[TIPE] Un Tramway solaire?

[invite9d059993]

Bonjour à tous,

je me permets de poser ma question.
Je suis actuellement en train de préparer mon TIPE, je suis en classes préparatoires. Le sujet qui a été choisi est d'imaginer un tramway qui serait alimenté par des panneaux solaires.

Alors voilà ma question :

Est-il concrètement possible de créer un tramway qui fonctionnerait à laide uniquement de panneaux solaires situés sur son toit??


Nous avons choisi pour illustrer notre étude le tramway Alstom Citadis de type 302 de Bordeaux :
surface disponible sur le toit : 78m² (tout au plus)
puissance nécessaire pour le tram: 480 kW

J'ai fais beaucoup de recherches de mon côté et je n'ai trouvé aucun panneau solaire permettant cela. J'ai étudié la possibilité de mettre plusieurs panneaux en série/dérivation mais il semblerait que ce ne soit pas possible non plus?

Si vous pouviez m'éclairer sur ce sujet...

Merci d'avance.
-----

[invited6846b70]

c'est impossible cela veut dire que 1 panneau solaire de 1 m*2 devra fournir 6153 W, .........!!!!!!!!!!

[thundertom]

Et alors? on fait ton boulot?

si on te propose un tel projet c'est pour que tu te mette au boulot....

Déjà commence a réfléchir à quelle solution s'offre a toi, branchement directe des panneaux? => quelle puissance nécéssaire par m^2?

Branchement de batteries? => calcul de la capacitée nécessaire en fonction de l'autonomie?

conclusion? (la je t'aide un peu ce sera impossible, mais il va faloir argumenter un peu si tu veux réussir ton projet)

[invited6846b70]

ET a quel tension pleine charge doit t'il fonctionner, ???? et son moteur c'est quoi??

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jack]

Classe prépa? Hé bé ...

On trouve facilement la puissance reçue par m². Elle est de l'ordre du kW par m². Donc pour 78 m², on peut attendre 80 kW à la louche. On est loin des 480 kW. Et quand on voit le rendement d'un panneau solaire, le rendement du convertisseur et du variateur qui va commander le ou les moteurs, il ne va pas rester grand chose.

A+

[invite93d2be1e]

KJu, Montaigne ou Eiffel?

avec un sujet pareil tu dois être en spé?

[invited6846b70]

Classe prépa? Hé bé ...

On trouve facilement la puissance reçue par m². Elle est de l'ordre du kW par m². Donc pour 78 m², on peut attendre 80 kW à la louche. On est loin des 480 kW. Et quand on voit le rendement d'un panneau solaire, le rendement du convertisseur et du variateur qui va commander le ou les moteurs, il ne va pas rester grand chose.

A+

Bonne réponse, !!! pourquoi il vous donne des sujets comme cela ??? je trouve ca nul.... mais ceci est mon avis

[invited6846b70]

Je pense qu'il à du ce trompé dans le sujet avec un zero de trop, car 480kw c'est un peu gros, je pense plus à 48kw et cela et déja énorme !!!!

[Jack]

Je pense qu'il à du ce trompé dans le sujet avec un zero de trop, car 480kw c'est un peu gros, je pense plus à 48kw et cela et déja énorme !!!!

Bin bien sur avec l'équivalent d'un moteur de clio d'entrée de gamme, tu vas propulser un tramway

A+

[Jack]

Bonne réponse, !!! pourquoi il vous donne des sujets comme cela ??? je trouve ca nul.... mais ceci est mon avis

Je pense que la personne qui a donné ce sujet attend un peu de bon sens au niveau des grandeurs physiques mises en œuvre. mais c'est également mon avis

A+

[inviteede7e2b6]

Classe prépa? Hé bé ...

On trouve facilement la puissance reçue par m². Elle est de l'ordre du kW par m². Donc pour 78 m², on peut attendre 80 kW à la louche.
A+

avec 20% de rendement pour les meilleurs panneaux, on a donc 16 KW , soit 20 chevaux (à la louche aussi)....

[thundertom]

20 chevaux!!! à l'époque il n'en fallait qu'un
http://static.skynetblogs.be/media/1...a4770c761f.jpg

[inviteede7e2b6]

allez , on lance le débat : cheval crottin / cheval vapeur

un document intéressant:

http://hippotese.free.fr/blog/index....evaux-de-trait

[f6bes]

J'ai fais beaucoup de recherches de mon côté et je n'ai trouvé aucun panneau solaire permettant cela. J'ai étudié la possibilité de mettre plusieurs panneaux en série/dérivation mais il semblerait que ce ne soit pas possible non plus?

Bjr à toi,
Le questionnement est fait pour que tu COGITES par toi meme et en tire des CONCLUSIONS.
Donc puissance nécessaire pour le tram
et
puissance que l'on peut espérer récupérée= conclusion PERSONNELLE.
C'est le but de l'exercice.

A+

[f6bes]

J'ai fais beaucoup de recherches de mon côté et je n'ai trouvé aucun panneau solaire permettant cela. J'ai étudié la possibilité de mettre plusieurs panneaux en série/dérivation mais il semblerait que ce ne soit pas possible non plus?

Bjr à toi,
Le questionnement est fait pour que tu COGITES par toi meme et en tire des CONCLUSIONS.
Donc puissance nécessaire pour le tram
et
puissance que l'on peut espérer récupérée= conclusion PERSONNELLE.
C'est le but de l'exercice.
Tu peux affiner ta réponse en proposant la surface nécessaire pour avoir la puissance requise. Ce qui permettra d'appuyer ta "démonstration".


A+

[inviteeb160de1]

J'ai étudié la possibilité de mettre plusieurs panneaux en série/dérivation mais il semblerait que ce ne soit pas possible non plus?

Rien que ça en dis long sur ton niveau en electricité...
Tu auras beau manipuler et emberlificoter tes panneaux dans tous les sens, la puissance par m² restera la même (sauf si bien sur tu les branches en CC .

Aurélien

[invited6846b70]

Apparement plus de news de IIMAX, ca serais pas mal qui nous expose la solution qu'il à trouvé.....

[invite9d059993]

Bonsoir à tous,

Pour l'instant je pense étudier la pose des panneaux sur la surface disponible au niveau du toit. D'autre part, j'envisagerais de poser des panneaux sur les stations afin de pouvoir créer un système qui rechargerais les batteries du tramway ,lors de son (bref) arrêt, à partir de batteries stockant l'énergie récupèrée par les panneaux de la station. Reste à voir si cette possibilité est envisageable. Si non, j'utiliserais probablement une autre énergie "verte" de complément. Reste à étudier la faisabilité de tout ça.

En ce qui concerne le moteur, comme la plupart des tramways, il doit être alimenté en 750V CC!

Par rapport aux panneaux solaires, j'aimerais bien que quelqu'un m'explique et me donne quelques détails et conseils (ce n'est pas évident à trouver) comment obtenir une puissance importante. Lorsqu'on est en courant continu, j'ai lu sur le net qu'il fallait pour augmenter la puissance faire des montages séries/dérivations :
-Série : intensité constante, tensions s’ajoutent -> puissances s’ajoutent
-Parallèle : intensité s’ajoutent, tension constante -> puissances s’ajoutent
Est ce vrai?

J'ai conscience que certains me considèrent comme une personne indigne de classes prépas mais j'ai beaucoup travaillé sur ce projet mais ne savant par ou commencer j'ai beaucoup patiné et perdu beaucoup de temps. En tout cas, je vous remercie de vos réponses.

[invite93d2be1e]

Tu peux éventuellement te procurer un cours de conversion de puissance auprès d'un prof de physique de PSI. t'es dans quel lycée à bordeaux?

[Jack]

Pour l'instant je pense étudier la pose des panneaux sur la surface disponible au niveau du toit. D'autre part, j'envisagerais de poser des panneaux sur les stations afin de pouvoir créer un système qui rechargerais les batteries du tramway ,lors de son (bref) arrêt, à partir de batteries stockant l'énergie récupèrée par les panneaux de la station

Je pense que ce n'est pas envisageable:

Les panneaux auraient disparu au bout de quelques jours

Mais plus sérieusement, il faudrait envisager une connexion sans contact car je vois mal le chauffeur descendre des son tram et aller brancher la prise.
D'autre part, durant le peu de temps correspondant à un arrêt, tu ne pourrais guère recharger quoi que ce soit. Pour une voiture, il faut mettre en charge pendant plusieurs heures pour effectuer entre 100 et 200 km. Alors imagine l'énergie nécessaire pour un tram ...

Par rapport aux panneaux solaires, j'aimerais bien que quelqu'un m'explique et me donne quelques détails et conseils (ce n'est pas évident à trouver) comment obtenir une puissance importante. Lorsqu'on est en courant continu, j'ai lu sur le net qu'il fallait pour augmenter la puissance faire des montages séries/dérivations :
-Série : intensité constante, tensions s’ajoutent -> puissances s’ajoutent
-Parallèle : intensité s’ajoutent, tension constante -> puissances s’ajoutent

Comme cela te l'a déjà été dit, tu auras beau les mettre en série, en parallèle ou dans une configuration qui reste à inventer, si tes panneaux fournissent x W/m², tu ne pourras augmenter la puissance qu'en augmentant la surface.

A+

[invite9d059993]

Tu peux éventuellement te procurer un cours de conversion de puissance auprès d'un prof de physique de PSI. t'es dans quel lycée à bordeaux?

D'accord. Merci
(Je ne suis pas à Bordeaux.)

[invite9d059993]

Mon idée était plutôt d'envisager un genre de prise qui à l'arrêt du tram (au bon endroit) viendrait fermer un circuit de charge des batteries du tramway.
Mais les stations de tramway ne sont généralement pas très éloignées. En considèrant des stations éloignées d'environ 1km, ne serait-il pas possible d'envisager une charge plus courte? J'ai calculé qu'il fallait environ 35 kJ pour faire fonctionner le tramway sur 1 km à 50 km/h.

Quant à cette question de puissance, il faudrait alors trouver un module photovoltaïque unique de pluseiurs milliers de mètre carrés (plus de 3000 m²) ? Est ce concrètement envisageable?

Merci de votre réponse.

[invited6846b70]

???? théoriquement oui, mais pratiquement ca devient compliqué

[invite9d059993]

Oui effectivement. Cela paraît plutôt compliqué mais il est vrai que je suis plutôt dans le théorique que le concret (tant qu'il n'y a pas d'absurdité trop importante )
Après, il s'agira d'émettre une critique du modèle théorique.

[invite9d059993]

Bonjour,

J'ai vu qu'il était possible de stocker l'énergie récupèrée soit dans des batteries ou des supercondensateurs.
J'aurais quelques questions :
Comment connaît-on la tension sortant du panneau photovoltaique? (Cela dépend des modèles??)
Comment définit-on la capacité C dont on a besoin pour stocker toute cette énergie? Et quelles sont généralement les pertes d'énergie engendrées par ce stockage?

Merci d'avance

[inviteede7e2b6]

1) c'est donné par le fabricant , mais , comme on t'a déjà dit , tu peux compter sur 150W/m² , soleil au zénith, en France.

2) en connaissant la puissance du moteur et son temps d'utilisation.... ce qui donnera donc un certain nombre de KW.h

le rendement des accus est également précisé par les fabricants.

des milliers d'ingés (dans le monde) s'arrachent la neurone et dépensent des milliards à mettre un véhicule électrique valable au point.... ne vous attendez donc pas à révolutionner le sujet !

[invite9d059993]

1) c'est donné par le fabricant , mais , comme on t'a déjà dit , tu peux compter sur 150W/m² , soleil au zénith, en France.

2) en connaissant la puissance du moteur et son temps d'utilisation.... ce qui donnera donc un certain nombre de KW.h

le rendement des accus est également précisé par les fabricants.

des milliers d'ingés (dans le monde) s'arrachent la neurone et dépensent des milliards à mettre un véhicule électrique valable au point.... ne vous attendez donc pas à révolutionner le sujet !

Oui je me doute que je ne vais pas révolutionner ce sujet car si c'était si simple, le tramway solaire existerait déjà.
Oui j'ai bien compris pour la puissance qui est de 150W/m². Cependant, ce que je ne comprends pas c'est que pour moi cette puissance peut correspondre à différentes "couples" tensions/intensités car P=UI !??

[inviteede7e2b6]

ben vi....

c'est dans tes cours de première S du lycée...

150W = 1A x 150V = 10A x15V = 100A x 1,5V............ et cætera

les "détails" du couple tension/courant sont donnés par les fabricants de panneaux , tout simplement.

mais ce débat est sans intérêt au début de l'étude , on ne s'intéresse qu'au bilan énergétique de l'ensemble.

on ne manipule donc que des W et des W.h

[invite9d059993]

ben vi....

c'est dans tes cours de première S du lycée...

150W = 1A x 150V = 10A x15V = 100A x 1,5V............ et cætera

les "détails" du couple tension/courant sont donnés par les fabricants de panneaux , tout simplement.

mais ce débat est sans intérêt au début de l'étude , on ne s'intéresse qu'au bilan énergétique de l'ensemble.

on ne manipule donc que des W et des W.h

Merci beaucoup pour ces quelques explications