LA CONVERSION
SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
Ce qui est communément appelé énergie
solaire photovoltaïque est en réalité
l’énergie électrique obtenue par la conversion
directe, grâce à un module photovoltaïque,
des rayonnements solaires en électricité sous
forme de courant continu. Cette énergie peut
être utilisée immédiatement, comme pour le
pompage solaire de l’eau ou la ventilation d’un
local :
Rayons solaires
®
Conversion (modules)
®
Électricité ®
Utilisation
Mais dès lors que les besoins ne sont plus en
phase avec la ressource solaire (besoin
d’électricité la nuit, par exemple), l’énergie
doit être stockée dans des batteries
pour son usage différé :
Rayons solaires
®
Conversion (modules)
®
Électricité ®
Stockage (batteries) ®
Utilisation
Un système photovoltaïque peut fonctionner de
façon complètement autonome. Une fois définie la
puissance de modules pour répondre aux besoins
quotidiens, il suffit de prévoir une capacité de
stockage (batteries) pouvant compenser les
variations d’apport énergétique solaire dues aux
aléas climatiques normaux (pouvant cumuler
l’équivalent de 5 jours de très mauvais temps).
Mais qu’elle que soit la source d’énergie
électrique, le prix du stockage de l’électricité
reste élevé :
- systèmes
d’électrification :
on doit faire appel au stockage de l’électricité
dans des batteries (un régulateur
se chargeant de protéger celles-ci sans aucune
intervention de l’utilisateur), la continuité de
service sans faille des usages professionnels
(télécommunications) exige parfois de
surdimensionner les batteries,
- systèmes
de pompage :
on évite de faire usage de batteries, préférant
à cela stocker l’eau en hauteur dans un
réservoir pour les usages en dehors des périodes
dictées par le soleil.
Selon la nature du service électrique attendu du
système photovoltaïque, on peut choisir
différentes puissances unitaires des modules, et
même les brancher en série ou parallèle.
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Comment marchent les modules
solaires photovoltaïques ? |
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Performants et modulables,
les modules, batteries, régulateurs, onduleurs
ainsi que les pompes offrent les qualités
essentielles pour le succès technique d’une
installation solaire photovoltaïque.
Par leur prix et leur durabilité,
les solutions « clés en main » présentent les
meilleurs critères de rentabilité d’une
installation solaire.
UTILISER DE
L’ÉLECTRICITÉ 24h/24
|
Les
systèmes avec stockage (avec
stockage batterie) |
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Le courant continu produit par les
modules solaires
charge une batterie
d’accumulateurs électriques
à travers un chargeur HVD qui
protège la batterie contre la
surcharge en coupant l’alimentation.
La batterie alimente le service en
courant continu (CC) à travers un
limiteur de décharge LVD qui protège
la batterie contre la décharge en
interrompant le service à
l’utilisation. Le chargeur HVD et le
limiteur de décharge LVD sont
assemblés dans un boîtier
communément appelé «
régulateur ». Lorsque l’on
en a besoin, le convertisseur CC-CA,
communément appelé « onduleur »,
convertit le courant continu en en
courant alternatif (CA),
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UTILISER DE
L’ÉLECTRICITÉ 24h/24 AVEC 2 SOURCES
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Les
systèmes hybrides (avec stockage
batterie) |
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Le courant continu produit :
-
soit
par les modules
solaires photovoltaïques,
-
soit
par l’autre source d’électricité
continue (éolienne, groupe
électrogène, etc.…),
charge une batterie
d’accumulateurs électriques
à travers un régulateur
qui alimente le système en courant
continu.
Si les besoins l’exigent :
-
on
passe à travers un
convertisseur CC-CA qui
produira le courant alternatif
nécessaire (CA1),
-
si
la source de courant est composée
d’une source alternative redressée,
on peut avoir une sortie alternative
auxiliaire (CA2) qui n’est alimentée
que lorsque la source fonctionne.
La description du principe de
fonctionnement des systèmes
photovoltaïques avec stockage reste
valable. |
POMPER DE L’EAU
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Les
systèmes de pompage |
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L’électropompe est
formée d’un
moteur
entraînant mécaniquement une
pompe qui, elle-même :
-
aspire
l’eau par l’orifice d’aspiration (si
immergée) ou le tube d’aspiration
(sinon),
-
refoule
l’eau par le tube de sortie.
Le courant continu produit par les
modules solaires
alimente un convertisseur
qui alimente l’électropompe
:
-
si
la pompe est à courant continu (CC),
le convertisseur CC-CC aura pour
rôle d’améliorer le transfert de
puissance entre le générateur et le
moteur (faibles besoins).
-
si
le moteur de la pompe est à courant
alternatif (CA), la conversion CC-CA
(par l’onduleur) est
réalisée à fréquence variable
proportionnellement à la puissance
fournie par le générateur. |
INJECTER DE L’ÉLECTRICITÉ DANS LE RÉSEAU
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Les
systèmes d’injection dans le réseau. |
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Le courant continu produit par les
modules solaires alimente le réseau
électrique interconnecté à travers
un onduleur. Ce dernier inclut qui
inclut un convertisseur CC-CC dont
le rôle est d’améliorer le transfert
de puissance entre le générateur et
le réseau par poursuite du point de
puissance maximum maximale (MPPT).
L’onduleur doit être parfaitement
synchrone avec le réseau électrique
en termes :
1-
quantitatifs : adaptation de
fréquence,
2-
qualitatifs : qualité du signal
injecté dans le réseau. |
CHOISIR SON
SYSTÈME PHOTOVOLTAÏQUE
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Le
choix du système adapté à votre
application. |
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