" fournit par EDF.."
Bonne journée

[Positron1]

Salut,
Merci pour toutes ces explications plus inintéressantes les une que les autres

"mais que devient le
"courant" fournit par EDF.."

Perdu !! et c'est là le dommage ! mais si tu mets en court jus la prise ça te dit que c'est là !!!

[patrick78140]

ou encore,où passe le courant d'une pile dans son blister?

[Positron1]

re,
Il n'y a pas de courant,(intensité, ampérage !!!) puisqu'il n'y a rien de branché

[ilovir]

Merci à tous de votre intérêt pour ma petite question.

Merci surtout à Antoane, qui répond parfaitement à ma question. Je comprends donc que sur les 100 % d'énergie que reçoit le panneau, 80 % restent en chaleur dans le panneau à dissiper dans l'air autour, et 20 % font de l'électricité.
Si on n'utilise pas cette électricité, ce sont 100 % qui restent en chaleur dans le panneau. Je suppose que les fabricants ont prévu le nécessaire pour que ça ne dégrade pas le panneau ?

En prime, j'apprends que si le panneau est mis en court-circuit, on revient au cas précédent avec 100 % en chaleur dans le panneau.

D'où, une question subsidiaire: msnlaf

Peut-on combiner en un seul panneau, le photovoltaïque et le thermique ? Pour par exemple préparer de l'eau chaude avec l'énergie que laisse la production électrique ? En tenant compte du rendement en thermique bien-sûr ?

[Antoane]

Bonsoir,

Je suppose que les fabricants ont prévu le nécessaire pour que ça ne dégrade pas le panneau ?

Ils ne peuvent pas faire grand chose... Les "hautes" températures et, surtout, le cyclage thermique dégrade les composants. 20 % de puissance en plus, c'est autant d'échauffement (en K) en plus... ce n'est pas bon. De préférence, on évitera (en particulier sur les instalations pro, chéres, de grande puissance) de laisser les pannneaux à vide. Ceci dit, en pratique, on voudra souvent extraire le maximum d'énergie possible.

Peut-on combiner en un seul panneau, le photovoltaïque et le thermique ? Pour par exemple préparer de l'eau chaude avec l'énergie que laisse la production électrique ? En tenant compte du rendement en thermique bien-sûr ?

Ca existe, mais je connais mal : https://en.wikipedia.org/wiki/Photov...olar_collector

[trebor]

Merci à tous de votre intérêt pour ma petite question.

Merci surtout à Antoane, qui répond parfaitement à ma question. Je comprends donc que sur les 100 % d'énergie que reçoit le panneau, 80 % restent en chaleur dans le panneau à dissiper dans l'air autour, et 20 % font de l'électricité.
Si on n'utilise pas cette électricité, ce sont 100 % qui restent en chaleur dans le panneau. Je suppose que les fabricants ont prévu le nécessaire pour que ça ne dégrade pas le panneau ?

En prime, j'apprends que si le panneau est mis en court-circuit, on revient au cas précédent avec 100 % en chaleur dans le panneau.

D'où, une question subsidiaire: msnlaf

Peut-on combiner en un seul panneau, le photovoltaïque et le thermique ? Pour par exemple préparer de l'eau chaude avec l'énergie que laisse la production électrique ? En tenant compte du rendement en thermique bien-sûr ?

Bonjour à tous,
Le panneau solaire hybride (électricité + eau chaude).
https://www.quelleenergie.fr/economi...olaire-hybride

[ilovir]

Merci encore pour ces infos.

Je continue avec mes questions.

Si la production solaire est branchée sur le secteur, je suppose qu'elle peut lui envoyer du courant, quand dans l'habitation on n'en consomme pas. Faut-il pour cela une installation spéciale, où-bien suffit-il de brancher son appareil (comme ceux qu'on voit proposés dans le commerce) ?
Cela évite que les panneaux solaires ne se trouvent pas "à vide", et d'autre part permettrait de faire qu'automatiquement l'habitation se serve du panneau ou du secteur, selon les moments et selon les besoins.

Je ne sais pas si je dis une bêtise.

Parce que, peut-être bien que je vais m'y intéresser un peu plus que par simple curiosité en fin de compte ...

[gienas]

Bonsoir ilovir et tout le groupe

... Si la production solaire est branchée sur le secteur, je suppose qu'elle peut lui envoyer du courant ...

Oui mais non.

Ce n’est pas aussi simple que tu sembles l’imaginer.

La réinjection ne peut être envisagée qu’avec l’accord du fournisseur d’énergie, avec son .matériel homologué, et avec un compteur séparé. L’énergie que tu lui fournit n’est pas décompée de la tienne, mais rachetée à des conditions contractuelles.

[mag1]

Peut-on combiner en un seul panneau, le photovoltaïque et le thermique ? Pour par exemple préparer de l'eau chaude avec l'énergie que laisse la production électrique ? En tenant compte du rendement en thermique bien-sûr ?

Bonjour,
C'est une bonne idée, surtout que le rendement du panneau PV diminue avec la température et que le panneau chauffe au soleil même sans produire l'électricité. Il y a quelques années, mon étudiant de fils a participé à un projet sur cette idée. Apparemment, le projet est tombé à l'eau...
MM

[Positron1]

Salut,
Les deux panneaux, l'un sur l'autre, je suppose, le solaire fera de l'ombre au thermique !!!

[titijoy3]

salut Positron,

les panneaux hybrides existent :

https://www.quelleenergie.fr/economi...olaire-hybride

[richard 31]

bonsoir,
voici la technologie voltaïque combinée avec le thermique
https://www.ecosources.org/panneau-solaire-hybride

[richard 31]

salut Positron,

les panneaux hybrides existent :

https://www.quelleenergie.fr/economi...olaire-hybride

re,
cette technologie a un inconvénient
un défaut dans la partie électrique peut affecter la partie thermique, et vice versa.

salut +1 tu m'as grillé au poteau

[Antoane]

Bonjour,
Les mauvaises langues diront que pour ceux qui suivent, le poteau fait pas loin de deux semaines de long

[richard 31]

Bonjour,
Les mauvaises langues diront que pour ceux qui suivent,
le poteau fait pas loin de deux semaines de long

re,
exact mais en fait c'était en réponse au post 21 qui m'a surpris
car cela commence a se faire connaître

[ilovir]

Re bonjour

Voila ce que j'ai compris avec d'autres infos.

Si on installe une autoproduction d'électricité solaire qu'on raccorde sans rien dire à personne sur le réseau chez soi, elle va renvoyer dans le réseau le surplus d'électricité produite.
Si on a un vieux compteur à disque, ça peut le faire tourner à l'envers, et on réduit sa facture, ce qui bien évidemment est illégal.
Si on a un compteur Linky, il ne tourne pas à l'envers. Il laisse passer le courant, mais il peut dénoncer la manœuvre (il surveille), qui reste illégale.

Parce que si on renvoie du courant dans le réseau, sans avoir passé de contrat pour revente ni réalisé l'installation qui va avec (c'est tout autre chose), il faut quand-même passer avec le fournisseur ou enedis une convention "CACsi" c'est à dire, comme son nom ne l'indique pas (bien au contraire) : Convention d'autoconsommation sans injection.

Dans cette convention, on doit déclarer son matériel, et obtenir un Consuel (!!), ou sinon donner des certificats de la part du fabricant de matériel prouvant qu'il est conforme (notamment au niveau du découplage). Et c'est limité à 3 KW installés.
Bien évidemment, l'électricité réinjectée dans ce cas n'est pas revendue.
Mais c'est gratuit, en France encore pour le moment (en Belgique, ils font (ou vont faire) payer des frais de gestion).

Avec ce système on a donc bien la possibilité d'utiliser pour soi l'électricité qu'on fait et donc de ne pas l'acheter, et d'acheter uniquement celle dont on a besoin en plus, venant en complément. Et cela automatiquement.
Et on évite le laisser l'électricité en excès dans les panneaux quand ça se produit, évitant leur surchauffe.

Voili voilou.

[f6bes]

Bjr Ilovoir, Hum , suppose que pour une raison de maintenance le réseau EDF soit coupé (plus de jus). toi béatement tu renvoies du jus
sur le réseau..... il va se passer quoi ( éventunellement) sur les ouvriers travaillant à proximité et PENSANT que les réseau est HORS TENSION !!
Faut penser à TOUT avant d'agir !
Bonne journée

[titijoy3]

Dans le cas d'une réinjection réseau il faut faire une déclaration et faire contrôler l'installation ensuite une taxe sera prélevée par ERDF pour usage du réseau électrique

Sinon, il existe des injecteurs réseau qu'on peut paramétrer en zéro injection, ce qui permet d'utiliser la production pour sa consommation personnelle tout en ayant le complément EDF nécessaire à ses usages