Comprendre et dimensionner les installations domestiques à énergies renouvelables. 1. Production électrique photovoltaïque raccordée au réseau

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Élisabeth Noël
il y a 7 ans
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1 Sommaire Avant-propos 1. Production électrique photovoltaïque raccordée au réseau 1.1 Une filière en plein développement Structure d une installation domestique Les modules photovoltaïques Historique Effet photovoltaïque Technologie des panneaux photovoltaïques Décodage des informations fournies par les constructeurs Raccordement des panneaux photovoltaïques (électrotechnique appliquée) Particularités techniques (diodes de dérivation) Inventaire des modes de pose (notion d intégration au bâti) L onduleur Principales fonctions d un onduleur Structures usuelles (topologies) Comprendre les informations du constructeur (rendement) Choix d un onduleur Étude structurelle d une installation raccordée au réseau Les deux options de raccordement Protection contre la foudre Lecture d un schéma type (schéma unifilaire) Démarches techniques, administratives et financières Conception de l installation Chronologie d un projet Aspects financiers Étude de cas Demande du client Proposition technique Evaluation de la performance énergétique de l installation (méthode RT2005) Amortissement et bénéfices dégagés Conclusion i

.......................8 Décodage des informations fournies par les constructeurs............11 Raccordement des panneaux photovoltaïques (électrotechnique appliquée).

2 2. Production électrique photovoltaïque en site isolé 2.1 État des lieux Différentes structures de base Structure retenue Les batteries de stockage Les différentes technologies Comprendre les informations des constructeurs Associations et incidences sur les caractéristiques Précautions d exploitation Régulateur de charge des batteries Fonctions remplies Séquences de charge des batteries Critères de choix d un régulateur de charge Méthode de dimensionnement des constituants Choix énergétiques préalables Étude de cas (cahier des charges) Puissance maximale demandée et énergie moyenne consommée Gisement solaire disponible Dimensionnement de l onduleur-chargeur Dimensionnement des panneaux photovoltaïques Dimensionnement des batteries Dimensionnement des câbles et des conducteurs Protections appliquées Protection contre la foudre Diodes antiretour Protection des personnes et des biens en basse tension (230 V) Aspects financiers et administratifs Aides financières Aspects administratifs Conclusion Chauffe-eau solaire individuel (CESI) 3.1 Généralités Couverture des besoins Structure globale type Description des différents constituants Les capteurs solaires ii

................... 64 Associations et incidences sur les caractéristiques.................. 66 Précautions d exploitation..................................... 68 2.

3 Le ballon de stockage Dimensionnement des matériels Étude de cas Problème posé Résolution Autres applications solaires thermiques Les systèmes solaires combinés Plancher Solaire Direct (PSD ) Aspects administratifs et financiers Choisir un bon professionnel Aides financières Conclusion Production électrique éolienne pour applications domestiques 4.1 Développement de la filière éolienne Petit éolien : définition et état des lieux Classification des éoliennes Statistiques du petit éolien Témoignage : colère d un fabricant de petites éoliennes Structures types en petit éolien Production raccordée au réseau Production pour site isolé Production hybride (éolien et photovoltaïque) Générateurs usuels du petit éolien Évaluation du potentiel énergétique d un site Cahier des charges considéré Détermination du vent moyen d un site à une hauteur donnée Implantation de l éolienne et structures de mâts Distribution de Weilbull Courbe de Rayleigh Estimation de l énergie annuelle produite Aspects administratifs et financiers Dimensionnement des constituants (études de cas) Etude de cas N 1 Production électrique éolienne raccordée au réseau 170 Etude de cas N 2 Alimentation d un site isolé Conclusion iii

...............................131 Plancher Solaire Direct (PSD )...............................133 3.6 Aspects administratifs et financiers...................... 134 Choisir un bon professionnel.

4 5. Chauffage des locaux par géothermie ou par aérothermie 5.1 Généralités Différents types de géothermie Structure type d une installation géothermique domestique Différence entre géothermie et aérothermie Installations domestiques géothermiques et aérothermiques. 186 Différents modes de captages La pompe à chaleur Les émetteurs Dimensionnement empirique des constituants Étude de cas (cahier des charges) Détermination de la puissance nécessaire au chauffage de la maison Dimensionnement de la pompe à chaleur Dimensionnement des capteurs Dimensionnement des émetteurs Applications complémentaires Chauffage de l eau sanitaire Chauffage de l eau d une piscine Rafraîchissement des locaux Aspects financiers Comparaison entre les différentes modes de chauffage Aides financières Conclusion Chauffage des locaux par bois-énergie 6.1 Pleins feux sur un combustible ancestral Bois énergie ou biomasse solide Le bois : une énergie renouvelable? Consommation actuelle et à venir Formes et conditionnement du combustible Étude technique des appareils de chauffage au bois Définition d une combustion efficace Inventaire et évolution du parc français Les foyers fermés Les inserts Les chaudières iv

2 Installations domestiques géothermiques et aérothermiques. 186 Différents modes de captages................................. 186 La pompe à chaleur......................................... 192 Les émetteurs.

5 Les poêles Les cuisinières Dimensionnement d un appareil de chauffage Étude de cas N 1 Dimensionnement d un appareil de chauffage indépendant (poêle) Étude de cas N 2 Dimensionnement d une chaudière à granulés Aspects administratifs et financiers Critères de choix d un appareil de chauffage au bois Label Flamme Verte Comparaison du coût des différents combustibles et des différents matériels Aides financières et subventions Retour sur investissement Conclusion Conclusion générale & Remerciements Glossaire Bibliographie Carnet d adresses Institutions Entreprises Index v