ETUDE ET DIMENSIONNEMENT D UN SYSTÈME D ÉCLAIRAGE SOLAIRE PUBLIC À ADRAR



Documents pareils
Notions de base sur l énergie solaire photovoltaïque

Manuel d'utilisation de la maquette


H E L I O S - S T E N H Y

L énergie sous toutes ses formes : définitions

KIT SOLAIRE EVOLUTIF DE BASE

L énergie durable Pas que du vent!

Energies. D ambiance REFERENCES : ACTIONS MENEES : CONTACT : DESCRIPTION TECHNIQUE DES ACTIONS ENGAGEES : GAINS OU BENEFICES DEGAGES : renouvelables

Etude et réalisation d un système intelligent d alimentation en énergie électrique d une habitation en milieu urbain avec injection dans le réseau

HIGH INTENSITY DISCHARGER KIT XENON KIT XENON - EQUIPO XENON - SATZ XENON TARIF ET DOCUMENTATION TECHNIQUE

Panneaux solaires. cette page ne traite pas la partie mécanique (portique, orientation,...) mais uniquement la partie électrique

LES SYSTEMES PHOTOVOLTAÏQUES (ER 05)

LAMPES FLUORESCENTES BASSE CONSOMMATION A CATHODE FROIDE CCFL

solutions sun2live TM

GOL-MPPT- 24V-10A GOL-MPPT- 12V-15A

Unités de mesure de l énergie Septembre 2009

Optimisation de dimensionnement des installations photovoltaïques autonomes - Exemples d applications, éclairage et pompage au fil du soleil

Eco. Plus chères à l'achat, les ampoules faible consommation se révèlent très économiques au bout de quelques mois...

Écologique et autonome

Formation Bâtiment durable-energie Cycle 2013


Indépendance énergétique totale. Quartier entièrement labelisé Minergie A, P et ECO.

1 Problème 1 : L avion solaire autonome (durée 1h)

ETUDE TECHNICO- ECONOMIQUE D UN SYSTEME HYBRIDE (EOLIEN PHOTOVOLTAÏQUE-DIESEL) DE PRODUCTION D ELECTRICITE SANS INTERRUPTION

Diagrammes SysML OUVRE PORTAIL SOLAIRE

Le LED permet-il réellement de réaliser des économies d'énergie? Le confort est-il assuré? Points d'attentions et cas vécus

Séquence 14 : puissance et énergie électrique Cours niveau troisième

L électricité hors-réseau

LE TOTEM SOLAIRE AUTONOME MULTI-USAGE. Nous amenons de l énergie pour vos applications, partout où brille le soleil.

Plateforme Photovoltaïque innovante

UTILISATION DE L ENERGIE SOLAIRE EN AFRIQUE

Classification des actions d efficacité énergétique

la comparaison des ampoules

Energies d'ici - Bd de Las Indis Arles sur Tech

/ kit camping-car - modèle avec 2 panneaux

Comparaison des performances d'éclairages

La photo numérique. sous-marine. Guide expert. Isabelle et Amar Guillen. Groupe Eyrolles, 2005 ISBN :

ONDULEUR SMART-GRID AUTO-CONSOMMATION NOUVELLE GÉNÉRATION

Production d électricité d origine renouvelable (Projets réalisés) Octobre 2014

Synthèse des convertisseurs statiques DC/AC pour les systèmes photovoltaïques

Grandeurs et mesures. Grandeurs et mesures. - Mathématiques - Niveau 3 ème

Simulateur de Production Solaire : un outil pédagogique innovant dédié à l enseignement des principes fondamentaux de l énergie photovoltaïque

L'énergie solaire photovoltaïque. Pour la petite histoire...

1. INTRODUCTION. H. Tebibel *, B. Mahmah et W. Bendaïkha

INSTALLATIONS SOLAIRES PHOTOVOLTAÏQUES AUTONOMES

Origine du courant électrique Constitution d un atome

Guide de l éclairage 1to1 energy Efficacité énergétique, confort et esthétique

Autoconsommation en photovoltaïque Principe et intérêt

Le biogaz en France et en Allemagne Une comparaison. Journées méthanisation, 4 novembre 2014, Chambéry

Présentation du projet

Production d électricité sans interruption moyennant un système hybride (éolien photovoltaïque diesel)

ÉCLAIRAGE INDUSTRIEL. EXCELLENTES PERFORMANCES POUR UNE FAIBLE CONSOMMATION D'ÉNERGIE.

Sciences physiques Stage n

En recherche, simuler des expériences : Trop coûteuses Trop dangereuses Trop longues Impossibles

SCIENCES TECHNOLOGIES

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Un éclairage de sécurité sûr grâce aux LED

Éclairage efficace : quoi choisir parmi les équipements sur le marché?

Electrification Rurale au Mali. Technologies et financement

ETUDE DES PERFORMANCES D UN SYSTEME EOLIEN. APPLICATION POUR DES SITES ALGERIENS

Sécurité et confort Busch-Guard

H E L I O S - S O M O P H O N E V

1 000 W ; W ; W ; W. La chambre que je dois équiper a pour dimensions : longueur : 6 m largeur : 4 m hauteur : 2,50 m.

Maquette de train alimenté par biberonnage : un outil d'enseignement et de recherche pluridisciplinaire P. Barrade et A. Rufer

PRODUCTION DE L ENERGIE ELECTRIQUE

Smartgrid: comment passer du démonstrateur au projet opérationnel?

Produire de l électricité grâce à l énergie solaire

TPE : La voiture solaire. Présentation de Matthys Frédéric, Soraya Himour et Sandra Thorez.

Études et Réalisation Génie Électrique

La combinaison. naturelle DAIKIN ALTHERMA HYDRIDE POMPE À CHALEUR CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE SANITAIRE. Informations préliminaires

Stockage ou pas stockage?

Chapitre 7: Énergie et puissance électrique. Lequel de vous deux est le plus puissant? L'énergie dépensée par les deux est-elle différente?

Auteur : Muriel DUPRET. Juin 2006

Tirer le meilleur parti de votre système solaire

KRANNICH SOLUTION ENERGIE PME - PMI. reduction de vos couts avec l'autoconsommation

CH 11: PUIssance et Énergie électrique

Performances et évolution des technologies LED

Système ASC unitaire triphasé. PowerScale kva Maximisez votre disponibilité avec PowerScale

NOTIONS FONDAMENTALES SUR LES ENERGIES

RAPPORT COMPLET D'ETUDE DUALSYS

Services de Mundo-B pour les associations sans personnel permanent

Produire de l électricité grâce à l énergie solaire

Mise en pratique : Etude de spectres

Café Sciences et Citoyens de l Agglomération Grenobloise. Eolien et solaire: comment gérer l'intermittence?

Retours d expériences: le suivi de bureaux. Christophe Schmauch Pierrick Nussbaumer CETE de l Est

L électricité solaire, une énergie inépuisable

Smart Energy Day 2013 Les expériences réseaux d un distributeur suisse

Article sur l énergie solaire Photovoltaïque

Les puissances La notion de puissance La puissance c est l énergie pendant une seconde CHAPITRE

Générateur Photovoltaïque K-Sol

SUIVEUR SOLAIRE : Informations complémentaires

PROJET D ELECTRIFICATION PAR CENTRALE HYBRIDE SOLAIRE-DIESEL A DJENNE TERMES DE REFERENCE

«L apport des réseaux électriques intelligents»

FICHE TECHNIQUE ENERGIE «ECLAIRAGE»

PUISSANCE ET ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

l électricité solaire photovoltaïque

Services Facilitateur Energie Secteur Tertiaire et aides financières pour le secteur tertiaire en Région bruxelloise

Version Manuel de l utilisateur. Logiciel technico-économique de dimensionnement solaire

Eclairage artificiel

40 ECO-CONSEILS 7 fiches pour une consommation annuelle d énergie plus légère.

Transcription:

ETUDE ET DIMENSIONNEMENT D UN SYSTÈME D ÉCLAIRAGE SOLAIRE PUBLIC À ADRAR A.Benatiallah, A.Moulay ali, D.benatiallah, S.bentouba, S.Makhloufi Labo LEESI, Faculté des sciences et science d ingéniorat, Univ d Adrar. E-mail : benatiallah@univadrar.org, http://leesi.tk Résumé : Le développement et l exploitation des énergies renouvelables à connu une forte croissance ces dernières années. La production d électricité décentralisée par sources d énergies renouvelables offre une plus grande sûreté d approvisionnement des consommateurs tout en respectant l environnement. Cependant le caractère aléatoire de ces sources nous impose d établir des règles de dimensionnement et d utilisation de ces systèmes pour les exploiter au mieux. Pour cette raison l objectif de notre travail est de développer un outil de simulation et de dimensionnement des installations photovoltaïques dans le but d alimentée un système d éclairage publique à Adrar. Notre approche de simulation est basée sur des modèles mathématiques qui décrivent le fonctionnement de chaque partie de l installation entre autre la production d énergie, le stockage d énergie et la consommation d énergie Mots clés : éclairage, solaire, simulation, dimensionnement 1. Introduction : L'Algérie, de part sa situation géographique, bénéficie des conditions favorables à l'utilisation des énergies renouvelables, en particulier l'énergie solaire, l'une des possibilités de l'exploitation de l'énergie solaire est sa transformation directe en une énergie électrique, au moyen des convertisseurs photovoltaïques. Plusieurs projets et programmes solaires ont été initiés et développé par sonlagaz et sonatrach ainsi que par les centres de recherche ; UDTS, CDER et URER-Adrar afin de faire des applications variés par énergie solaire photovoltaïque,, la réalisation et la mise en place des installations photovoltaïques, l'acquisition de matériels et des équipements spécialisés, l'entretien et la maintenance de ces équipement 2. Système d éclairage solaire 2.1. Site d Adrar La région d Adrar est caractérisée par plusieurs facteur qui ont favorise l utilisation des systèmes solaire dans diverses application : Central de Melouka 1984, 30 kw, plusieurs kits de Pompage solaire, Balisage des routes sahariennes, Central solaire d Ain-Belbel. Adrar a une latitude de 27.82 N, d une longitude de 00.18 W et d une altitude de 263.8 m., elle est parmi les sites les plus intéressents pour les applications solaires avec un gisement qui dépasse le 7 kwh /m 2 et surface de plus de 400 000 km 2 2.2. Système d éclairage solaire le système est composée des élements suivants ; modules solaires (cristallins, une puissance crête de 45 à 55 Wc et inclinaison de 28 ), régulateur De type série à coupure partiel de consommation faible et une puissance de 5kw, battérie solaires (plomb) de 12 volt ont des l auto décharge de 80% avec un rendement standard de 85%, et lampes nous choisissent différences types de lampe. 3. Dimensionnement du système le but de dimensionnement et d estimée la taille de panneau solaire, capacités de stockage et spécifiâtes des appareils électriques ; 1

3.1. Étapes pour dimensionnement les modules solaires Pour dimensionnement les modules solaires, on procède en trois étapes : Etape 1 : on calcule l énergie qui sera consommée par jour (E c ). Etape 2 : on calcule l énergie à produire. Etape 3 : on calcule la taille de générateur à installer 3.2. Étapes pour dimensionnement des batteries Pour réaliser le dimensionnement de la batterie, on procède de la façon suivante : Etape 1 : calcul de l'énergie consommée (E c ) par les diverses utilisations. Etape 2 : détermination du nombre de jours d'autonomie (N) dont on souhaite bénéficier. Etape 3 : détermination de la profondeur de décharge maximale acceptable par la batterie (D) d'après le type de batterie utilise. Etape 4 : calcul de la capacité (C b ) de la batterie en appliquant la formule suivante : C b (Ah) = (E C x N) / (D x U b ) (1) 4. Simulation et résultats Pour réaliser la simulation sous logiciel MATLAB de dimensionnement le système solaire il faut passe par les étapes suivant : a. Introduire les donnes de charge, systèmes d éclairage et site utilisée b. Calculer les divers puissances et capacités ; E c,e p et Pc Notre étude de simulation a été sur quatre cas différents ; selon les différences types de lampes choisi (puissance, rendement etc.,), les données solaire de la région pour les quatre saisons de l année et la surface éclairée. 4.1. lampe de sodium basse pression: Nous choisissons dans ce cas une lampe de sodium basse pression d une puissance de 35 w et un rendement de 130 (lm /w), elle a un flux de 4500lm et un durée vie de 5000 h. Nombre des lampes : lampe 200 m², N l 5000 m 2 N l = 25 lampes. 4.2. Lampes incandescence : Dans ce cas nous choisissons des lampes de type incandescence classique, on estime a 1000 heurs leur durée vie soit cinq fois mois que celle des fluorescents.le rendement lumineux est médiocre (10 a15 lm/w).leurs avantage est l absence d électronique qui détermine leur très faible cout a l achet. Nombre des lampes, 8 Lampes 200 m², N l 5000 m² N l = 200 lampes 4.3. lampes fluorescents : Nous prendrons maintenant des lampes de types fluorescents ont une puissance de 40w et leur tension est de 12 ou 24 volts.elle a une flux de 3200lm et on estime à 5000heures la durée minimale de vie des (fluors) et un rendement de 80 lm/w. Nombre des lampes, 6 200 m², N l 5000 m² N l = 150 lampes 2

Les Nombre d heure Nombre de La puissance Surface Nombre de jours Le flux Saisons d éclaire (N h (h)) lampe(n l ) de lampe P l (w) éclairé (m 2 ) autonomie(n) G(Wh/m 2.jour) Hiver 13 25 35 5000 2 4500 Printemps 11 25 35 5000 1 6500 Eté 8 25 35 5000 1 7500 Aoutons 12 25 35 5000 2 5500 1.1. lampes halogène: Dans le dernier cas nous prendrons des lampes de type halogène de 10w qui ont un rendement de 20 lm/w et un durée vie de 2000 h et un flux devient de 200 lm dans les différences saisons de l année. Nombre des lampes, 10 lampes 200 m², N l 5000 m² N l = 250 lampes A partir de la simulation de ces cas sur Matlab, nous donnons respectivement sur le tableau 5 au tableau 8 les résultats de simulation : la taille de générateur, le nombre de modules nécessaires pour notre charge ainsi que le nombre de branches sachant que la tension nominale choisie est de 24 V et la capacité de batterie. Résultats de simulation-1 Hiver 11375 17500 3890 77.7 78 2 39 2370 Printemps 9625 14808 1440 45.38 46 2 23 1002 Eté 7000 10769 2278 23.24 24 2 12 730 Aoutons 10500 16154 2937 57.30 58 2 29 2187 Nous remarquons que quand nous utilisons les lampes au sodium à basse pression on trouve une proportionnelle entre la consommation journalière et la quantité de l énergie produit ainsi que la capacité de batterie. Résultats de simulation-2 Hiver 195000 300000 66665 1333.3 1334 2 667 40625 Printemps 165000 253850 39053 781.06 882 2 441 17187 Eté 120000 184620 24615 492 492 2 246 12500 3

Aoutons 180000 276920 50350 1007.07 1008 2 504 37500 Résultats de simulation-3 Hiver 78000 120000 26667 533.5 534 2 267 16250 Printemps 66000 101540 15621 311.79 312 2 151 6875 Eté 48000 73846 9846 196 196 2 98 5000 Aoutons 72000 110770 20140 402.51 402 2 201 15000 Résultats de simulation- 4 Hiver 32500 50000 11111 221.9 222 2 111 6770.8 printemps 27500 42308 6508 131.2 132 2 66 2864.6 Eté 20000 30769 4102 83.5 84 2 42 2083.3 aoutons 30000 46154 8391 167.8 168 2 84 6250 faible. Les ampoules halogènes ont une lumière plus confortable que les lampes fluorescente mais ont un rendement plus Nous remarquons que l énergie consommée a une relation proportionnelle avec le type de lampe, la puissance, et le nombre d ampoule utilise ainsi que l énergie produit.par contre on va voir que la puissance crêt d un générateur dépend de l irradiation du lieu dans un cote, et le nombre de modules nécessaires pour notre charge ainsi que le nombre de branches est varie contrairement par apport a les données de notre site. 1. Conclusion Apres cette partie de simulation on a pu déterminée pour chaque cas les dimensions du système solaire PV adaptée en fonction des données de la surface a éclairée et le flux solaire du site pour chaque saison en fixons les caractéristiques des éléments a utilisée pour l installation ; ces résultants nos montre la différence pour chaque type de lampe choisi et d une saison a une autre. On constat que les lampes fluorescent sont les plus intéressent car la dimension du système photovoltaïque sont faible leur duré de vie et très longue ainsi que leurs prix mais Leurs luminosité est faible, mais pour cet application il est suffisant (place public le but est le repérage). Dans ce cas il est préférable d utilisé les lampes ce qui est varie mondialement car la vente des lampes basse consommation dépasse maintenant celle des lampes à incandescence. Alors on peut dire que l éclairage représente un potentiel d économies (en énergie et en puissance. Et c est un secteur stratégique pour la maîtrise de la demande d énergie 4

Référence : [1] Amardjia-Adnani Hania «ALGERIE ENERGIE SOLAIRE ET HYDROGENE» ; Edition : 1.02.4896 ; office des publications Universitaire 5-2007. [2] : Ahmed khedim «l énergie solaire» ; ISBN : 9973-37-124-0 ; centre de publication Universitaire, Tunis 2003. [3] : M.E.M- Brahim «Situation des énergies renouvelables en Algérie» ; Mai 2001. [4]: F.youcef.Ettoumi, L.nacet, A. Adane, H. Sauvaget «Génération du Gisement Quotidien en Algérie» 3ème Séminaire National en Génie électrique 29.31 PP25 1, 256, 2001. [5] : T. NKOUIMI Max Jimmy ; ingénieur, Option Génie électrique a l'ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé Par Année académique 2008-2009. [6] : Bernard EQUER «Energie solaire photovoltaïque» ; volume 1 ; école d été (électricité solaire pour les zones rurales et isolant.edition Marketing 1993.ISBN 2_7298_9345_8 [7] : Pascal. Pernet «Développement de cellules solaires en Silicium amorphie de type `np' sur substrats souples» Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Thèse n :2303, 2000. 5