Dm Energies Renouvelables

[invite096c6d57]

Bonsoir à tous. Voici une partie du DM que je fais en physique. Je ne sais pas trop si j'ai bien répondu à certaines questions et d'autres ne m'inspirent pas vraiment ! Voici l'intitulé de l'exercice :

Une application type a été réalisée avec un panneau PWX de PHOTOWATT International S.A.
Une installation simple, discrète, inusable et non polluante pour un habitat isolé (cabane de berger par exemple) comprend :
- 1 module photovoltaique PWX 500
- 1 régulateur de charge de batterie
- 1 batterie de stockage (12 V ; 75 Ah)
- 1 lampe (12 V ; 20 W)
- 1 poste TV/HI-FI (12 V ; 100 W)

Voici les questions posées :

1. pourquoi l'installation comporte-t-elle :
a. 1 batterie de stockage ?
b. 1 régulateur de tension ?

J'ai répondu : a. parce qu'elle permet de stocker l'énergie afin d'en fournir quand il n'y a plus de soleil.
b. afin qu'il n'y ai pas trop de courant délivré par la batterie


2. En plein soleil, on admet qu'une surface de 1 mètre carré placée perpendiculairement aux rayons solaires reçoit 1 KW d'énergie rayonnante. Quelle est la puissance électrique pour des panneaux photovoltaiques de 41.5 m² ayant un taux de conversion de 14 % ?

Ma réponse : 1 m² -> 1 kw
41.5 m² -> 41.5 kw
puissance électrique = 41.5 X 0.014 = 5.81 KW

3 . On suppose que toute l'énergie électrique produite par la conversion photovoltaique est stockée dans la batterie
Quelle est l'énergie électrique stockée en 5 h dans une région de grand ensoleillement ?

Ma réponse : E = P x t
E = 5810 x 5 x 3600
E = 104580000 J

Voilà la première partie des questions douteuses. J'ai encore 2 questions auxquelles je n'ai pas su répondre mais j'aimerais savoir si j'ai juste à celles-ci, s'il vous plait.
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[invitea3eb043e]

Juste 2 points : le régulateur concerne plutôt la charge de la batterie que sa décharge. C'est donc plutôt le courant RECU par la batterie que le courant DELIVRE.
Ensuite prendre 14% c'est multiplier par 0,14 et non par 0,014 mais le résultat est juste.

[invite096c6d57]

OK merci. Pour la suite, je n'ai pas vraiment d'idée car je ne comprends pas :
4. a. Montrer que la batterie peut être rechargée après 5 h de grand ensoleillement.

b. On fait fonctionner la lampe et le poste de télévision pendant 3 h d'utilisation nocturne après une durée d'ensoleillement de 5 h

Je ne comprends pas ce que l'on me demande.

5.
b. On doit éviter que la batterie ne se décharge dans le panneau photovoltaique. Quel composant (ou dipôle) doit-on intercaler sur un fil de connexion entre le panneau solaire et la batterie ?

Si vous pouviez m'aider à comprendre s'il vous plait.

[invitea3eb043e]

Déjà vérifier que la surface de 41 m² est juste, ça paraît démesuré.
Ensuite faire un bilan énergétique : une batterie de 12 volts qui reçoit 7,5 A pendant 10 heures (soit 75 Ah), reçoit combien de joules ?
Est-ce que 5 heures d'ensoleillement fournissent cette énergie ?
Idem pour la décharge 3 heures de fonctionnement, ça consomme combien de joules ?

Enfin, quel est le composant qui permet au courant de passer dans un sens et pas dans l'autre ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite096c6d57]

Merci, donc si je fais comme vous me conseillez je trouve :

4.a. E = U x I x t
E = 12 x 75 x 5 x 3600
E = 16'200'000
c'est l'énergie que fournit le soleil en 5 h

E = 12 x 75 x 3600
E = 3'240'000 J
c'est l'énergie que la batterie peut stocker au maximum

Donc la batterie peut être rechargée en 5 h d'ensoleillement.


4.b. Pour la lampe : E = P x t
E = 20 x 3 x 3600
E = 216'000 J
Pour la télé : E = P x t
E = 100 x 3 x 3600
E = 1'080'000 J

l'énergie totale consommée : 1'080'000 + 216'000 = 1'296'000 J

L'énergie restante : 3'240'000 - 1'296'000 = 1'944'000 J

La puissance qui reste disponible : P = 1'944'000 / (3 x 3600)
P = 180 W

Est-ce que je me suis trompée ??

Merci d'avance pour votre réponse et pour votre aide.

[inviteb578f877]

il faut que tu met en place une diode afin d'eviter le déchargement de la batterie dans les panneaux

diode : ce mot désigne un dipôle qui ne laisse passer le courant électrique que dans un sens