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2 Production électrique photovoltaïque raccordée au réseau (dossier pédagogique destiné aux enseignants) Objectifs : ANALYSER la structure générale d une installation domestique de production électrique photovoltaïque raccordée au réseau S INFORMER des technologies des panneaux photovoltaïques et DÉCODER les informations techniques fournies par les constructeurs S INFORMER du principe de raccordement d un onduleur et ÉVALUER les performances de l association panneaux photovoltaïques / onduleur ANALYSER le schéma électrique d une installation domestique raccordée au réseau S INFORMER des démarches administratives inhérentes à la réalisation d une installation domestique de production électrique photovoltaïque ÉVALUER par anticipation les performances énergétiques annuelles d une installation et en DÉDUIRE le délai d amortissement et les bénéfices dégagés. Élèves et filières concernés : Elèves des formations de niveau 4 des filières de l électrotechnique et de l électronique (baccalauréats technologiques et professionnels). Supports didactiques recommandés : Ouvrage de la collection Technique Pratique : «Comprendre et dimensionner les installations domestiques à énergies renouvelables» ( Diaporama «Production électrique photovoltaïque raccordée au réseau» téléchargeable en ligne sur Évaluation (questionnaire) : E1 DESIGNER les trois matériels les plus importants qui constituent la structure d une installation domestique de production électrique photovoltaïque raccordée au réseau : E2 ÉNONCER la fonction remplie par les trois matériels précités : matériel 1 : matériel 2 : matériel 3 : elektor publitronic

3 Évaluation (questionnaire suite) : E3 DESIGNER les trois principaux types de panneaux photovoltaïques : E4 La notice technique d un panneau photovoltaïque SHARP ND170E1F comporte l information cicontre : CALCULER la puissance maximale, la tension produite et le courant débité par 18 panneaux photovoltaïques SHARP ND170E1F raccordés en série et soumis à un ensoleillement de 800 W/m² : puissance : tension : courant : E5 Soumis à un ensoleillement optimal de W/m², 18 panneaux photovoltaïques SHARP ND170EF1 produisent une puissance électrique globale de W. CALCULER la puissance électrique disponible en sortie d un onduleur (rendement de 95 %) raccordé en aval des panneaux photovoltaïques si ces derniers sont placés sur un toit incliné à 30 et orienté vers l ouest : elektor publitronic

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7 Évaluation (questionnaire suite) : E6 DONNER la désignation des deux options de raccordement au réseau qui sont proposées à un particulier qui souhaite vendre tout ou partie de sa production électrique photovoltaïque : injection des excédents de production injection de la totalité de la production E7 CITER les quatre principales aides financières dont peut bénéficier un particulier pour construire une installation domestique de production électrique photovoltaïque : prêt à taux zéro plafonné à euros T.V.A. à 5,5% pour le montant globale de la prestation de l installateur crédit d impôt de 50% du coût matériel de l installation (coût plafonné à euros ou ) exonération des revenus qui résultent de la vente de l énergie électrique produite E8 Un particulier qui réside au nord du Cotentin (département de la Manche 50) possède une maison dont le toit d une inclinaison de 45 est orienté vers le sudouest. Intégrés à la toiture, 18 panneaux photovoltaïques SHARP d une puissance unitaire maximale de 170 W composent les capteurs d une centrale photovoltaïque. 81 CALCULER la puissance maximale globale produite par les 18 panneaux photovoltaïques : Puissance = nombre x puissance maximale unitaire P = 18 x 170 = W 82 DÉTERMINER l énergie incidente annuelle reçue dans un plan horizontal : Nota : voir ressources documentaires à la page suivante. En zone géographique PV4, l énergie incidente annuelle reçue dans un plan horizontal est : H = kwh/m² 83 En DÉDUIRE l énergie incidente annuelle dans le plan des panneaux photovoltaïques : Hi = H x FT = x 1,03 = kwh/m² 84 CALCULER l énergie totale annuelle produite par les panneaux photovoltaïques et celle fournie par l onduleur si celuici présente un rendement de 95 % : Epv = Hi x P0 x Rp = x 3,06 x 0,7 = kwh Énergie en sortie de l onduleur = Epv x rendement = x 0,95 = kwh 85 CALCULER le gain annuel qui résulte de la vente de l énergie électrique photovoltaïque produite sur la base d un kilowattheure vendu 60,176 c : Gain annuel = Énergie en sortie de l onduleur x prix du kilowattheure Gain annuel = x 0,60176 = euros elektor publitronic