Le document traite du dimensionnement des installations photovoltaïques, tant autonomes que raccordées au réseau, incluant des études de cas pratiques. Il détaille les étapes du dimensionnement, tels que le calcul des besoins énergétiques, l'évaluation du gisement solaire et le dimensionnement des composants comme les panneaux solaires, les batteries, et les onduleurs. Enfin, il présente des exemples concrets d'installations photovoltaïques et les méthodes de calcul utilisées pour garantir leur efficacité.

1. 1

2. Plan:
 Introduction
 Le dimensionnement des installations photovoltaïques autonomes.
Etude de cas « Installation PV de 6 KWc dans un Bâtiment
bioclimatique isolé »
Le dimensionnement des installations PV raccordées au réseau.
 Etude de cas « Une centrale PV raccordée au réseau de 200 KWc
au siège du CSEFRSR »
Conclusion 2

3. Le dimensionnement des installations
photovoltaïques autonomes.
3

4. 4
Au fil du soleil Avec stockage
Schémas types du fonctionnement:

5. La démarche du dimensionnement
5
1-Définition du besoin électrique
 inventaire des appareils consommateurs d'électricité

6. 6
 Consommation d'énergie journalière
Ec =∑Pu*Nbre*dt
Ec: Consommation d'énergie journalière en (kwh/j)
Pu: Puissance unitaire en (W)
Nbre: Nombre d’Appareils
dt: durée d’utilisation quotidienne en Heure

7. 2-Évaluation du gisement solaire local
Localisation
L’angle d’inclinaison optimal
L’orientation
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8. 3-Dimensionnement du champ photovoltaïque
 Calcul de la puissance crête Pc du générateur photovoltaïque nécessaire :
Pc =
Ebx Pi
Ei × PR
Pc: la puissance crête du champ photovoltaïque en (Wc)
Eb: l’énergie journalière consommée
Pi : la puissance d’éclairement aux conditions STC
PR: le ratio de performance
Ei: l'irradiation solaire journalière, exprimée en kWh/m²/jour
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détermination du nombre de panneaux solaires nécessaires pour l’installation
N = Pc / puissance crête unitaire panneau

9. 9
4-Dimensionnement du parc de batteries
 Calcul de la tension
Le calcul de la tension du parc de batteries repose sur deux contraintes :
• minimiser la chute de tension dans les câbles (contrainte de performance),
• éviter les échauffements des câbles (contrainte de sécurité).
0 W < Puissance ≤ 500 W
500 W < Puissance ≤ 2 000
W
2 000 W < Puissance ≤ 10
000 W
Choix de la tension du parc
de batteries
Une tension de 12 V du parc
de batterie est acceptable.
Une tension de 24 V du parc
de batterie est raisonnable.
Au delà de 2 000 W, les
sections de câbles
deviennent trop importante
.Une tension de 48 V est
donc requise afin de
minimiser la section des
câbles.

10. 10
 Calcul de la capacité des accumulateurs nécessaire
C =
Ec 𝑋𝑵
D x U
C : capacité de la batterie en (Ah)
EC : énergie consommée par jour (Wh/j)
N : nombre de jour d’autonomie
D : décharge maximale admissible
U : tension de la batterie (V)
Na=C/ Cunitaire

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5-Le choix du Régulateur
In: courant nominale du régulateur
Icc: courant de court-circuit du champ PV
Ua: La tension maximale du régulateur
K: le coefficient en température de la tension du champ PV
In > 1,25 . Icc Ua > Uco . K
La tension du parc batteries doit être
conforme à la configuration du régulateur

12.  Partie CC:
L'onduleur imposera un signal de sortie adaptée aux appareils qu'il alimente.
cas général:
• Tension alternative de fréquence 50 Hz
• Valeur de la tension efficace : Ueff = 230 V
12
6-Le choix de l’onduleur
L'onduleur doit être adapté à la tension du système imposé par le parc de batteries (12 V, 24 V ou 48 V).
 Partie CA:
 Puissance nominale:
L’onduleur doit être dimensionné de manière à ce que sa puissance nominale couvre la somme
des puissances de tous les utilisateurs que l’on souhaite utiliser en même temps.

13.  Courants de démarrage des appareils électriques
13
Courbe du courant en phases transitoire et stationnaire

14. ρ1 : Résistivité du matériau conducteur en Ω.mm²/m.
L : Longueur du câble (m)
S : Section du câble (mm²)
I : Courant circulant dans le câble (A)
ε : chute de tension, ε = 0.03
VA : Tension à l’origine du câble (V)
14
4-Dimensionnement des câbles

15. 15
Etude de cas
« Installation PV de 6 KWc dans un
Bâtiment bioclimatique isolé »

16. 16
Cahier des charges

17. 17
Appareils Nbre Puissance unitaire(w) durée d’utilisation (h) Energie (Wh/j)
Ordinateur 20 75 8 12000
Lampes fluorescentes tube 15 18 5 1350
Lampes LED (extérieur) 10 15 10 1500
Réfrigérateur 1 760 8 6080
Système Sécurité 1 400 24 9600
Système d'arrosage 1 1000 0,5 500
Consommation d'énergie journalière Ec (KWh/j) 31,03
Cahier des charges

19. 19
Résultats

20. Résultat

21. 21
Résultat

22. 22
Résultat

23. 23
Résultat
Diagramme des pertes sur
l'année entière

24. 24
Le dimensionnement des installations PV
raccordées au réseau.

25. Schéma géneral d’une installation PV
connectée au réseau
Revente totale de la production

26. Schéma géneral d’une installation PV
connectée au réseau
Revente du surplus de la production

27. Dimensionnement de l’onduleur
Dimensionnement des installations PV
raccordées au réseau
La compatibilité en
puissance
La compatibilité en tension
La compatibilité en
courant
Trouver la puissance de l’onduleur
Sélectionner le nombre de
chaines en parallèle par
rapport au courant
Sélectionner le nombre de modules en
série par rapport à la tension

28. La compatibilité en puissance
La puissance des modules PV doit être inférieure à la puissance
maximale admissible de l’onduleur, pour éviter toute sorte sous-
exploitation.
Dimensionnement des installations PV
raccordées au résaeu

29. La compatibilité en tension
La tension délivrée par les modules ne doit jamais être
supérieure à la tension d'entrée maximale admissible Umax
de l’onduleur.
Dimensionnement des installations PV
raccordées au résaeu

30. La compatibilité en courant
Le courant débité par le groupe PV ne doit pas dépasser
la valeur du courant maximal admissible Imax par
l'onduleur.
Dimensionnement des installations PV
raccordées au résaeu

31. La procédure du dimensionnement
La compatibilité en puissance et
choix de l’onduleur
Nombre de panneaux à
installer x La puissance
maximale délivrée par un
module
Benchmarking
Le choix des onduleurs

32. Calcul du nombre des modules en
série
La Tension maximale délivrée par les panneaux =
N × Uco × K < Umax d’entrée de l’onduleur
Umppt, min <N × Uco × K <Umppt, max

33. Calcul du nombre de chaines en
parallèle
• courant maximal admissible par l'onduleur :
Imax(A).
• courant de court-circuit des modules
photovoltaïques : Icc (A).

34. Étude de cas

35. Présentation du projet
La mise en place d’une centrale PV d’une puissance de 200 KWc
au siège du conseil supérieur de l’ éducation , de la formation et
de la recherche scientifique .

36. Plan de masse

37.  Les parkings:
Présentation du projet
La surface disponible est de 1237 m2

38. Présentation du projet
 La verrière:
La surface disponible est de 312,84 m2

39. Les modules utilisés
Les parkings:
Jinko Solar 265 Wc
La verrière:
SCNA Solar France250 Wc

40. Calepinage
La puissance installée 188,41+19=207,41 KWc

41. Calepinage
Les parkings:

42. La compatibilité en puissance et choix de l’onduleur:
114x265= 30210Wc <10200+20440=30640 W

43. Dimensionnement à la base de l’onduleur 20000 TL:
114 modules =76+38
76*265=20140w<20440w
Le nombre minimale de modules
en série:
Le nombre maximale de modules
en série:
N × Uco × K= 26× 38.6 × 0.79=792.844V<1000V
320<792.844V < 800 V
Nombre de modules en série=26
modules
Le nombre maximale de chaines
en parallèle:
Le Nombre de chaines en parallèle est 3.
1 chaine 26 panneaux
2-3 chaine25panneaux

44. Dimensionnement à la base de l’onduleur 10000 TL:
114 modules =76+38
38*265=10070w<10200w
Le nombre minimal de modules
en série:
Le nombre maximal de modules
en série:
N × Uco × K= 19× 38.6 × 0.79= 579.386V <1000V
320< 579.386V < 800 V
Nombre de modules en série=19
modules
Le nombre maximal de chaines
en parallèle:
Le Nombre de chaines en parallèle est 2.
1 chaine 19 panneaux
1 chaine19 panneaux

45. Schéma récapitulatif
Parking 1
S=198,35m²
onduleur 20kwconduleur 10kwc 114 panneaux
38 panneaux
2 chaines en parallèle
1-2 chaine 19 panneaux
76 panneaux
3 chaines en parallèle
1 chaine 26 panneaux
2-3 chaine25panneaux

46. Dimensionnement par les logiciels
Le logiciel SUNNY DESIGN

47. Dimensionnement par les logiciels
PV SOL

48. Dimensionnement par les logiciels
PV SOL: Résultats de simulation

49. Comparaison des résultats manuels et ceux
des logiciels
XX

50. Conclusion
50

51. 51

52. 52

53. 53