Soyez les bienvenus
à notre soutenance
s
e
RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE POPULAIRE
MINISTÉRE DE L'ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
ECOLE SUPERIEURE EN GENIE ELECTRIQUE ET ENERGETIQUE D'ORAN
Thème
Etude et dimensionnement d’un système
d’éclairage extérieur PV dans Ecole supérieure
en génie électrique et énergétique d’Oran
Elaboré par :
ZIANE NASSIMA
BENKHEDDA HADJER
Promotion 2022 2023
Plan de travail
Plan de travail
1
roduction
2
ématique
3
sur
es
ues
4
5
Introduction
Introduction
L’énergie solaire photovoltaïque consiste à
produire directement de l’électricité à partir de la lumière à l'aide
de panneaux solaires. Cette forme d’énergie est déjà exploitée
dans de nombreux pays , surtout dans les pays ou les régions
ne disposant pas de ressources énergétiques conventionnelles tels
que les hydrocarbures ou le charbon .​​
Problématique
Problématique
-Comment redimensionner le système d'éclairage extérieur de
notre école en utilisant un système photovoltaïque ?
-Les points lumineux sont-ils dans la bonne position ?
-Quelles sont les étapes pour dimensionner
une station photovoltaïque ?
Les éléments d’un système photovoltaïque
Les éléments d’un système photovoltaïque
Panneau
solaire
Les éléments d’un système photovoltaïque
Panneau solaire
Les modules photovoltaïques ,constitués
d’un ensemble de cellules qui à partir de
l’absorption du rayonnement solaire
créent un champ électrique et génèrent
ainsi un courant continu( CC)
Les éléments d’un système photovoltaïque
Régulateur
solaire
Les éléments d’un système photovoltaïque
Régulateur solaire
Le régulateur ,est associé à un générateur
photovoltaïque pour le rôle de contrôler
la charge de la batterie et de limiter sa
décharge , il a un impact direct sur la
durée de vie de la batterie
Les éléments d’un système photovoltaïque
Batterie
solaire
Les éléments d’un système photovoltaïque
Batterie solaire
Les batteries solaires sont des accumulateurs
électriques pour stocker l' énergie électrique
générée par un panneau photovoltaïque dans une
installation d'énergie solaire. Parfois, ils sont
également connus sous le nom de batteries
photovoltaïques.
Les éléments d’un système photovoltaïque
Onduleur
Les éléments d’un système photovoltaïque
Onduleur
L'onduleur solaire, est un dispositif qui a pour
mission de convertir le courant continu (DC) en
courant alternatif (AC). C'est un composant
indispensable des systèmes photovoltaïques étant
donné que les panneaux solaires photovoltaïques
génèrent de l'électricité en courant continu.
Comment fonctionne un système photovoltaïque ?
1-Les cellules photovoltaïques absorbent les rayons
solaires et les convertissent en courant continu.
2-L’onduleur transforme le courant continu produit
par les panneaux en courant alternatif.
3-Le courant électrique alternatif alimente les
appareils électriques.
4-Le surplus d’électricité produite est stockée sous
forme de courant continu dans les batteries.
Méthodologie de dimensionnement
01
Estimation
des besoins
énergétique
02
Chiffrage de
l’énergie
solaire
récupérable
03
Détermination
des modules
photovoltaïques
04
Définition de
la capacité
des batteries
05
Détermination
d ’onduleur
Présentation de site du projet
Crosse fixée sur le mur
Projecteur
Les néons (120cm)
Les luminaires avec
lampe à décharge
Consommation journalière actuel d'énergie
Equipement Nombre Puissance
unitaire (W)
Puissance
(W)
Durée
d’utilisation
(h/j)
Consommation
journalière
(Wh/j)
Projecteur 7 200 1400 16800
Néon120cm 44 36 1008 12096
Néon 60cm 28 18 792 9504
Lampe a une
seule crosse
42 250 11250 13500
12
Consommation journalière : 101.400 (KWh/j)
Consommation journalière d'énergie
Equipement Puissance
unitaire (W)
Nombre Puissance
(W)
Durée
d’utilisation (h/j)
Consommation
journalière (Wh/j)
Tube LED
(120cm)
36 28 1008 2 2016
Tube LED
(60cm )
18 44 792 2 1584
Lampes
(LED)
150 42 6300 12 75600
Consommation journalière : 79.2(KWh/j)
Méthodologie de dimensionnement
01
Estimation
des besoins
énergétique
02
Chiffrage de
l’énergie
solaire
récupérable
03
Détermination
des modules
photovoltaïques
04
Définition de
la capacité
des batteries
05
Détermination
d ’onduleur
Méthodologie de dimensionnement
01
Estimation
des besoins énergétique
Ec= (𝑷𝒊 × 𝑻𝒊)
Ec= 2016+1584+75600
Ec =79200 Wh
Méthodologie de dimensionnement
02
Chiffrage de
l’énergie solaire
récupérable
Dans la présente étude, on a choisi l’irradiation
moyenne annuelle du site est Ir = 5.2 kWh/m² par jour.
Méthodologie de dimensionnement
03
Détermination des
modules
photovoltaïques
Détermination de
la puissance crête
du champ
photovoltaïque:
P =
𝐸
𝐾×𝐼𝑟
P=
79.200
0.65×5.2
×1.5
P=34.4 KWc
Nombre total des
modules
photovoltaïques:
N=
𝑃
𝑃𝑐
N=
34400
250
N=138panneaux
Nombre du
modules en série
et en parallèle:
En série:
N=23panneaux.
en parallèle:
Np=6panneaux.
Puissance maximale (Wc) 250
Tension d’alimentation maximale Vmp(V) 29.8
Méthodologie de dimensionnement
04
Définition de la
capacité des
batteries
Cch=
𝐸𝑐×𝑁
𝑈×𝐷
Cch =
79200×3
12×0.8
Cch= 24750 Ah.
Voltage (V) 12
Technologie Plomb
Capacité (Ah) 260
Nombre de batteries
nécessaire :
Nb=
𝐶𝑐ℎ
𝐶𝑏
=
24750
260
Nb=95 batteries.
En série : 4 batteries.
En parallèle: 24batteries .
Méthodologie de dimensionnement
05
Détermination
d ’onduleur
Après une identification des caractéristiques des onduleurs disponibles au
marché local, le choix de l’onduleur se portera sur le modèle qui porte les
caractéristiques illustrées dans le tableau ci-dessous:
Puissance d’entrée nominale (kW) 37
Puissance d’entrée maximale (kW) 54
Tension d’entrée minimale (V) 200
Tension d’entrée maximale Vmmpt max (V) 800
Courant d’entrée maximal (A) 100
Puissance nominale (kW) 36
Fréquence (Hz) 60
Entrée DC :
Sortie AC:
Partie simulation
Partie simulation
01
Présentation
de site du
projet
02
Détermination
des modules
photovoltaïques
03
Détermination
d ’onduleur
04
Détermination
de nombre des
batteries
Partie simulation
01
Présentation
de site du
projet
Partie simulation
02
Détermination
des modules
photovoltaïques
Partie simulation
03
Détermination
d ’onduleur
Partie simulation
04
Détermination
de nombre des
batteries
partie de simulation
Conclusion
En conclusion on peut dire que l’étude du système photovoltaïque a
montré que la filière photovoltaïque se présenter comme un
investissement intéressant qui peut jouer un rôle très important pour
résoudre le problème de l’électrification des sites isolés ou loin du réseau
électrique. Il permet non seulement d’économiser de l’énergie mais aussi
de la revendre et réaliser ainsi un bon bénéfice pour couvrir les besoins
de base en électricité.
Perspectives
En perspectives, nous souhaitons que l'étude sera complétée par un
projet pratique.
Pour l’économie d’énergie :
❖ Profiter de la lumiére du jour
❖ Diminuer les durées d’utilisation des appareils puissants

Presentation ing 1 pour le soutnance .pptx

  • 2.
    Soyez les bienvenus ànotre soutenance
  • 3.
    s e RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUEPOPULAIRE MINISTÉRE DE L'ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ECOLE SUPERIEURE EN GENIE ELECTRIQUE ET ENERGETIQUE D'ORAN Thème Etude et dimensionnement d’un système d’éclairage extérieur PV dans Ecole supérieure en génie électrique et énergétique d’Oran Elaboré par : ZIANE NASSIMA BENKHEDDA HADJER Promotion 2022 2023
  • 4.
    Plan de travail Plande travail 1 roduction 2 ématique 3 sur es ues 4 5
  • 5.
  • 6.
    Introduction L’énergie solaire photovoltaïqueconsiste à produire directement de l’électricité à partir de la lumière à l'aide de panneaux solaires. Cette forme d’énergie est déjà exploitée dans de nombreux pays , surtout dans les pays ou les régions ne disposant pas de ressources énergétiques conventionnelles tels que les hydrocarbures ou le charbon .​​
  • 7.
  • 8.
    Problématique -Comment redimensionner lesystème d'éclairage extérieur de notre école en utilisant un système photovoltaïque ? -Les points lumineux sont-ils dans la bonne position ? -Quelles sont les étapes pour dimensionner une station photovoltaïque ?
  • 9.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque
  • 10.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Panneau solaire
  • 11.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Panneau solaire Les modules photovoltaïques ,constitués d’un ensemble de cellules qui à partir de l’absorption du rayonnement solaire créent un champ électrique et génèrent ainsi un courant continu( CC)
  • 12.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Régulateur solaire
  • 13.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Régulateur solaire Le régulateur ,est associé à un générateur photovoltaïque pour le rôle de contrôler la charge de la batterie et de limiter sa décharge , il a un impact direct sur la durée de vie de la batterie
  • 14.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Batterie solaire
  • 15.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Batterie solaire Les batteries solaires sont des accumulateurs électriques pour stocker l' énergie électrique générée par un panneau photovoltaïque dans une installation d'énergie solaire. Parfois, ils sont également connus sous le nom de batteries photovoltaïques.
  • 16.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Onduleur
  • 17.
    Les éléments d’unsystème photovoltaïque Onduleur L'onduleur solaire, est un dispositif qui a pour mission de convertir le courant continu (DC) en courant alternatif (AC). C'est un composant indispensable des systèmes photovoltaïques étant donné que les panneaux solaires photovoltaïques génèrent de l'électricité en courant continu.
  • 18.
    Comment fonctionne unsystème photovoltaïque ? 1-Les cellules photovoltaïques absorbent les rayons solaires et les convertissent en courant continu. 2-L’onduleur transforme le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif. 3-Le courant électrique alternatif alimente les appareils électriques. 4-Le surplus d’électricité produite est stockée sous forme de courant continu dans les batteries.
  • 19.
    Méthodologie de dimensionnement 01 Estimation desbesoins énergétique 02 Chiffrage de l’énergie solaire récupérable 03 Détermination des modules photovoltaïques 04 Définition de la capacité des batteries 05 Détermination d ’onduleur
  • 20.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27.
    Consommation journalière actueld'énergie Equipement Nombre Puissance unitaire (W) Puissance (W) Durée d’utilisation (h/j) Consommation journalière (Wh/j) Projecteur 7 200 1400 16800 Néon120cm 44 36 1008 12096 Néon 60cm 28 18 792 9504 Lampe a une seule crosse 42 250 11250 13500 12 Consommation journalière : 101.400 (KWh/j)
  • 28.
    Consommation journalière d'énergie EquipementPuissance unitaire (W) Nombre Puissance (W) Durée d’utilisation (h/j) Consommation journalière (Wh/j) Tube LED (120cm) 36 28 1008 2 2016 Tube LED (60cm ) 18 44 792 2 1584 Lampes (LED) 150 42 6300 12 75600 Consommation journalière : 79.2(KWh/j)
  • 29.
    Méthodologie de dimensionnement 01 Estimation desbesoins énergétique 02 Chiffrage de l’énergie solaire récupérable 03 Détermination des modules photovoltaïques 04 Définition de la capacité des batteries 05 Détermination d ’onduleur
  • 30.
    Méthodologie de dimensionnement 01 Estimation desbesoins énergétique Ec= (𝑷𝒊 × 𝑻𝒊) Ec= 2016+1584+75600 Ec =79200 Wh
  • 31.
    Méthodologie de dimensionnement 02 Chiffragede l’énergie solaire récupérable Dans la présente étude, on a choisi l’irradiation moyenne annuelle du site est Ir = 5.2 kWh/m² par jour.
  • 32.
    Méthodologie de dimensionnement 03 Déterminationdes modules photovoltaïques Détermination de la puissance crête du champ photovoltaïque: P = 𝐸 𝐾×𝐼𝑟 P= 79.200 0.65×5.2 ×1.5 P=34.4 KWc Nombre total des modules photovoltaïques: N= 𝑃 𝑃𝑐 N= 34400 250 N=138panneaux Nombre du modules en série et en parallèle: En série: N=23panneaux. en parallèle: Np=6panneaux. Puissance maximale (Wc) 250 Tension d’alimentation maximale Vmp(V) 29.8
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    Méthodologie de dimensionnement 04 Définitionde la capacité des batteries Cch= 𝐸𝑐×𝑁 𝑈×𝐷 Cch = 79200×3 12×0.8 Cch= 24750 Ah. Voltage (V) 12 Technologie Plomb Capacité (Ah) 260 Nombre de batteries nécessaire : Nb= 𝐶𝑐ℎ 𝐶𝑏 = 24750 260 Nb=95 batteries. En série : 4 batteries. En parallèle: 24batteries .
  • 34.
    Méthodologie de dimensionnement 05 Détermination d’onduleur Après une identification des caractéristiques des onduleurs disponibles au marché local, le choix de l’onduleur se portera sur le modèle qui porte les caractéristiques illustrées dans le tableau ci-dessous: Puissance d’entrée nominale (kW) 37 Puissance d’entrée maximale (kW) 54 Tension d’entrée minimale (V) 200 Tension d’entrée maximale Vmmpt max (V) 800 Courant d’entrée maximal (A) 100 Puissance nominale (kW) 36 Fréquence (Hz) 60 Entrée DC : Sortie AC:
  • 35.
  • 36.
    Partie simulation 01 Présentation de sitedu projet 02 Détermination des modules photovoltaïques 03 Détermination d ’onduleur 04 Détermination de nombre des batteries
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40.
  • 41.
  • 42.
    Conclusion En conclusion onpeut dire que l’étude du système photovoltaïque a montré que la filière photovoltaïque se présenter comme un investissement intéressant qui peut jouer un rôle très important pour résoudre le problème de l’électrification des sites isolés ou loin du réseau électrique. Il permet non seulement d’économiser de l’énergie mais aussi de la revendre et réaliser ainsi un bon bénéfice pour couvrir les besoins de base en électricité.
  • 43.
    Perspectives En perspectives, noussouhaitons que l'étude sera complétée par un projet pratique. Pour l’économie d’énergie : ❖ Profiter de la lumiére du jour ❖ Diminuer les durées d’utilisation des appareils puissants

Notes de l'éditeur

  • #3 Monsieur le président madame messieurs les membres de jury , honorable assistance Bonjour je me présente Benkhedda Hadjer et ma binôme Ziane Nassima je tiens tout d’abord à vous remercier pour l’intérêt que vous avez bien voulu porter a notre travail en acceptant de faire partie de ce jury
  • #4  Nous allons donc présenter notre travail s’intitulé Etude et dimensionnement d’un système d’éclairage extérieur PV dans Ecole supérieure en génie électrique et énergétique d’Oran
  • #5 Durant cette présentation ,j’aborderai le plan suivant
  • #6 On commence par une petit intro pour mieux comprendre le thème
  • #7 l’énergie solaire photovoltaïque consiste à produire l’énergie électrique directement a partir des rayons solaire a laide des panneaux solaire ;cette technologie peuvent remplacer d’autres sources d’énergies actuel comme les hydrocarbures et le charbon
  • #8 Passons ensuite à la problématique Le but de cette étude et de dimensionné un système photovoltaïque pour alimenter l’eclairage extérieur de l’école Pour faire cette étude Il Faut D'abord précisé les points principaux qui nous aide à le réalisé
  • #9 Le premier point Le but de cette étude et de dimensionné un système photovoltaïque pour alimenter l’eclairage extérieur de l’école
  • #10  pour la troisième partie Avant de passer a résoudre la problématique il faut d’abord comprendre le fonctionnement d’un système photovoltaïque et ces éléments
  • #19 Et par rapport au fonctionnement
  • #20 Pour dimensionner un système photovoltaïque on respect les cinq étapes suivantes
  • #21 Passant à la partie pratique Le site choisi pour réaliser le projet de l’étude est l’ESGEE d’Oran
  • #22 Les points lumineux utilisés actuellement
  • #28 Et concernant la Consommation journalière actuel d'énergie de site
  • #29 Comme vous voyez l’éclairage extérieur de l’école consomme une grande énergie et Cela est dû aux équipements utilisés et nombre d’heure On a remplacé les lampes sodium par des LEDS et nous avons diminue la Durée d’utilisation des néons
  • #31 On commence les calculs par la 1ere étape On applique la lois suivantes Pi : Puissance électrique d'un appareil i exprimée en Watt (W). Ti : Durée d'utilisation de cet appareil i en heure par jour (h/j).
  • #33 E : Consommation journalière). K : Coefficient correcteur. Ir : Irradiation moyenne du N : Nombre de panneaux. P : Puissance crête du champ photovoltaïque ( Le panneau choisi et de puissance 250 Pc : Puissance crête du panneau Pour notre cas d'étude, la conguration est de 6 panneaux en parallèle et 23 en série
  • #34 Cch : Capacité du champ de batterie (Ah). Ec : Énergie consommée par jour (Ec = 79200 Wh/j). N : nombre de jour d'autonomie (N = 3j). D : Décharge maximale admissible (0,8 pour les batteries au plomb)
  • #36 Pour confirmer les résultats de calcule on utilise logiciel pv syst . Il est utilisé pour la conception et le dimensionnement des systèmes photovoltaïques dont il propose plusieurs structures d'installations et offre une grande variété de technologies de cellules photovoltaïques et de batteries solaire pour différents fabricants.
  • #38 En commencer par la présentation de site du projet En premier lieu nous avons saisi les coordonnes géométriques de site
  • #39 Après en passe a la Détermination des modules photovoltaïques On a choisi le module Lubi Electronic de puissance crête 250 W Les resultats obtenu est 138 panneaux 23 panneaux en série et 6 parallel
  • #40 On a choisi l’ onduleur de marque Solectria de puissance 36 kw et de tension de foncionnement 200 800 v avec deux MPPT
  • #41 Et la derniére étape c‘est Détermination de nombre des batteries le nbr de batterie totale est 92 batterie 4 batterie en série et 23 en parallèle
  • #42 Deux méthodes ont été utilisées pour mener cette étude méthode computationnelle et la méthode de simulation ; les resultats de deux méthodes sont identique . Donc on peut dire que notre étude est réalisable : GlobHor Irradiation globale horizontale . DiHor Irradiation diuse horizontale. T-Amb Température ambiante. GlobInc Global incident plan capteurs. GlobE Global "eectif", corr. pour IAM et ombrages. E-Arry Énergie eective sortie champ. E-user Énergie fournie à l'utilisateur. E-Solar Énergie du soleil. E-Grid Énergie injectée dans le réseau. EFrGrid Énergie du réseau.
  • #43 En conclusion on peut dire que les installations photovoltaïques un investissement intéressant qui peut jouer un rôle très important pour résoudre le problème de l’électrification et représente un bon bénéfice pour couvrir les besoins de base en électricité.