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 Introduction

Module photo-alvéique

Commençons par une peu de documentation sur les panneaux solaire

Aujourd'hui, trois types de cellules solaires prévalent sur le marché : il s'agit des cellules monocristallines, polycristallines et amorphes. Chacune de ces technologies a ses avantages et ses atouts. Parce que les cellules monocristallines ont une grande efficacité et une durée de vie plus longue, elles ont été les plus favorisées par l'industrie. Toutefois, l'avenir semble pencher en faveur des cellules amorphes qui ont un coût plus abordable, mais qui n'offrent toujours pas un rendement meilleur, ni la durée vie escomptée.

Les cellules photovoltaïques fonctionnent à des tensions relativement stables tandis que le courant continu qu'elles produisent varie avec l'intensité de la lumière. La performance des cellules solaires sous différentes conditions d'éclairage est illustrée par la courbe I-V (la relation entre le courant et la tension des cellules). L'efficacité est le rapport entre la puissance à la sortie du module solaire et la puissance des rayons solaires atteignant la surface des cellules. En pratique, le module solaire avec la plus grande efficacité aura la plus petite surface et produira plus d'énergie pendant une période déterminée.

Classification en fonction de la production d'énergie

La puissance optimale d'une cellule est habituellement appelée point de puissance maximale (MPP) où la combinaison du plus haut courant et tension, habituellement 17 VCC, est atteinte sous des conditions standard de test (CST) de 1000 W/m² d'intensité lumineuse et une température de cellules de 25°C. Il est très rare que les modules fonctionnent de façon optimale sous un ciel bleu, sous une température de 30°C plus chaude que l'air ambiant, car ces conditions de température réduisent leur efficacité. Les modules photovoltaïques sont classés selon leur puissance de sortie sous des conditions standard de test (CST).

Un module solaire générant 4.4 ampères @ 17 VCC équivaut à une classe de 75 W pour un système de batteries de 12 VCC. Malgré la présence de niveau de tensions de 12-13 VCC, le module continue de générer 4.4 ampères, produisant ainsi 57 W. Une bonne conception du système photovoltaïque utilisera les courants spécifiés et la puissance réelle fournie aux batteries.

Quels sont les facteurs qui influencent la performance des systèmes photovoltaïques?

L'intensité de la lumière - La puissance du module est obtenue sous des conditions standard de test de 1000 w/m² d'intensité de lumière. Leur puissance est directement liée à l'intensité, donc, sous une journée complètement couverte, un module solaire pourra atteindre un dixième de sa performance.

La technologie - Selon les différences de technologie, les cellules ont des caractéristiques ainsi que des rendements différents. Par exemple, les cellules monocristallines fonctionnent sous 0.5 - 0.6 V (18 à 22 Voc) environ.

La taille de la cellule - La puissance générée par une cellule est proportionnelle à sa taille - plus les radiations solaires couvrent une grande surface, plus la production d'énergie est importante.

Les saisons - Plusieurs régions au Canada reçoivent 2200 heures d'ensoleillement chaque année. La distribution du rayonnement solaire est variable. Durant les mois de novembre et décembre, le rendement atteind son plus bas niveau puisque seulement le tier du rayonnement solaire reçu au mois de juillet est disponible.

La température - À l'exception des cellules amorphes, les cellules photovoltaïques ont de meilleures performances en climat froid, produisant ainsi des courants plus élevés. En effet, les pointes de puissances et de tensions augmentent de 0.3 à 0.5% pour chaque degré Celsius en desous de 25°C.

A la lumière de cette information nous pouvons dire que l’élaboration d’un tel produit demande beaucoup de recherches et de préparations. Car il y a beaucoup d’informations qui sont véhiculés, et ces informations ne sont pas toujours bonnes. De plus, plusieurs compagnies offrent des solutions qui font appelle à la technologie que je veux employé, mais rien de vraiment concret sur le couplage entre deux sources d’énergies. Souvent les fournisseurs de panneaux offrent des appareils pour transformer l’énergie solaire en énergie électrique, mais il ne tiennent pas compte du support pour orienter leurs panneaux et l’endroit ou seront installé ces panneaux. Ou il ne tienne pas compte de la région et des conditions climatique du milieux. De là m’est venu l’idée de coupler une génératrice avec un système de panneaux solaires et accumulateurs. Par ce couplage, je garantie une source énergétique suffisante en tout temps pour des petites installations comme chalet ou camp de chasse et pêche. Sachant que le que le rendement des panneaux solaire n’est pas dès plus extraordinaire, il arrive trop souvent durant les mois d’automne que les utilisateurs de ce type d’infrastructure se retrouve en panne d’énergie. En installant une génératrice qui recharge les batteries qui sont elle aussi rechargé par les panneaux solaires durant le jour, nous optimisons le rendement de l’installation. À cette installation nous greffons un comparateur de tension de batterie qui indique à l’aide de voyant lumineux les différents niveaux tension de batteries.

Ce projet sera divisé en trois parties distinctes. Il y aura une partie mécanique cette partie englobera tout ce qui est orientation et support des panneaux. Il y aura une partie électronique, cette partie fait allusion au comparateur, et chargeur et finalement la partie électrique ou le système passera de l’alimentation 12volts Dc à 120 volts Ac par un onduleur 1750 Watts, à l’énergie de la génératrice 120 volt Ac le tout sans coupure de service.  Voici en détail comment sera élaboré le projet