TP N 2 Panneau photovoltaïque

Transcription

1 Université de TOULON et d VAR Noms Prénoms : Institt Universitaire de Technologie Licence professionnelle Techniqes de conversion des énergies renovelables Maitriser et Intégrer les Energies Date : Prépa : /4 TP : /10 Rapp : : /6 Total : /20 TP N 2 Pannea photovoltaïqe PREPARATION : La fiche signalétiqe d pannea essayé indiqe : 36 cellles P MPP = 12 W U MPP = 16,2 V I MPP = 0,75 A U OC = 20,4 V I SC = 0,8 A 1 cellle 17,4 cm 2 Répondre ax qestions ci-dessos : 1 ) Qe signifie par le terme «Photovoltaïqe» 2 ) Qels types de cellles solaires distinge-t-on? Indiqez le rendement correspondant à chacne d elles. En tilisant la fiche des données d pannea, déterminer : 3 ) Comment elles sont branchées. 4 ) Qelle est la valer de la tension d ne cellle por le point pissance maximale (MPP - Maximm Power Point)? 5 ) Ce q on appelle «Facter de forme»? Qe vat-il por ce pannea? 6 ) Vérifiez la valer de la pissance maximale indiqée sr la fiche signalétiqe 7 ) Q entend- on par «Conditions de test standard» (STC)? 8 ) En considérant qe la pissance d rayonnement solaire est de 1000W/m2 et qe cela correspond à n éclairement de 130 klx. Calcler le coefficient qi permet de calcler approximativement la pissance d rayonnement en fonction de l éclairement 9 ) Qelle est, en Erope centrale, l inclinaison qi permet d avoir le meiller rendement annel? 10 ) Qelles sont les conséqences de l ombrage o de l obscrcissement partiel d n pannea solaire? Garnero 1 MIE-TCER-TP-2b.doc

2 EXPERIMENTATION : Préliminaires : Compter le nombre de cellles composant le pannea. Mesrer les dimensions de ces cellles. Calcler la srface totale des cellles. Essais : CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES: Dans cet essai nos allons relever les corbes caractéristiqes essentielles d pannea solaire : 1 ) Tension à circit overt en fonction de l éclairement U OC = f(e) Les valers attendes sont comprises entre 0 et 100 klx por l éclairement et entre 0 et 30 V por la tension à circit overt. Mode opératoire 1 - Démarrer le logiciel CassyLab, activer les capters d éclairement (voie B) et de tension (voie A) et se positionner en mode manel. Appliqer la tension d pannea sr la voie A. 2 - Faire varier l éclairement à l aide d gradater commandant le projecter allogène et relever les variations de la tension à vide : E (klx) U OC (V) 3 - Tracer la corbe U OC = f(e) pis commenter ci-dessos vos résltats (les valers trovées et la méthode tilisées 2 ) Corant de cort-circit en fonction de l éclairement I SC = f(e) Les valers attendes sont comprises entre 0 et 100 klx por l éclairement et entre 0 et 300 ma por le corant de cort-circit. Mode opératoire 1 - Démarrer le logiciel CassyLab, activer les capters d éclairement (voie B) et de corant (voie A) et se positionner en mode manel. Cort-circiter le pannea à l aide d capter de corant de la voie A 2 - Faire varier l éclairement à l aide d gradater commandant le projecter allogène et relever les variations d corant de cort-circit : E (klx) I SC 3 - Tracer la corbe I SC = f(e) pis commenter ci-dessos vos résltats (les valers trovées et la méthode tilisées. 3 ) Corant en fonction de la tension I = f(u) à E =cte Garnero 2 MIE-TCER-TP-2b.doc

3 G Le capter d éclairement est branché sr le système Cassy Lab. Le pannea est branché sr l analyser. Mode opératoire 1 - Démarrer le logiciel CassyLab, activer le capter d éclairement (voie B) et régler le gradater d projecter por avoir ne intensité lminese de 100 klx 2 - Activer le logiciel de contrôle de l analyser (solar modle analyzer), pis procéder à ne série de mesres (ato scan) 3 - En déplaçant le crser sr la corbe, lire les mesres de U, I et P. Prélever sr le tablea cidessos qelqes échantillons de mesres. E = 100 klx U (V) I P (W) 4 - Régler le gradater por avoir 60 klx. 5 - Reprendre les mesres por ce novel éclairement avec la même procédre. E = 60 klx U (V) I P (W) 6 - Faire de même por 30 klx E = 30 klx U (V) I P (W) 7 - Tracer sr n sel repère les 3 corbes I = f(u) pis commenter vos résltats (les valers trovées et la méthode tilisées Garnero 3 MIE-TCER-TP-2b.doc

4 8 - Por n éclairement de 100 klx préciser les valers obtenes por U CO et I SC. La températre d pannea ayant agmenté, les valers ont-elles évolé. Commenter ces résltats : 9 - Tracer les 3 corbes de la pissance en fonct ion de la tension P = f(u) à E =cte et déterminer la position d MPP (maximm power point). Commenter vos résltats. UTILISATION DU PANNEAU 1 - Inclinaison Por n éclairement de 100 klx et ne inclinaison d pannea de angle α par rapport à l horizontale, relever la corbe Pc = f(α) à E =cte où Pc est la pissance crête. Celle-ci sera directement obtene par l analyser. Tracer cette corbe Commenter ces résltats, sont-ils conformes à ce qi était attend? Garnero 4 MIE-TCER-TP-2b.doc

5 2 - Ombrage partiel Mesrer l inflence d n ombrage partiel d pannea en le recovrant en partie avec ne plaqe opaqe. Por n éclairement de 100 klx, relever la tension à circit overt U OC, le corant de cort-circit I SC et la pissance crête Pc dans les 5 cas sivants. Ombrages : n 1 : A n 2 : A+B n 3 : A+B+C n 4 : A + D C B Recovrement des cellles : acn 0% A 50% A+B 2x50% A+B+C 3x50% A+D 100% D A U OC (V) I SC Pc (W) Expliqer les résltats obtens :. 3 - Branchement direct d pannea sr l tilisation : Point de fonctionnement Brancher la lampe à économie d énergie 12V directement a pannea solaire. Observer la lampe lorsqe le pannea est entièrement éclairé. Mesrer la tension ax bornes de la lampe. Expliqez ce qe vos observez en plaçant le point de fonctionnement sr la caractéristiqe I = f(u) établie à l essai n 1. Calcler la pissance transmise par le pannea à la lampe. Recommencer l expérience avec la lampe tblaire 12 V (BS4.509). Q observez-vos? A qoi fat-il faire attention por le branchement direct d ne charge a pannea. Garnero 5 MIE-TCER-TP-2b.doc

6 4 - Branchement sr n accmlater 12V G V i A acc Réaliser le montage ci-contre et mesrer le corant et la tension à l aide d modle Cassy, por n éclairement maximal d pannea. U (V) I Eclairement maximal Reprendre la mesre lorsqe le projecter est arrêté pis lorsq il est complètement occlté avec n carton : U (V) I Eclairement nl U (V) I Pannea occlté Compléter le schéma ci-desss avec ne diode Schottky. Jstifier la technologie de cette diode. 5 - Protection contre les srtensions Décrire le fonctionnement de la protection contre les srtensions par des varistances Ligne Pannea PE Accmlater Garnero 6 MIE-TCER-TP-2b.doc