Questions alimentation solaire autonome

[Tony78]

Bonjour,

Je m'intéresse en ce moment à l'alimentation solaire de dispositifs électroniques et ai quelques questions à ce sujet.

Première question, elle concerne le panneau solaire (photovoltaïque) :

En général, on caractérise un panneau solaire par ses dimensions et sa puissance, exprimée en Wc (Watt crête).
Cette puissance watt crête correspond à la puissance électrique maximum que peut fournir une cellule dans les conditions standards, c'est-à-dire à 25°C et sous une puissance lumineuse de 1000 W/m².
Dans le cas où j'ai une irradiation de 2000W/m², mon panneau produira-t-il le double de la puissance crête indiquée en caractéristiques ?
Si oui, y a-t-il une limite à partir de laquelle le rapport puissance lumineuse reçue / puissance électrique en sortie n'est plus proportionnel ?

Merci,

Tony
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[ak47only]

Bonjour,
Dans le cas où j'ai une irradiation de 2000W/m², mon panneau produira-t-il le double de la puissance crête indiquée en caractéristiques ?

non la courbe irradiation/puissance n'est pas linéaire.
Dans les condition réels l'irradiation ne dépasse pas les 1000W/m² sans compté que plus il y a de soleil et plus les cellules chauffent et plus elles chauffent plus la puissance produite diminue.

[vincent66]

Bonjour,
Les fabricants de panneaux sont en général un petit peu tricheurs, la valeur de puissance crête qu'ils publient est valable pour une irradiation de 1000W/m2, 25°C ET une tension optimale, en général 16 à 17 VDC pour un panneau spécifié 12 VDC.
Pratiquement pour obtenir cette puissance crête il faut un système d'orientation et un régulateur MPPT. Une irradiation double ne donnera en effet pas forcément une puissance double, les infrarouges étant réellement les ennemis du pv, faisant chuter le rendement et vieillissant le panneau prématurément.
Une étude réalisée à l'EPFL a montré qu'une ventilation sur l'arrière du panneau peut limiter les dégâts.
Sur certaines parties du globe il me semble plus intéressant de faire du courant thermique plutôt que pv...
Amitiés !
Vincent

[Tony78]

Bonjour,

Merci pour vos réponses.

Dans les condition réels l'irradiation ne dépasse pas les 1000W/m² sans compté que plus il y a de soleil et plus les cellules chauffent et plus elles chauffent plus la puissance produite diminue.

Grâce à ton intervention, je me suis rendu compte que je n'observais pas les bonnes données par rapport à ce que je désirais.

J'utilise la page web suivante pour recueillir les données qui m'intéressent : http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/app...=fr&map=europe

Ce que j'observais était le paramètre "Irradiation at inclinaison" (inclinaison paramétrable). Les valeurs retournées sont en Wh/m²/day, et j'obtiens, par exemple, 5549 pour le mois de juillet.
A quoi peut correspondre ce paramètre ?

Lorsque j'observe les données en W/m², je lis des valeurs qui collent avec ce que tu dis.
J'ai plusieurs séries de données dont les titres sont les suivants :
- Eclairem. global par ciel clair (W/m2)
- Eclairement global (W/m2)
- Eclairement direct (W/m2)
- Eclairement diffusant (W/m2)
- Eclairement reflété (W/m2)

Concrètement, quelle est la signification de ces données ? Quelle est celle qui m'intéresse pour le dimensionnement d'une alim solaire ?

@Vincent66 : Très intéressant ce sujet d'étude de l'EPFL. Aurais-tu un lien vers une publication ?

Merci,

Tony

[A voir en vidéo sur Futura]

[vincent66]

Non, désolé il faut que je farfouille pour trouver une éventuelle publication; en fait j'ai fréquenté ce labo il y a une dizaine d'années et par transmission orale et observations il m'était apparu que pour un panneau de 50Watts (133x65 cm) une journée d'été à 25°C de température ambiante et pile face au soleil sans ventilation la température du panneau pouvait monter à environ 70°C et la puissance produite chuter à 40W max., alors qu'avec un ventilo de 5W la température était stabilisée à moins de 30°C et la puissance avoisinait bien les 50W avec un régulateur MPPT.
Pour une température ambiante de l'ordre de 40°C il ne faut pas s'attendre à de telles performances, hélas.
Pour l'anecdote je me souviens même il y a une vingtaine d'années d'une expérience pilote en Adalousie, une installation pv à plusieurs centaines de milliers de balles qui a fonctionné médiocrement pendant deux jours de canicule... le troisième jour, tout ce qui était en plastique, y-compris le verre acrylique recouvrant les cellules, avait fondu et tout est passé à la poubelle..!
Amicaux encouragements !
Vincent

[invite98765423456]

Dans les condition réels l'irradiation ne dépasse pas les 1000W/m² sans compté que plus il y a de soleil et plus les cellules chauffent et plus elles chauffent plus la puissance produite diminue.

Là, je ne suis pas trop d'accord. Même en habitant au Nord, j'ai déjà vu mon onduleur produire une puissance supérieure à la puissance installée par Wc.

Attention à l'interprétation des chiffres du site JRC, ce sont évidemment des moyennes, et c'est pour le dimensionnement d'installations photovoltaïques et non pour des petites alims de montages électroniques.
La puissance délivrée par une installation photovoltaïque est très variable, elle est fonction d'une foule de paramètres : l'"éclairement solaire" (=position et saison), l'heure de la journée, la saison, la météo, l'inclinaison des panneaux, leur orientation, la T°, etc, etc..
Un exemple, il suffit qu'un nuage passe devant et ta puissance est divisée par 2 en 1 minute.

Que veut tu dimensionner exactement ?

La seule donnée que ce site peut te fournir est la production électrique moyenne (KWh) mensuelle et annuelle pour une certaine puissance (Wc) installée.

th

Ps: Par exemple, du 1 au 15 avril, j'ai déjà produit 139 KWh et ce logiciel m'a "prédit" 228KWh pour tout le mois.

[ak47only]

Là, je ne suis pas trop d'accord. Même en habitant au Nord, j'ai déjà vu mon onduleur produire une puissance supérieure à la puissance installée par Wc.

Ce qui ne veux pas forcement dire que l'irradiation dépasse 1000 W/m², cela peut aussi être due à une température assez basse avec un irradiation assez élevée, une belle journée ensoleillée avec un vent frais donne de très bon résultats.
Quand je dis que l'irradiation de dépasse jamais 1000 je voulais dire très rarement.

[ak47only]

Non, désolé il faut que je farfouille pour trouver une éventuelle publication; en fait j'ai fréquenté ce labo il y a une dizaine d'années et par transmission orale et observations il m'était apparu que pour un panneau de 50Watts (133x65 cm) une journée d'été à 25°C de température ambiante et pile face au soleil sans ventilation la température du panneau pouvait monter à environ 70°C et la puissance produite chuter à 40W max., alors qu'avec un ventilo de 5W la température était stabilisée à moins de 30°C et la puissance avoisinait bien les 50W avec un régulateur MPPT.
Pour une température ambiante de l'ordre de 40°C il ne faut pas s'attendre à de telles performances, hélas.
Vincent

Je ne suis pas sur que l'installation d'un ventilateur soit une bonne idée pour les raisons suivantes: la durée de vie d'un ventilateur est il me semble trop faible et il ne sera utile que lorsque l'irradiation est élevée. (Il faut que l'énergie gagner par l'ajout du ventilateur soit plus grande que la consommation de celui-ci).

Une solution utilisée est le refroidissement avec une fine pellicule d'eau qui coule en permanence sur la surface du panneau solaire, ce qui améliore les qualités optique et thermique. Ce type de refroidissement peut être utiliser dans les système de pompage d'eau.

En ce qui concerne la réalisation d'un petite alimentation ça ne sers à rien d'inclure un système de refroidissement mais il suffis d'installer les panneaux de façon à ce que l'aire circule. N'oublis pas de tenir compte des pertes lors de tes calcules. Un panneau aura une température supérieure d'environ 30° par rapport à la T ambiante pur une irradiation de 1000W/m².

[f6bes]

(Il faut que l'énergie gagner par l'ajout du ventilateur soit plus grande que la consommation de celui-ci).

Bjr à toi,
Pas forçément nécessaire de "récupérer" PLUS que la consommation .!

Il est peut etre "avantageux" de PROLONGER la vie du matériel meme si cela "coute" un peu en consommation supplémentaire.

Le prix du "remplacment" du matériel risque d'etre plus couteux que la "perte" de qq watts.

Donc autant le faire "travailler" à l'aise.
A+

[Tony78]

Bonjour à tous.

@Vincent : Tant pis, merci quand même d'en avoir parlé, ça me permettra peut être de trouver de la doc là dessus, sachant que ça a été tenté .

Attention à l'interprétation des chiffres du site JRC, ce sont évidemment des moyennes, et c'est pour le dimensionnement d'installations photovoltaïques et non pour des petites alims de montages électroniques.
[...]
La seule donnée que ce site peut te fournir est la production électrique moyenne (KWh) mensuelle et annuelle pour une certaine puissance (Wc) installée.

Je cherche les valeurs moyennes mensuelles d'ensoleillement sur toute la France, et comment (ou plutôt lesquelles entre celles citées dans mon post précédent) les utiliser afin de dimensionner correctement mon système.
Que je décide d'utiliser ces valeurs pour dimensionner une petite alim de montage électronique ou une installation PV ne change rien à celles-ci, si ?

En ce qui concerne la réalisation d'un petite alimentation ça ne sers à rien d'inclure un système de refroidissement mais il suffis d'installer les panneaux de façon à ce que l'aire circule. N'oublis pas de tenir compte des pertes lors de tes calcules. Un panneau aura une température supérieure d'environ 30° par rapport à la T ambiante pur une irradiation de 1000W/m².

Remarques très intéressantes !
Pour compenser les pertes j'envisage d'appliquer un coefficient de 1,2 au dimensionnement de mon système. Cela vous paraît-il correct ?

Merci,

Tony