Dimensionnement solaire

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de L’enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Université Abderrahmane MIRA de Bejaia Faculté des Sciences et science de l’ingénieur Département d’électronique

Mémoire de fin d’études En vue d’obtention d’un diplôme d’ingénieur d’état en électronique OPTION : COMMUNICATION

Thème : LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE SYSTEMES A ENERGIE SOLAIRES

Présenté par :

Promoteur :

Mr :

BEKT BEKTACHE HALIM Mr : NASRI NADJIB

Promotion 2006 2006/2007 /2007

Mr : M. M.TOUNSI

Sommaire INTRODUCTION GENERALE…………………………………………………………....…1 CHAPITRE I : généralités sur l’énergie solaire

I-1 – Introduction…………………………………………………………….………...3 I-2 - Les sources d’énergies renouvelables…………………………………………….3 I-2-1 : Les énergies renouvelables…………………………………………………...…3 I-2-2 - Enjeux et défis………………………………………………………………..…4
Sur le plan environnemental………………………………………………………..4
Sur le plan social………………………………………………………………...….4
Sur le plan économique…………………………………………………….……….4 I-3 - Formes d’utilisations de l’énergie solaire ……………………………...…………4 I-3-1 - La conversion solaire photovoltaïque……………………………………..5 a) Rappels sur l’effet photovoltaïque…………………………………………....……..5 b) Applications de la conversion P.V……………………………………………….… 6 • Système P.V d’alimentation électrique…………………………………………6 • Système P.V raccordé au réseau……………………………………………..…7 • Système P.V de pompage d’eau……………………………………………...…7 • Système de protection cathodique………………………………………………8 I-3-2 - La conversion solaire thermique……………………………………..……8 a) Rappels sur l’effet thermique……………………………………………………8 b) Applications de la conversion solaire thermique………………………….…8 • Le chauffe-eau solaire…………………………………………………..………8 • Le plancher chauffant solaire……………………………………………...……9 I-4 - les Equipements des installations solaires………………………………….…….9 a) Le champ photovoltaïque………………………………………………………..….9 b) La batterie d’accumulateur…………………………………………………….…..10

c) Le régulateur de tension…………………………………………………………....10 • l’autorégulateur………………………………………………………….……..10 • le régulateur shunt……………………………………………………………..10 • le régulateur série……………………………………………………………...10 • le régulateur à déconnexion partielles……………………………………..…..10 • le régulateur à découpage……………………………………………………...11 • le régulateur suiveur de puissance maximale………………………………….11 d) L’onduleur (convertisseur continu-alternatif)…………………………………..…11 e) L’armoire de distribution AC……………………………………………………...13 f) Les pompes solaires……………………………………………………………..…13 • La pompe centrifuge………………………………………………………...…13 • Les pompes de surfaces………………………………………………………..14 • Les pompes immergées………………………………………………………..14 • Les capteurs thermiques………………………………………………..…14 • Le capteur plan avec vitrage (corps noir-serre)……………………….…14 • Le capteur de Francia (plaque noire-plaque verre)…………………...…14 • Le capteur à surfaces sélectives…………………………………………..14 • Le capteur plan sans vitrage, sans revêtement et sans isolant……….….14 • Le capteur à tube sous vide…………………………………………….…15 I-5 – Conclusion………………………………………………………………………15 CHAPITRE II: Techniques de dimensionnement II.1 – Introduction……………………………………………………………….……………16 II.2 - Dimensionnement de systèmes photovoltaïques………………………………………..16 II-2.1 - Cas d’un système à courant continu…………………………………………….……16 a) Détermination du profil de charge………………………………………………………..16 b) Calcul du champ photovoltaïque……………………………………………………...….16 c) Calcul de la capacité de batterie……………………………………………………………17 d) Dimensionnement du régulateur…………………………………………………………...17 II-2.2 – Cas d’un système à courant alternatif…………………………………………..……19

II-2.3 Cas d’un système de pompage……………………………………………….…..……20 a) Le débit………………………………………………………………………….……..… 20 b) La hauteur manométrique totale (HMT)…………………………………………..….…..20 c) Le calcul de l’énergie quotidienne requise……………………………….……….…..….20 II.3- Dimensionnement de systèmes solaires thermiques………………….…………….…..21 II-3.1-Cas d’un chauffe-eau solaire domestique………………………………….…….……21 a) Estimation de l’énergie requise par le chauffe-eau………………….…………....21 b) Les pertes………………………………………………………………….……………... 21 •

Calcul des pertes dues au ballon……………………………………….…………...22

•

Calcul des pertes dans la tuyauterie………………………………….………..…..23

c) l’énergie totale………………………………………………………………….……24 d) Les capteurs thermiques………………………………………………………….…24 •

Puissance produite par le capteur thermique………………………..……………..24

II-3-2-Cas d’un plancher chauffant/rafraîchissant solaire………………………….…24 a) Calcul de l’énergie requise annuelle………………………………………………….......24 b) Calcul de la surface du capteur thermique…………………………………………...……25 II-4) conclusion………………………………………………………………………….25 CHAPITRE III: Description de l’interface III-1 - Introduction ………………………………………………...…………………………26 III-2 – Objectif et Arborescence de l’interface ………………………………………...…….26 III-2-1 - Objectif de l’interface ………………………………………………………………26 III-2-2 – Organisation fonctionnelle ……………………………………………………...…26 A. Les calculs de dimensionnement …………………………. ………………………...…...26 B. L’analyse économique ……………………………………………………………………27 C. La documentation technique ……………………………………………………………...27 III-3 – Description fonctionnelle de l’interface ……………………………………………...27 III-3.1 – Systèmes photovoltaïques ………………………………………….………..……..27 A - Le système à courant continu ……………………………………….……………..……28 •

Etape 1 - Détermination du profil de charge ……………………………….…..………..28

•

Etape 2 - Dimensionnement du champ photovoltaïque …….…………….….…………..29

•

Etape 3 - Calcul de la capacité batterie ……………………………...….…………...…..30

•

Etape 4 - Choix du régulateur ……………………………………………....……………30

•

Etape 5 – Bilan économique …………………………………………….……..…...……30

B - Système à courant alternatif ….………………………………………..………...…..…..31 C - Système de pompage d’eau ………………………………………………….……..…...31 •

Etape 1 - Détermination de la consommation en eau ……………………...…....……….31

•

Etape 2 - Détermination de l’énergie requise ………………………………….…..……32

III-3.2 – Systèmes thermiques ………………………………………………………….…...32 A - Chauffe-eau solaire domestique …………………………………………………..…….32 •

Etape 1 - Evaluation de la consommation …………………………………..…...………32

•

Etape 2 - Dimensionnement du capteur thermique ………………………………..…….33

B - Plancher chauffant/rafraîchissant ……………………………………………...……….34 •

Etape 1 - Profil de charge …………………………..…………………….………..…….34

•

Etape 2 - Dimensionnement du capteur thermique ……………………………..……….34

III-3.3 - Récapitulation des résultats ………………………………………………………..35 III-3.4- Quantité de CO2 évité ..…………………...…………………………...……………35 III-4 - Bilan économique …………………………..………………………..……………...36 III- 5 - Les outils d’aide ....……………………………………………………...…………..37 III- 9 - Conclusion ………….………………………………………………………………..38 CHAPITRE : Différentes applications. IV-1- introduction……………………………………………………………….....………....40 IV-2- application domestique ………………………………………………...…..………….40 IV-2-1 : Définition du profil de charge …………………………………….……..…………40 IV-2-2- Le dimensionnement du champ ………………………………………...…………...40 c) Calcul de la capacité de la batterie ………………………………………………..…….. 41 d) Choix du régulateur ……………………………………………………...…..…………..41 e) Choix de l’onduleur ………………….. ……………………………………..…………..41 f) Récapitulatif des résultats obtenus……………………………………………..…………..41

g) Bilan économique …………………………………………………..…………………….42 •

Energie produite par an ………………………………………………………………42

•

Amortissement du système ………………………………………………………….42

IV-3-Application au système de pompage d’eau ……………………………………..……..43 IV-3-1- Le profil de charge ………………………………………………………………….43 •

Les résultats du dimensionnement ………………………………………………….43

IV-3-2- Le dimensionnement du champ …………………………………………………….43 •

Les caractéristiques du module utilisé ………………………………………………43

•

Les résultats du dimensionnement …………………………………………………..43

 Les caractéristiques de l’onduleur ………………………………………….……….44 IV-5-3- La récapitulation des résultats obtenus …………………………………………….44 IV-5-4- Le bilan économique ……………………………………………………………....44 IV-4- application chauffe-eau solaire domestique :…………………………. …....………..46 IV-4-1- L’estimation des besoins en eau chaude …………………………………………...46 IV-4-2 - Les caractéristiques du matériel utilisé…………………………………………….46 IV-4- 3- les résultats obtenus ……………………………………………………………….46 IV-4-4- La récapitulation des résultats obtenus …………………………………………….46 IV-4-5 - La quantité du Co2 évitée ……………………………………………………….....47 IV-4-6- Estimation des coûts …………………………………………………………..……47 IV-5-2- Les caractéristiques du matériel utilisé ………………………………………….….48 IV-5-1 - Profil de charge ………………………………………………………………….…48 IV-5- application plancher chauffant / rafraîchissant ………………………………………..48 IV-5- 3- les résultats obtenus …………………………………………………………….….49 IV-5-4- La récapitulation des résultats obtenus ………………………………………….….49 IV-5-5- La quantité du Co2 évitée …………………………………………………………...49 IV-5-6- Estimation des coûts ………………………………………………………………..49 IV-6- Conclusion ………………………………………………………..……..…………….50 CONCLUSION GENERALE ……………………………………………………………….51

Introduction générale

INTRODUCTION GENERALE

D

epuis fort longtemps, les combustibles fossiles sont utilisés comme sources d’énergie. Malgré le proche épuisement de leurs réserves, ces énergies sont une menace à l’environnement car elles sont à l’origine de la pollution et du réchauffement de la planète. Ceci se traduit

continuellement par l’augmentation considérable des émissions de gaz à effet de serre (CO2, H2S, …), la réduction de la couche d’ozone, la fonte des glaces, le dérèglement climatique. Beaucoup d’actions sont menées à l’échelle planétaire pour prémunir les générations futures de nos gestions écologiques désastreuses : de nombreux programmes de démonstration sont réalisés pour promouvoir et encourager l’utilisation des énergies renouvelables, car elles sont non polluantes et inépuisables. Le rayonnement solaire reçu en un an sur la surface du globe représente environ 5000 fois la consommation mondiale d’énergie[01]. Les progrès technologiques aidant, diverses applications sont optimisées et maitrisées. Les applications solaires photovoltaïques et thermiques, sont très prometteuses pour les pays riches en gisement solaires. Ces deux formes d’énergies reposent sur des phénomènes de conversion du rayonnement solaire en électricité et en chaleur. Réussir l’utilisation d’une installation solaire, passe d’abord par un bon dimensionnement de ses différents équipements. Aussi, notre travail propose une interface graphique développée sous matlab, qui permet d’un coté le dimensionnement des systèmes à énergie solaire (système à courant continu, système à courant alternatif, système de pompage

d’eau,

chauffe-eau

domestique

thermosiphon

et

plancher

solaire

chauffant/rafraîchissant), et de l’autre coté une analyse économique (le calcul du coût des

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Introduction générale

différents systèmes et leurs amortissements), en plus d’une aide documentaire technique conséquente. Notre mémoire est organisé comme suit : •

Le premier chapitre est consacré aux généralités sur les énergie renouvelables leurs avantages, suivies d’une revue technique des équipements constituant les installations photovoltaïques et thermiques.

•

Le deuxième chapitre traite des techniques (étapes) de dimensionnement des systèmes solaire avec leurs modélisations mathématiques en vue d’une implémentation sous matlab.

•

Le troisième chapitre est justement réservé à la description de notre interface graphique et à sa description fonctionnelle.

•

Le quatrième chapitre démontre l’efficacité de notre interface dans les calculs d’installations solaires domestiques :

alimentation électrique d’un foyer en

électricité, un système de pompage d’eau, un chauffe-eau et un plancher chauffant/rafraîchissant. Nous terminons par une conclusion générale suivie de la bibliographie utilisée.

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Généralités sur l’énergie solaire

Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

I-1 - INTRODUCTION : Les énergies renouvelables, longtemps ignorées et négligées, sont aujourd’hui au cœur de la lutte écologique mondiale pour la réduction des émissions de gaz carbonique, la protection de la couche d’ozone et la lutte contre le réchauffement climatique. Le désastre écologique « imposé » par les pays industrialisés, est né de leurs courses effrénées vers le développement industriel sans se soucier des retombées écologiques dans l’utilisation d’énergies conventionnelles polluantes et dangereuses pour l’équilibre environnemental. C’est ainsi que depuis une trentaine d’années, beaucoup d’efforts sont menés pour promouvoir, encourager et favoriser l’émergence et l’utilisation d’énergies renouvelables dans divers projets vu leurs nombreux avantages : disponibilité, propreté, facilité de mise en œuvre, faible maintenance, fiabilité …etc. I-2 - LES SOURCES D’ENERGIES RENOUVELABLES : Une source d’énergie est dite renouvelable si le fait d’en consommer n’en limite pas sa consommation future, du fait de son épuisement où des endommagements impliqués pour l’environnement et la société. Les systèmes à énergies renouvelables sont des technologies permettant de produire de l’électricité ou de la chaleur à partir des sources renouvelables [1]. I-2-1 : LES ENERGIES RENOUVELABLES : •

Le biogaz : Utilisation de l’énergie générée par la combustion du gaz méthane collecté et produit par les déchets organiques parvenant de l’agriculture et des décharges industrielles.

•

La biomasse : il s’agit d’énergie stockée sous forme organique grâce à la photosynthèse, et exploitée par combustion (bois et autre biocarburants). Elle est considérée comme renouvelable si on admet que les quantités brûlées n’excèdent pas les quantités produites.

•

La géothermie : Le principe consiste à extraire l’énergie géothermique contenue dans le sol. La plus grande partie de la chaleur de la terre est produite par la radioactivité naturelle des roches qui constituent la croûte terrestre [2].

•

L’énergie éolienne: l’énergie produite par le vent au moyen d’un dispositif aérogénérateur ou un moulin à vent.

•

L’énergie marémotrice : l’énergie des vagues (marée haute, marée basse), transformée en énergie électrique.

•

L’énergie hydraulique : utilisant des cours d’eau pour produire d’électricité.

•

L’énergie solaire : transformation de l’énergie solaire en électricité ou en chaleur à partir de panneaux ou de capteurs solaires. 3

Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

I-2-2 - ENJEUX ET DEFIS : L’insécurité énergétique et les enjeux environnementaux ont conduit à un accroissement des recherches vers les énergies renouvelables. Une étude du World Oil Annual International Outlook [3], montre que les ressources accessibles de pétrole seront épuisées en moins de cinquante ans (la consommation annuelle étant d’environ 4 milliards de tonnes) et les réserves de gaz naturel en soixante ans. La pollution a atteint des seuils critiques, par ses diverses formes : pluies acides, pollution photochimique, forte émissions de gaz carbonique (plus de sept milliards de tonnes de CO2 sont relâchées dans l’atmosphère d’après l’Agence Internationale de l’Énergie), renforcement de « l’effet de serre », élargissement du trou d’Ozone. De plus, la gestion des déchets de certains combustibles (fossiles et nucléaires) pose de sérieux problèmes environnementaux. Les énergies renouvelables, et particulièrement l’énergie solaire, sont en pleine expansion vu leurs multiples avantages sur différents plans :
Sur le plan environnemental : o Ces énergies sont renouvelables i.e. non limitées par l'épuisement de leur gisement. o La production de gaz à effet de serre est faible pendant la production d'énergie. o Les déchets produits par un système de production d'énergie renouvelable sont essentiellement des déchets de démantèlement des installations en fin de vie.
Sur le plan social : o Les impacts en cas d'accident grave sont facilement maîtrisables comparés à ceux de l'industrie nucléaire ou pétrolière. o Les ressources exploitées sont locales, permettant ainsi un développement local.
Sur le plan économique : o L’installation, le transport et la maintenance des systèmes sont peu coûteux. o Le démantèlement des systèmes de production d'énergie renouvelable est facile, rapide et peu coûteux.

I-3 - FORMES D’UTILISATIONS DE L’ENERGIE SOLAIRE : A l’instar de beaucoup de ces énergies, l’énergie solaire s’impose de plus en plus comme une source adaptée pour la production d’électricité à petite échelle (décentralisée ou injectée sur le réseau), les alimentations de secours, le pompage d’eau, le chauffage d’eau sanitaire, la climatisation, le dessalement de l’eau, le balisage, la télémétrie, la protection cathodique …etc. L’énergie solaire est utilisée sous deux formes : •

L’énergie solaire photovoltaïque P.V ou conversion directe du rayonnement en électricité.

•

L’énergie solaire thermique ou conversion du rayonnement en chaleur, soit de façon active en utilisant un fluide caloporteur (liquide ou gazeux) pour transporter et stocker la chaleur du 4

Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

soleil, soit de façon passive en utilisant à titre d’exemple les éléments structuraux d’un immeuble pour le chauffer. I-3-1 - L A CONVERSION SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE : On assiste ces dernières années à une forte multiplication de cette utilisation dans de petites et moyennes centrales injectées sur le réseau électrique, dans l’électrification des endroits isolés à faible profil de charge et sur les toits des nouveaux immeubles d’habitation. Diverses autres applications sont beaucoup plus anciennes : le pompage d’eau, la protection cathodique, l’alimentation électrique des satellites, des stations d’observation météorologique, des relais de télécommunications, des systèmes de signalisation routière, de balises de navigation maritime et aérienne…etc. a) Rappels sur l’effet photovoltaïque : Lorsqu’un matériau est exposé à la lumière du soleil, les photons constituant la lumière transfèrent l’énergie suffisante et libèrent les électrons des couches électroniques supérieures (électrons de valence) pour créer une tension électrique continue. Un simple montage électrique permet de recueillir, stocker et transporter le courant électrique. Ce phénomène a été découvert vers 1839 [4] par le physicien français Edmond Becquerel. Toutefois, la première photopile n’a été fabriquée que vers les années 1954 dans les laboratoires BELL aux Etats-Unis d’Amérique [5].

Figure I.1- Schéma de principe d’une cellule photovoltaïque Les cellules photovoltaïques sont des composants optoélectroniques réalisées à l'aide de semi conducteurs en silicium. L’absorption de la lumière permet la création de charges positives et négatives, qui sont séparées et collectées par une grille sur leur face avant et un contact sur leur face arrière. Le schéma équivalent d’une telle cellule est présenté par la figure (I-2) et se compose d’une source de courant G, d’une diode, d’une résistance Rp représentant les pertes d’énergie, et de la résistance Rs du semi conducteur et des électrodes de la cellule. Le courant ID, passant dans la diode, est régi par les équations de Ebers-moll :[6] eV I D = I S [exp( D ) − 1] kT Où Is est le courant de saturation de la diode, e est la charge de l’électron, T est la température absolue de la diode et la constante de Boltzmann. 5

Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

Figure I.2- schéma équivalent de la cellule PV. Un regroupement de cellules forme un module photovoltaïque, protégé en face avant par une plaque de verre et en face arrière par un autre matériau (ou autre plaque de verre), et installé sur un cadre en aluminium anodisé.

Figure I.3– Vue de face d’un module photovoltaïque

Ce module à une caractéristique courant-tension (I/V) similaire a celle de la cellule, caractérisée par la tension en circuit ouvert Voc (en absence de courant) et le courant de court circuit Icc (en absence de tension). Pour une utilisation optimale, le module est exploité dans sa région de puissance maximale exprimée en Wc (Watt crête). La tension et le courant correspondants sont appelés tension à puissance maximale (Vpmax) et courant à puissance maximale (Ipmax).

Figure I.4- Caractéristique I/V d’un module P.V.

b) Applications de la conversion P.V : •

Système P.V d’alimentation électrique : Un système P.V peut fonctionner en présence d’un réseau électrique (système raccordé au réseau) ou bien

hors du réseau (système

autonome). Diverses sources peuvent être combinées et complémentaires dans un tel système (système autonome hybride). Les systèmes autonomes purs exigent l’utilisation des batteries pour le stockage électrochimique.

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Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

Figure I.5- Exemple d’un système hybride solaire / éolien. Selon la nature du courant utilisé, on trouve des systèmes photovoltaïques à courant continu et des systèmes photovoltaïques à courant alternatif.

Figure I.6- Le système photovoltaïque à courant continu / alternatif. •

Système P.V raccordé au réseau : Le courant généré peut être utilisé localement et les surproductions injectées au réseau. La centrale de distribution électrique se charge également d’équilibrer l’offre et la demande.

Figure I.7- Le système photovoltaïque raccordé au réseau •

Système P.V de pompage d’eau : « Le pompage solaire » représente la solution idéale pour l'approvisionnement en eau partout où le réseau électrique est absent (alimentation en eau pour un usage domestique, pour l’irrigation agricole,…etc.). L’eau est stockée dans des réservoirs adaptés à la demande et aucune batterie électrochimique n’est nécessaire. D’autre part, l’énergie photovoltaïque ne présente aucun risque de pollution de l’eau, contrairement aux générateurs diesel où des écoulements de combustible peuvent se produire.

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Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

Figure I.8- Le système de pompage solaire. •

Système de protection cathodique : Tout matériau métallique enterré ou immergé dans un environnement électrolytique est soumis à la corrosion : détérioration du matériau par réaction électrochimique engendrant parfois des incendies, de la pollution, des intoxications et des surcoûts d’exploitation. La solution la plus adaptée à ce phénomène est la protection cathodique par soutirage de courant. La structure à protéger est couplée à la polarité négative d’un générateur tandis que la polarité positive est couplée à une anode auxiliaire dite « sacrificielle ». Avec une source solaire, l’anode reste inerte (sans mouvement) et donc ne se détériore pas avec le temps.

I-3-2 - L A CONVERSION SOLAIRE THERMIQUE : L’énergie solaire sous sa forme thermique est utilisée dans l’habitat (pour le chauffage de l’eau sanitaire, le chauffage des piscines, la climatisation et la réfrigération.), et dans l’agriculture et l’industrie (serres, séchoirs solaires, cuisinière solaire, dessalement de l’eau,…etc.).

a) Rappels sur l’’effet thermique [3][7] : L'énergie du rayonnement solaire est transformée en chaleur via un capteur pour produire de l'eau chaude par effet de serre. Ce nom provient de son utilisation initiale dans l’agriculture (les serres). Sa découverte remonte à 1769 quand le physicien genevois Horace-Bénedict parvint à obtenir une température de 160°C en disposant cinq (5) boites en verre les unes dans les autres, puis en 1837, le sud africain Sir John Herschet, parvint à obtenir une température de 120°C en disposant deux (2) plaques de verres sur du sable. Telles sont les premières descriptions connues des capteurs thermiques.

b) Applications de la conversion solaire thermique: •

Le chauffe-eau solaire : Le chauffage solaire de l'eau est l’une des capacités fascinantes de l'énergie solaire. Il permet d’avoir l’eau chaude en été et en hiver. Un appoint en gaz ou en électricité, peut être ajouté pour garantir l’efficacité du système même durant des conditions climatiques défavorables.

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Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

Figure I.9- Le chauffe–eau solaire domestique. •

Le plancher chauffant solaire : Ce type de chauffage solaire est constitué d'un tandem capteurs - plancher chauffant où le plancher se compose d'un réseau de canalisations insérées dans le sol pour y faire circuler l’eau chauffée, raccordé directement aux capteurs solaires ou via un échangeur à fluide caloporteur. En hiver, la chaleur de l’eau se diffuse à travers le sol et rayonne vers les corps, objets et parois environnants qui réchauffent à leur tour l'air ambiant (la dalle joue le rôle de radiateur). En été, le plancher de température plus basse, absorbe la chaleur du logement et l’eau circulante la rejette vers l'extérieur assurant ainsi un rafraîchissement de la demeure.

Figure I.10- Installation des canalisations d’un plancher solaire. Cette application convient parfaitement pour l'habitat individuel, les immeubles collectifs, les hôpitaux et les bureaux.

I-4 - LES EQUIPEMENTS DES INSTALLATIONS SOLAIRES : Nous décrivons dans cette section, les divers équipements utilisés pour la conversion photovoltaïque et/ou la conversion thermique dans les installations solaires.

a) Le champ photovoltaïque : Modules photovoltaïques interconnectés en une seule unité de génération d’électricité, montés sur des structures diverses (support ou châssis, toits et autres).

Figure I.11- Le champ photovoltaïque 9

Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

b) La batterie d’accumulateur : L’élément le plus délicat du générateur photovoltaïque, de durée de vie assez courte. La batterie stocke de l’énergie durant la journée pour la restituer à la demande, pendant la nuit. Il existe plusieurs types d’accumulateurs : •

L’accumulateur au plomb-acide [8] : batterie électrochimique réversible, économique, mais de durée de vie limitée. Ses plaques positives sont en dioxyde de plomb PbO2 et ses plaques négatives en plomb métallique Pb, et baignent dans un électrolyte H2SO4.

•

L’accumulateur Nickel Cadmium [6] : Coûteux et robuste, son électrolyte ne varie pas durant la charge ou la décharge, lui assurant une durée de vie qui atteint 20 ans.

•

L’accumulateur à l’argent [8] : ses matières actives sont constituées de Zinc à l’électrode négative et d’oxyde d’argent à l’électrode positive.

c) Le régulateur de tension : Le régulateur de charge / décharge est le composant électronique auquel sont reliés les modules solaires, la batterie, ainsi que l’onduleur. Sa fonction principale consiste à contrôler l’état de charge de la batterie en éliminant tout risque de surcharge et de décharge profonde. Il doit permettre un fonctionnement en « floating » de l’accumulateur pour éviter une condensation de la matière active et une mauvaise densification de l’électrolyte. La figure suivante illustre la protection la régulation de la tension batterie par des réenclenchements entre des seuils de protection haut et bas.

Figure I.12- Courbe de régulation. On distingue plusieurs types de régulateurs : [8] •

L’autorégulateur : la régulation se fait en adaptant le générateur P.V. avec la batterie en court-circuitant quelques modules pour optimiser la charge de la batterie.

•

Le régulateur shunt : utilisé dans des installations de faible puissance où il intervient en dérivation sur le générateur photovoltaïque.

•

Le régulateur série : l’élément de coupure est un relais électromagnétique qui déconnecte complètement le générateur photovoltaïque lorsque le seuil limite de tension est atteint. La batterie est remise en charge à partir d’un seuil de tension inférieur.

•

Le régulateur à déconnexions partielles : la déconnexion du champ se fait de façon graduelle pour permettre à la batterie d’approcher une charge idéale et d’éviter une brusque annulation du courant de charge. 10

Chapitre I

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Généralités sur l’énergie solaire

Le régulateur à découpage : utilisé dans les installations de grandes puissances, par l’entremise d’un convertisseur continu-continu (hacheur) qui permet de maintenir la tension de sortie du panneau photovoltaïque constante.

) L’onduleur (convertisseur continu-alternatif) [8] : L’onduleur est un dispositif électro-nique permettant de convertir le courant (et tension) continu en courant (et tension) alternatif avec la fréquence souhaitée (généralement 50/60 Hz).

Figure I.13- Conversion continu / alternatif. Il est construit en deux étages distincts : un étage de commande et conversion AC/DC et un étage transformateur élévateur pour disposer d’une tension de sortie convenable.

Figure I.14- Schéma synoptique d’un onduleur monophasé. Le premier est souvent composé d’un pont de transistors de puissance couplés à des diodes de récupération, commandés à pleine onde ou en modulation à largeur d’impulsions.

Figure I.15– Schéma bloc de l’étage de conversion d’un onduleur monophasé. Chaque ensemble (diode de récupération (Di), transistor de puissance (Ti)) constitue un interrupteur électronique Ki. Afin de créer une tension alternative aux bornes de la charge, les interrupteurs Ki seront commandés deux à deux selon le principe suivant : •

La fermeture simultanée des interrupteurs dans un même bras, est exclue i.e. de (K1/K4) ou de (K2 et K3) en même temps. 11

Chapitre I

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Généralités sur l’énergie solaire

Les 2 interrupteurs K1/K3 sont à commande simultanée ou non, de même pour K2/K4.

Le principe de la commande pleine onde est illustré par les figures suivantes :

Figure I.16- Commande pleine onde (1ere demi période). Pendant la 1ière demi-période, K1 et K3 sont fermés quand K2 et K4 sont ouverts. La tension aux bornes de la charge dans ce cas est positive ( Uc= E), tandis qu’en 2nde demi-période, ce sont K2 et K4 qui sont fermés et la tension aux bornes de la charge est inversée ( Uc= -E).

Figure I.17- Commande pleine onde (2ere demi période). L’inconvénient de cette commande reste une distorsion importante en sortie à cause d’un filtrage insuffisant et délicat à réaliser. Par conséquent, la commande la plus utilisée est celle utilisant une modulation à largeur d’impulsions MLI, comparant une référence sinusoïdale (basse fréquence) à une porteuse triangulaire (haute fréquence).

Figure I.18- Schéma synoptique de la commande MLI

A fréquences élevées, la modulation MLI permet de transformer la tension en suite d’impulsions, de largeur variable, et d’amplitude (Uc= E x (Vr / Vp) variable en fonction du rapport (Vr/Vp). Quant à l’étage transformateur, son rôle est d’élever la tension convertie en tension convenable pour l’application souhaitée.

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Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

Figure I.19- Schéma d’un transformateur idéal. Cet étage doit être construit de façon à optimiser ses pertes ohmiques et magnétiques afin d’être performant dans des environnements sévères.

e) L’armoire de distribution AC : L’armoire de distribution comporte des éléments de protection (fusibles, disjoncteurs) et de distribution électrique (compteurs en cas de raccordement au réseau). Son rôle consiste en la distribution et la gestion de l’énergie produite.

f) Les pompes solaires : Le choix d’une pompe dans un système de pompage d’eau se fait en fonction des caractéristiques hydrauliques (débit, hauteur manométrique totale) mais également en fonction de la source d’eau (puits, forage, rivière, …etc.). •

la pompe volumétrique : pompe transmettant l’énergie cinétique du moteur en mouvement de va-et-vient permettant au fluide de vaincre la gravité par variations successives d’un volume raccordé alternativement à l’orifice d’aspiration et l’orifice de refoulement. Ces pompes incluent les pompes à vis, les pompes à palettes, les pompes à piston et les pompes à diaphragme. Les deux derniers types sont utilisés dans les puits ou forages profonds.

Figure I.20- La pompe volumétrique (à diaphragme). •

La pompe centrifuge : pompe transmettant l’énergie cinétique du moteur au fluide par un mouvement de rotation de roues à aubes (ailettes). L’eau entre au centre de la pompe et sera poussée vers l’extérieur et vers le haut grâce à la force centrifuge des aubages. L’eau aspirée est refoulée à des hauteurs très importantes par la juxtaposition de plusieurs étages. Ces pompes peuvent être flottantes ou immergées et s’adaptent à de petits forages.

Figure I.21- La pompe centrifuge.

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Chapitre I

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Généralités sur l’énergie solaire

Les pompes de surfaces : pour un pompage de surface où seul des groupes motopompes sont utilisés vu leur fort pouvoir d’aspiration (hydraulique immergée). Les multiples configurations locales rendent leur installation difficile ainsi que leur entretien.

•

Les pompes immergées : l’ensemble motopompe est immergé dans le forage ou puit.

g) Les capteurs thermiques : Il existe plusieurs types de capteurs : •

Le capteur plan avec vitrage (corps noir-serre) : capteur couramment utilisé pour des applications à températures modérées (chauffage de l’eau sanitaire, chauffage de locaux, chauffage de piscines).

Figure I.22- Le capteur à liquide plan avec vitrage •

Le capteur de Francia ( plaque noire-plaque verre) : capteur utilisant des verres structurés en nid d’abeilles.

Figure I.23- Le capteur plan à vitrage vertical. •

Le capteur à surfaces sélectives : L’effet de serre est obtenu au moyen de surfaces sélectives à coefficients d’absorption élevés. Le modèle de base comporte un absorbeur avec un revêtement sélectif sur sa surface supérieure. Des tubes sont fixés à la plaque ou intégrés à celle-ci. Un liquide circule à travers les tubes et transporte la chaleur jusqu’au consommateur.

Figure I.24- Le capteur plan sans vitrage à revêtement sélectif. •

Le capteur plan sans vitrage, sans revêtement et sans isolant : Ce capteur capte bien l’énergie solaire, cependant les pertes thermiques vers l’extérieur augmentent 14

Chapitre I

Généralités sur l’énergie solaire

rapidement avec la température de l’eau. En conséquence, il est utilisé pour des applications demandant une fourniture d’énergie à basse température.

Figure I.25- Le capteur en contact avec l’air ambiant •

Le capteur à tube sous vide : l’utilisation d’une rangée de tubes sous vide offre une meilleure résistance à la pression atmosphérique, et élimine la plupart des pertes dues à la convection de l’air, en évacuant l’air qui se trouve entre la plaque de verre et la plaque absorbante, la température d’équilibre stable peut augmenter d’avantage.

Figure I.26- Le capteur sous vide

I-5 - CONCLUSION : Dans ce chapitre, nous avons introduit les énergies renouvelables et leurs divers avantages par rapport aux énergies conventionnelles tout en nous focalisant sur l’énergie solaire pour laquelle nous avons largement rappelé les deux formes d’utilisation à savoir la forme photovoltaïque (conversion du rayonnement solaire en énergie électrique) et la forme thermique (conversion du rayonnement en chaleur) tout en explicitant leurs diverses applications. Nous avons aussi donné une description technique et le principe d’utilisation des divers équipements composant les installations solaires photovoltaïques et thermiques, afin de pouvoir nous en servir facilement dans le chapitre suivant consacré au dimensionnement de telles installations.

15

Techniques de dimensionnement des systèmes solaires

Chapitre II

Techniques de dimensionnement des systèmes solaires

II.1 - INTRODUCTION : Le dimensionnement d’un système à énergie solaire vise une adéquation du profil de charges à la capacité de production du système (équilibre entre les puissances demandée et installée) tant du point de vue génération, stockage, autonomie, régulation et distribution. La bonne conduite de ces opérations ne suffit pas à assurer une bonne exploitation du système car elle reste tributaire d’une bonne gestion de la production (photovoltaïque ou thermique) car en rapport direct avec la durée de vie des équipements : une installation solaire, même très bien dimensionnée, n’est pas bien exploitée si elle est sur-utilisée ou sous-utilisée. Dans ce chapitre, nous présentons largement les détails de dimensionnement des équipements des installations à partir du profil de charges des clients. Du fait de leur forte interdépendance, tous les calculs exigent une maitrise technique des équipements et sont souvent optimisés après le début de l’exploitation. II.2 - DIMENSIONNEMENT DE SYSTEMES PHOTOVOLTAÏQUES : Dans cette section, nous abordons le dimensionnement des systèmes photovoltaïques convertissant le rayonnement solaire en énergie électrique. II-2.1 - CAS D’UN SYSTEME A COURANT CONTINU :

Figure II.1- Schéma bloc d’un système à courant continu. a) Détermination du profil de charge: Le profil de charge (l’énergie consommée) est déterminé en fonction du type et du nombre de charges du client afin de calculer précisément la taille du système photovoltaïque à installer. L’adéquation énergétique est basée sur l’égalité suivante : Energie générée par le champ PV = Energie totale consommée

(II-1)

b) Calcul du champ photovoltaïque : [8] L’énergie produite par un champ photovoltaïque est égale à : EP = EC / K.

(II-2)

Où EC est l’énergie consommée (Wh/jour). 16

Chapitre II

Et

K

Techniques de dimensionnement des systèmes solaires

un coefficient correcteur dépendant de l’incertitude météorologique, de l’inclinaison des

modules solaires et du rendement global du système P.V. Sa valeur théorique est comprise entre 0.55 et 0.75 mais en pratique la valeur moyenne utilisée est de 0.65. La puissance crête du générateur P.V dépend de l’irradiation quotidienne du lieu d’utilisation : PPV = Ep / IR

(II-3)

Où IR est l’irradiation moyenne journalière, estimée dans notre région à 5 kWh/m²/j. Le nombre total de modules photovoltaïques est calculé en rapportant la puissance globale du champ à celle (PM) d’un seul module : N = PPV / PM

(II-4)

Le nombre de modules connectés en série sera :

Ns = V / VM

(II-5)

et le nombre de branches (modules en parallèle) :

Np = N / Ns

(II-6)

Où V et VM sont respectivement les tensions du système et d’un module en production c) Calcul de la capacité de batterie : La batterie la plus utilisée est l’accumulateur au Plomb-acide de durée de vie limitée. Il constitue l’élément le plus vulnérable du système P.V et exige une bonne maintenance et un bon contrôle de ses paramètres de fonctionnement (tension, état de charge, densité, gazéification …). Son dimensionnement se fait différemment d’une région chaude à une région tempérée et une période d’autonomie (période continue d’absence de rayonnement) est prise en compte. L’énergie stockée dans la batterie vaut :

EBAT = ρBAT * EPV

(II-7)

Où ρbat est son rendement estimé à 80 % (EPV étant l’énergie P.V fournie). La capacité de la batterie dépend du régime de charge/décharge utilisé (C10, C100 …). Elle est calculée en plusieurs étapes : 1. On calcule l’énergie totale consommée (EC). 2. On détermine le nombre de jours (NA) d’autonomie de la batterie, définie comme étant le temps minimum de disponibilité continue d’énergie dans la batterie dans les conditions météorologiques les plus défavorables. Chez nous, il est estimé à trois (03) jours. 3. On détermine la profondeur de décharge maximale admise (D) estimée à 80 % pour une batterie stationnaire au plomb acide. 4. Et enfin, on détermine la capacité : C = (EC * NA)/ (D * V * ρBAT)

(II-8)

Où V est la tension d’utilisation de la batterie (ou du système). d) Dimensionnement du régulateur : Le régulateur, siège de toutes les connexions électriques en courant continu, sert à protéger la batterie contre toute surcharge importante et contre toute décharge profonde. 17

Chapitre II

•

Techniques de dimensionnement des systèmes solaires

Une charge trop élevée entraînera une électrolyse de l’eau en hydrogène et oxygène, ce qui amènera les plaques à être en contact avec l’air et causera un vieillissement prématuré de la batterie. La formation d’hydrogène est aussi un risque d’explosion dans un local peu ventilé.

•

Une décharge profonde répétée provoquera une sulfatation irréversible des plaques et par conséquent, une diminution de la capacité de la batterie. Cette sulfatation peut également provoquer des courts circuits entre les plaques et rendre l’accumulateur inopérant.

Dans le cas d’un auto-régulateur, les principales caractéristiques sont calculées comme suit : Paramètres Plage de tension

Caractéristiques de fonctionnement 80% Vnom 220 mm alors : he = 10 W/m 2 . °K  3,1 he = 5,5 +  0 , 25  (De + 2eisol )

Sinon :

(II-22)

   

(II-23)

Les paramètres De et e isol sont donné dans le tableau suivant:

Diamètre de la tuyauterie (mm) 250

Epaisseur de l’isolant (mm) ki = 0.04 W/m².°C 30 40 50 60

Tableau II.4- Épaisseurs d’isolant recommandées. 23

Chapitre II

Techniques de dimensionnement des systèmes solaires

c) l’énergie totale : en tenant compte de toutes les pertes Q totale = Q requise + Q perte (1) + Q perte (2)

(II-24)

d) Les capteurs thermiques : •

Puissance produite par le capteur thermique : est donnée par : Pu = S 0 .(B. Ir – k.(T H - T EF ))

(II-25)

Où : Pu: est la puissance utile (W/m²). S 0 : est la surface du capteur (m²). B : est le gain du capteur (%). K : est le coefficient de conversion thermique du capteur ((W/m²)/°C). Ir : est l’irradiation quotidienne (Wh/m².jour). T H : est la température demandée d’eau chaude. T EF : est la température de l’eau froide. Cette formule calcule l’énergie produite par 1m² du capteur thermique. •

Le nombre de capteurs :

•

La surface totale des capteurs :

Nc = Q totale / Pu S = Nc*S 0

(II-26) (II-27)

II-3.2- CAS D’UN PLANCHER CHAUFFANT/ RAFRAICHISSANT SOLAIRE : a) Calcul de l’énergie requise annuelle : C’est l’énergie que le système utilisera pour satisfaire le besoin en chauffage, pendant une année, donnée par la formule suivante : [18]

E=

24 * DJU * D * I DeltaT * 0.8

(II-28)

Où le coefficient (24) traduit l’utilisation du système pendant toute la journée. et le coefficient (0.8) caractérise les pertes du système. DJU : degrés jour unifiés (la moyenne sur 30 ans en base de 18°C). I : coefficient d’intermittence qui caractérise les baisses momentanées de température, sa valeur standard est 0.85. DeltaT : différence entre la température intérieure et celle de base. La température intérieure est celle qu’on souhaite avoir (entre 18° et 28°C généralement), la température de base est celle du mois le plus froid de l’année soit le mois de Janvier (7°C) dans notre région. D : déperdition thermique du logement, qui dépend de type d’isolation, donnée par l’expression suivante : D=

Ubat * V * DeltaT 1000

(II-29)

Où Ubat est un coefficient d’isolation. 24

Chapitre II

Techniques de dimensionnement des systèmes solaires

DeltaT : gradient de température. V : est le volume du logement: (V= S x h). S : est la surface du logement. h : est la hauteur du logement. Le coefficient Ubat est donné par le tableau suivant :

Habitation

Ubat (coefficient dépendant du type d’isolation)

- Très très bien isolée.

0.70

- Très bien isolée.

0.90

- Bien isolée.

1.00

- Mal isolée.

1.20

- Non isolée.

1.40 Tableau II.5- Coefficients d’isolation des logements.

b) Calcul de la surface du capteur thermique: La surface nécessaire du capteur thermique se calcule de manière analogue que pour un système chauffe-eau simple.

II-4- CONCLUSION: Ce chapitre est une revue des différentes techniques de dimensionnement des équipements utilisés dans les systèmes photovoltaïques et des systèmes thermiques. Comme nous le mentionnons dans l’introduction, ces calculs exigent beaucoup de technicité et ne sont optimisés qu’après l’exploitation. Nous y avons donné l’essentiel des étapes de calculs (sans toutefois rentrer dans tous les détails techniques) avec des renvois vers des références spécialisées pour de meilleures précisions. Nous exploiterons ces calculs dans le prochain chapitre pour la réalisation, sous Matlab, d’une interface graphique de dimensionnement d’installations solaires.

25

Description de l’interface graphique

Chapitre III

Description de l’interface graphique

III-1 - INTRODUCTION : Ce chapitre est consacré à la présentation de notre interface graphique développée sous l’environnement MATLAB et qui est dédiée au dimensionnement d’installations solaires photovoltaïques (systèmes à courant continu / systèmes à courant alternatif / systèmes de pompage) et thermiques (le chauffe-eau solaire domestique / le plancher chauffant solaire). Matlab de part, sa portabilité, son évolutivité et ces multitudes outils de développements graphiques, tente de répondre aux attentes de l’ingénieur programmeur et permet de faciliter à ses utilisateurs de créer leurs propres interfaces graphiques (GUI Graphical User Interface) et cela grâce au GUI Builder appelé Guide. III-2 – OBJECTIF ET ARBORESCENCE DE L’INTERFACE : L’interface présente une structure arborescente qui offre à l’utilisateur un bon suivi des applications, et une bonne représentation des données.

Figure III.1- Organigramme global de l’interface. III-2-1 - OBJECTIF DE L’INTERFACE : L’objectif de ce travail est de développer un outil d’aide à la décision des clients potentiels à s’équiper de systèmes solaires pour divers besoins. Cette interface a été conçue pour être simple, ergonomique et répondant à divers soucis de ses utilisateurs en leur permettant une facilité de compréhension, un suivi des différentes étapes de conception et de dimensionnement, ainsi qu’une analyse financière de l’investissement consenti. Une aide documentaire technique et un guide d’utilisation y sont aussi inclus. III-2-2 – ORGANISATION

FONCTIONNELLE :

L’interface est organisée autour de trois fonctions essentielles à savoir : A. Les calculs de dimensionnement organisés en deux parties : •

Le dimensionnement des systèmes photovoltaïques du type à courant continu, du type à courant alternatif, et du type de pompage d’eau.

•

Le dimensionnement des systèmes thermiques du type chauffe-eau et du type climatisation.

26

Chapitre III

Description de l’interface graphique

B.

L’analyse économique traitant de l’évaluation des coûts des équipements à l’estimation de l’amortissement de l’investissement sur les systèmes.

C.

La documentation technique : l’interface offre à tout utilisateur des renseignements généraux sur les énergies renouvelables, les détails des calculs de dimensionnement des systèmes avec des bases de données des équipements et leur agencement architectural ainsi que des animations flash sur leur fonctionnement global.

III-3 – DESCRIPTION FONCTIONNELLE DE L’INTERFACE Par souci de clarté et de facilité d’utilisation, les fonctions citées ci-dessus sont incorporées pour chaque type d’installation solaire. L’utilisateur peut choisir son application à partir de menus contextuels ou à partir de commandes adéquates disponibles sur les fenêtres. La première fenêtre présentant le travail, permet d’accéder à la fenêtre principale de choix du type de système solaire pour entamer les calculs de dimensionnement. Ceux-ci sont organisés en étapes successives et interdépendantes.

Menu

Figure III.2- Fenêtre principale. III-3.1 – SYSTEMES PHOTOVOLTAÏQUES : Après le choix du type de système (à courant continu ou à courant alternatif), les étapes de dimensionnement sont organisées comme suit : •

Détermination du profil de charge (bilan énergétique).

•

Dimensionnement du champ photovoltaïque.

•

Calcul de la capacité de la batterie (au besoin).

•

Choix du régulateur et de l’onduleur (au besoin).

•

Bilan économique du système (coût et amortissement).

27

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Choisir un type de systèmes

Cliquer pour revenir en arrière

Figure III.3- fenêtre de choix d’un système P.V. A - LE SYSTEME A COURANT CONTINU : Ici, il s’agira de déterminer la consommation du client, la taille du générateur P.V, la capacité de la batterie et le type de régulateur adéquat.

Etape 1 : profil de charges ?

Figure III.4- système à courant continu •

Etape 1 - Détermination du profil de charge : On définit les types de charges, leurs nombres, leurs durées d’utilisation et l’énergie consommée quotidiennement. L’utilisateur est guidé à choisir des équipements parmi ceux du tableau ci-après. La consommation quotidienne est sauvegardée pour être reportée dans les étapes de calcul du champ P.V et de la capacité de la batterie.

28

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Figure III.5- Evaluation de la consommation. •

Etape 2 - Dimensionnement du champ photovoltaïque : On introduira quelques données nécessaires : •

Le site d’installation : à choisir parmi villes algériennes (avec leurs caractéristiques géographiques et météorologiques (latitude, longitude et irradiation quotidienne).

•

La tension de fonctionnement du système.

•

Le type de module à utiliser (parmi une base de données).

En appuyant sur les commandes adéquates, on

détermine la taille du champ, le nombre de

branches et le nombre de modules par branche (module en série).

Figure III.6- Dimensionnement du champ photovoltaïque 29

Chapitre III

•

Description de l’interface graphique

Etape 3 - Calcul de la capacité batterie : Le nombre de jours d’autonomie doit être défini, et les valeurs de l’énergie consommée et de la

tension de fonctionnement doivent être rappelées.

Figure III.7- Dimensionnement de la batterie •

Etape 4 - Choix du régulateur : On définit ses caractéristiques (seuils de déclenchement haut, déclenchement bas, et de

réenclenchement ; le courant nominal, le courant de court- circuit et l’indice de protection) pour en choisir le plus adéquat dans une base de données.

Figure III.8- Choix du régulateur. •

Etape 5 – Bilan économique Par souci de généralisation, cette fonction sera présentée après la présentation des étapes de

dimensionnement pour tous les systèmes solaires (photovoltaïques et thermiques). 30

Chapitre III

Description de l’interface graphique

B - SYSTEME A COURANT ALTERNATIF : Ce type de système exige l’utilisation d’un onduleur DC/AC monophasé. Les étapes de dimensionnement sont les mêmes que celles du système à courant continu, à la différence qu’il faut rajouter l’étape de dimensionnement de l’onduleur. Celle-ci est faite en définissant les caractéristiques nominales de l’onduleur (puissance, tensions d’entrée et de sortie, courants d’entrée et de sortie, plage de fonctionnement, fréquence) pour pouvoir choisir l’onduleur adéquat dans une base de données.

Figure III.9- Choix de l’onduleur C - SYSTEME DE POMPAGE D’EAU : Pour ce type de système, on définit d’bord les besoins en eau pour déterminer l’énergie nécessaire, calculer la taille du générateur et choisir la pompe adéquate dans une base de données. •

Etape 1 - Détermination de la consommation en eau :

Figure III.10 - caractéristiques de pompage 31

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Le remplissage des caractéristiques du forage (hauteur dynamique, hauteur du réservoir) permet de calculer de la HMT. Des fenêtres d’aide sont disponibles pour mieux définir les besoins en eau pour l’irrigation ou l’élevage d’animaux) permettra le calcul du débit maximal total •

Etape 2 - Détermination de l’énergie requise : En rappelant les calculs précédents (hauteurs, débit et HMT), l’énergie nécessaire au pompage du volume d’eau voulu sera déterminée, et le type de pompe choisie dans une base de données.

Figure III.11- système de pompage N.B : L’étape de dimensionnement du champ P.V obéit aux mêmes règles que pour les systèmes précédents, aussi bien en utilisant un moteur à courant continu ou un moteur à courant alternatif auquel cas un onduleur est nécessaire. III-3.2 – SYSTEMES THERMIQUES : Pour ces systèmes, on définit le profil de charge (en indiquant si un appoint est nécessaire) pour pouvoir calculer la surface du capteur thermique et choisir leur type (dans base de données). A - CHAUFFE-EAU SOLAIRE DOMESTIQUE : •

Etape 1 - Evaluation de la consommation : Selon l’application, on introduit divers caractéristiques du projet (lieu d’utilisation, site, besoins

en eau, température d’eau chaude désirée, diamètre et longueur de la tuyauterie). Le calcul du volume global permet de choisir un ballon ‘réservoir de stockage). Divers paramètres sont fournis en fonction du site choisi (irradiation quotidienne, latitude, longitude, température extérieure minimale du mois le plus froid (moi de Janvier pour notre région), moyenne annuelle des températures extérieures minimales).

32

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Figure III.12- Chauffe-eau domestique

Figure III.13- besoin en eau chaude •

Etape 2 - Dimensionnement du capteur thermique : Après rappel des caractéristiques du projet, on procède au calcul de l’énergie requise (y

compris les pertes dues au ballon et à la tuyauterie) et de la surface de captation pour choisir le type de capteur thermique adéquat (surface, coefficient de transmission thermique, rendement).

33

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Fenêtre III.14- surface totale et nombre de capteurs B - PLANCHER CHAUFFANT/RAFRAICHISSANT : Etape 1 - Profil de charge : La définition de la surface, de la hauteur et du coefficient d’isolation du logement considéré, permet le calcul de l’énergie requise.

: Figure III.15- caractéristiques du plancher chauffant •

Etape 2 - Dimensionnement du capteur thermique : Cette étape est régie par les mêmes règles que dans le cas d’un chauffe-eau domestique.

34

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Fenêtre III.16- surface totale et nombre de capteurs III-5 - Récapitulation des résultats : A la fin de chaque dimensionnement, une récapitulation de toutes les caractéristiques du système est donnée dans la figure suivante :

Figure III.17- Tableau récapitulatif Le bouton ‘Bilan économique’ nous permet d’accéder à la fenêtre qui fait l’analyse économique du système. III-6 - Quantité de CO2 évité : la fenêtre suivante calcul le taux de CO2 évité l’ors d’utilisation du solaire à la place d’autre combustible.

35

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Figure III.18- Quantité de CO2 évitée III-7 - Bilan économique : [12] •

Le coût annuel de l’investissement : est le coût du système en tenant compte de la durée de vie des équipements. Le coût du KWh = Coût annuel de l’investissement / Energie annuelle produite

Avec : Coût annuel de l’investissement = ∑i coût du composant (i) / durée de vie (i). Coût de l’investissement = coût du système solaire + coût d’installation et de maintenance - subvention de l’état

Coût du système solaire = somme des coûts des différents équipements. Energie produite par ans = énergie produite par jour x 365. Pour l’histogramme on doit : • Tenir compte des redevances Sonelgaz. • Tenir compte du coût annuel de l’investissement. • Tenir compte de la vétuste du système (taux d’amortissement). L’histogramme est dessiné suivant la formule : Coût à retranché chaque année du coût total du système est C égal à : C = Ca x ( k + ( k – 1 ) x ß ) Avec : K : est l’année considéré. ß : est un coefficient qui caractérise la vétuste du système estimé à 3% (taux d’amortissement). •

L’amortissement du système : exprime la rentabilité du système sur trente ans.

36

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Figure III.19- Analyse économique. Le bouton ‘Histogramme’ permet d’afficher l’histogramme qui décrit l’amortissement du système au cours d’une dizaine d’années.

Fenêtre III.20- Histogramme « Amortissement du système ». III- 8 - Les outils d’aide : Différents outils sont disponibles pour faciliter à l’utilisateur la compréhension des phénomènes photovoltaïque et thermique, des techniques du dimensionnement, aussi pour le guider au cours de son usage de l’interface. Le menu contextuel est l’un des outils.

37

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Figure III.21- Menu ‘Bases de données’. Les figures précédentes montrent les menus qui permettent à l’utilisateur l’accès aux bases de données (matériel) et aux bases de données météorologiques.

Figure III.22- Menu ‘Systèmes’. Le menu ‘Systèmes’ permet à l’utilisateur un accès rapide aux différents systèmes.

Figure III.23- Menus supplémentaires. Le menu ‘Aide‘ affiche des diaporamas qui expliquent les différentes notions (Phénomènes photovoltaïque et thermique, techniques de dimensionnement, etc.) comme illustré ci-dessous :

38

Chapitre III

Description de l’interface graphique

Figure III.24- Exemple d’un diaporama d’aide. Le menu ‘mode d’utilisation’ facilite l’utilisation de l’interface, puisque chaque fenêtre est accompagnée d’un mode d’utilisation qui décrit ses fonctions.

Figure III.25- Exemples de fenêtre ‘Mode d’tilisation’. III- 9 - CONCLUSION : Dans ce chapitre, nous avons décrit l’interface graphique et ses multitudes fonctions : dimensionnement des systèmes à énergie solaire (photovoltaïque et thermique) puis une estimation du coût de l’investissement et l’amortissement du système. Ceci tout en travaillant avec les différentes techniques du dimensionnement étudiées dans le chapitre précédent.

39

Applications aux besoins locaux

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

IV-1 - INTRODUCTION : Nous allons dans ce chapitre, utiliser et prouver l’efficacité de notre interface sur des exemples d’applications standards répondant à des besoins locaux dans notre région : deux applications photovoltaïques et deux autres thermiques. Nous faisons remarquer que souvent pour les clients, le souci d’investissement prime sur l’efficacité du système. Une telle démarche peut s’avérer très néfaste pour la fiabilité et la pérennité de l’installation. La meilleure démarche est celle qui rechercherait une optimisation technico-économique, c'est-à-dire qui réduit le coût des équipements mais un avec un choix technique judicieux qui n’altère aucunement sur la rentabilité de l’installation. IV-2 - APPLICATIONS PHOTOVOLTAIQUES : Nous dimensionnons deux systèmes photovoltaïques, l’un pour l’alimentation d’un foyer moyen en courant alternatif, et l’autre pour un pompage d’eau. Les données suivantes caractérisent le lieu d’utilisation de ces systèmes : •

Projet : électrification domestique.

•

Site : Bejaia

•

Inclinaison : 46°.

•

Irradiation quotidienne 5.47 kWh/m²/jour.

IV-2-1 : SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE A COURANT ALTERNATIF a) Définition du profil de charge : Type de charge

Nombre Puissance nominale

Heure d’utilisation

Energie (Wh/j)

Téléviseur

01

60

06

360

Démodulateur

01

100

05

500

Poste cassette

01

40

04

160

Réfrigérateur

01

150

08

1200

Divers

01

1000

01

1000

Lampes fluorescentes

02

40

03

240

Lampes incandescentes

06

60

04

1440

Energie totale

4.9 kWh/jour

Tableau IV-1: Tableau récapitulatif des différentes charges. b) Dimensionnement du champ P.V : La tension continue de fonctionnement est choisie égale à 110 V, et les modules à utiliser sont du type MP multi-cristallin (V=12V en fonctionnement, Puissance crête 80Wc, rendement 90%). Résultats du dimensionnement : 18 modules branchés en 2 branches chacune de 9 modules en série.

40

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

c) Calcul de la capacité de la batterie : La batterie utilisée est du type monobloc stationnaire au plomb-acide avec une profondeur de décharge de 80 % et une autonomie de 03 jours. Résultats du dimensionnement : Capacité calculée : 186AH soit 2 éléments chacun d’une capacité de 175 Ah. d) Choix du régulateur : Notre base de données nous permet de choisir le type de régulateur après la définition des caractéristiques de fonctionnement de l’installation : Le seuil de déclanchement haut est égal à : 132 V. Le seuil de déclanchement bas est égal à : 99 V. Le seuil de réenclenchement est égal à : 115,5 V. Le courant nominale est de : 17A. Le courant de court circuit est limité à: 20A. e) Choix de l’onduleur : Avec un rendement de conversion de 95 %, nous obtenons un onduleur tel que : La plage de fonctionnement en entrée : 99 à 183 V. La tension nominale d’entrée est égale à 110 V. La tension nominale de sortie est égale à 220 V. Le courant d’entré est égal 17 A. Le courant sortie est de 8 A. La fréquence est de : 50 Hz. f) Récapitulatif des résultats obtenus

Figure IV-1 : Tableau récapitulatif des résultats.

41

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

g) Bilan économique : Les coûts des équipements sont fournis par l’entreprise spécialisée SCET basée à Alger. Composants Panneaux Batterie

Prix unitaire (DA) 34 000.00 19 571.00

nombre 18 02

Prix total (DA) 612 000.00 39 142.00

Onduleur

223 180.00

01

223 180.00

Régulateur

7000.00

01

7000.00

Génie civil

10000

01

10000

Installation/Maintenance

12000

01

12000

Coût total

903 322.00

Tableau IV-2: Tableau présentant le coût du système. Le coût annuel de l’investissement est calculé en fonction des durées de vie des équipements Composants Panneaux

Durée de vie (année) 25

Coût annuel (DA/an) 24 480.00

Batterie

08

4 892.75

Onduleur

25

8 927.12

Régulateur

12

583.33

Maintenance & installation

25

880.00

Investissement/an

39 763.20

Tableau IV-3: Durée de vie et coût annuel des composants du système. Nous obtenons les résultats suivants : • Energie produite par an : 1788 Wh/an. • Prix de kilowatt-heure : 22 DA/KWh. • Amortissement du système : au bout de six (06) années d’exploitation.

Figure IV-2 - Histogramme d’amortissement du système : Sans subvention de l’état 42

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

L’amortissement du système est calculé sur une période de bon fonctionnement de l’installation de 30 ans avec un remplacement des batteries (2 fois) et des modules (2 fois). Le Coût du kilowatt-heure est élevé du fait du poids de l’investissement mais en considérant une subvention des pouvoirs publics, ce coût sera beaucoup plus faible. Cette subvention est admise dans beaucoup de pays qui encouragent la production d’énergie par des sources renouvelables. Notre pays souscrit à cette démarche et un texte législatif existe dans ce sens. Pour notre application, nous estimons cette subvention à hauteur de 40% du coût total du système, soit une aide non remboursable de 361 328 DA. Les résultats obtenus sont : • • •

Coût annuel de l’investissement : 39 763,20 – (361 328 / 30) = 21 696,54 DA Prix de kilowatt-heure : 12 DA/KWh. Amortissement du système : au bout de six (05) années d’exploitation.

Figure IV-2 - Histogramme d’amortissement du système : avec subvention de l’état. Comparé au prix réel d’alimentation en énergie électrique qui est loin du prix pratiqué dans notre pays par le groupe SONELGAZ, le prix du kWh obtenu est très encourageant pour l’utilisation des systèmes PV sans compter tous les avantages de l’autonomie d’énergie en périodes de délestage ou de coupures dues aux mauvaises conditions climatiques. La faible durée d’amortissement de l’investissement, plaide aussi en faveur de l’usage du P.V. IV-2-2 - SYSTEME

PHOTOVOLTAIQUE DE POMPAGE D’EAU

:

Le système que nous dimensionnons doit répondre aux besoins en eau sanitaire d’un foyer constitué de 07 personnes, consommant chacune 60 Litres d’eau par jour, et possédant une parcelle de terrain de 1.7 hectare qu’il faudra irriguer.(Besoin de 45 m3/jour/ha) a) Définition du profil de charge : Hypothèses : Hauteur dynamique du forage : 10m, Hauteur du réservoir : 5m. Résultats obtenus : Débit total = 76.5 m3/jour, Energie = 7.81 KWh/jour, HMT =16,5 MCE. 43

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

b) Dimensionnement du champ P.V : La tension continue de fonctionnement est choisie égale à 110 V, et les modules à utiliser sont du type MP multi-cristallin (Vfonctionnement =12V, Puissance crête 80Wc, rendement 90%). Résultats du dimensionnement : 27 modules branchés en 03 branches, chacune de 09 modules en série. c) Dimensionnement de l’onduleur monophasé : La plage de fonctionnement en entrée : 99 - 183,3 Vcc. Tensions nominales d’entrée / de sortie : 110 Vcc/220 Vca Courants d’entrée/de sortie : 22 A/ 10 A.. Fréquence de 50 Hz. d) Récapitulatif des résultats :

Figure IV-3 : Tableau récapitulatif du système de pompage e) Bilan économique : Les coûts des équipements sont fournis par SCET basée à Alger. Composants Panneaux

Prix unitaire (DA) 34 000.00

nombre 27

Prix total (DA) 918 000.00

Pompe

30 000.00

01

30 000.00

Onduleur

223 180.00

01

223 180.00

Réservoir

30 000.00

01

30 000.00

Génie civil Installation/Maintenance

10000 12000

01 01

10000 12000

Prix total

1 223 180.00

Tableau IV-4: Tableau présentant le coût du système. Le coût annuel de l’investissement est donné par le tableau suivant :

44

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

Composants Panneaux Pompe

Durée de vie (année) 25 15

Coût annuel (DA/an) 59 840.00 3 333.33

Onduleur

25

8 927.20

Réservoir Maintenance & installation

25 25

2 000.00 880.00

Investissement/an 74 980.53 Tableau IV-5: Durée de vie et coût annuel des composants du système. Nous obtenons les résultats suivants : • • •

Energie produite par an : 2853 KWh/an Prix de kilowatt-heure : 17 DA/KWh. Amortissement du système : au bout de sept (07) années d’exploitation.

FigureIV-4 : L’histogramme d’amortissement du système : Sans subvention de l’état. En considérons la subvention de l’état (40% du prix total ), la durée d’amortissement passe à 4 années d’exploitation et le coût du kWH descend à 11 DA.

FigureIV-4 : L’histogramme d’amortissement du système :avec subvention de l’état.

45

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

IV-3 - APPLICATIONS THERMIQUES : Nous dimensionnons deux systèmes thermiques, l’un pour le chauffage d’eau sanitaire, et l’autre pour un plancher chauffant/ rafraichissant. Les caractéristiques du lieu d’utilisation de ces systèmes sont celles de la ville de Béjaia: IV-3-1 - SYSTEME

CHAUFFE-EAU SOLAIRE DOMESTIQUE :

Nous dimensionnons un chauffe-eau solaire pour les besoins domestique d’une famille de 6 personnes, chacune nécessitant quotidiennement et individuellement 100 Litres d’eau sous une température de 60°C. a) Estimation des besoins en eau chaude : est donné par le tableau suivant : Besoins en eau Chaude

Estimation

Total ( L / j )

Volume d’eau chaude

Cuisine : 40 L/j Besoins sanitaire : 60 L/j

100

Tableau IV-6: Tableau récapitulatif des besoins en eau chaude. Il est prévu d’utiliser pour cette application : Tuyauterie : Diamètre d = 15mm, longueur L = 25 M Ballon de type 150L_Vertical, Volume : 150L, Constante de refroidissement : 0.23 Wh/°C.l.jour b) Dimensionnement du capteur thermique : Nous considérons un capteur : Type Buderus Logasol SKS, de rendement : 79 %, de surface : 2.22 m² et de coefficient de transmission thermique : 4 .89 w/m² k Résultats obtenus : Surface totale des capteurs égale à 2,22 m² soit 01 seul capteur thermique. c) Récapitulatif des résultats :

Figure IV-5 : Tableau récapitulatif des résultats. 46

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

d) Quantité évitée de CO2 : Type d’énergie

Quantité du Co2 évitée (Kg/an)

Fioul domestique

891

Gaz naturel

713

Charbon

917

Figure IV-5 : Tableau calculant la quantité de Co2 évitée. e) Bilan économique : Matériel utilisé Capteurs Ballon Tuyauterie Divers

Quantité 2 m² 01 20 m 01

Prix unitaire (DA) 90 000.00 200 000.00 1 400.00 10 000.00

Total (DA) 180 000.00 200 000.00 35 000 10 000.00

Génie civil Maintenance & installation

01 01

10 000.00 12 000.00

10 000.00 12 000.00

Coût total 447 000.00 Tableau IV-8: Tableau présentant le coût du système. Le coût annuel de l’investissement : Matériel utilisé Capteurs

Durée de vie (année) 25

Coût annuel (DA/an) 7 200.00

Ballon

25

8 000.00

Tuyauterie Divers Maintenance & installation

25 25 25

1 400.00 400.00 880.00 17 880.00

Investissement/an

Tableau IV-9: Durée de vie et coût annuel des composants du système.

Figure IV-6 : L’histogramme d’amortissement du système chauffe-eau solaire. 46

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

Résultats obtenus : • • •

Energie produite par an : 2546.09 KWh/an Prix de kilowatt-heure : 07 DA/KWh. Amortissement du système : au bout de six (06) années d’exploitation.

IV-3-2 - SYSTEME « PLANCHER CHAUFFANT / RAFRAICHISSANT » : Cette application concerne un logement F3 de 80 m² de surface habitable, de 3 m de hauteur et possédant un coefficient d’isolation égal à l’unité. a) Définition du profil de charge : Surface / Hauteur/ Coefficient d’isolation (du logement)

80 m²/3 m/ 1.00

Température assurée par le plancher Température du mois le plus froid (Janvier)

28 °C 7 °C

Tableau IV-6: Tableau récapitulatif. b) Dimensionnement du capteur thermique : Nous considérons un capteur : Type Buderus Logasol SNK, de rendement : 75 %, de surface : 2 m² et de coefficient de transmission thermique : 5.21 W/m² k On a utilisé un plancher (tuyauterie) de longueur : 260 mL avec un pas de pose = 30cm. Résultats obtenus : L’énergie requise est de 40 kW/jour Surface totale des capteurs égale à 10 m² soit 005 capteur thermique. c ) Récapitulatif des résultats:

Figure IV-5 : Tableau récapitulatif des résultats.

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Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

d) Quantité évitée du Co2 : Notre interface permet de calculer la quantité de Co2 évitée pour la même énergie dans le cas de quelques énergies conventionnelles. Type d’énergie

Quantité du Co2 évitée (Kg/an)

Fioul domestique

5110

Gaz naturel Charbon

4088 5256

Figure IV-5 : Tableau calculant la quantité de Co2 évitée. e ) Bilan économique : Matériel utilisé Capteurs

Quantité 5 m²

Prix unitaire (DA) 90 000.00

Total (DA) 450 000.00

Ballon (chaudière)

01

120 000.00

120 000.00

Plancher / tuyauterie

260 M

1 400.00

364 000.00

Divers Génie civil

01 01

10 000.00 50 000.00

10 000.00 50 000.00

Maintenance & installation

01

12 000.00

12 000.00 1 006 000.00

Coût total Tableau IV-8: Tableau présentant le coût du système. Le coût annuel de l’investissement : Matériel utilisé Capteurs

Durée de vie (année) 25

Coût annuel (DA/an) 1 800.00

Ballon (chaudière)

25

4 800.00

50 7 280.00 25 400.00 25 2 480.00 32 960.00 Investissement/an Tableau IV-9 - Durée de vie et coût annuel des composants du système.

Plancher / tuyauterie Divers Maintenance & installation

Figure IV-6 : L’histogramme d’amortissement du système. 46

Chapitre IV

Applications à des besoins locaux

Résultats obtenus : •

L’énergie produite par an : est égale à 14600 KWh/an.

•

Le prix de kilowatt heure : est égal à 3 DA/KWh.

•

Amortissement du système : au bout de quatre (04) années d’exploitation.

Nous faisons remarquer que ces deux applications On remarque qu’au bout de quatre ans, l’énergie devienne gratuite. Le coût du Kwh est de 3.00, ce qui est intéressant.

IV-4- CONCLUSION : Dans ce chapitre, nous avons utilisé notre interface pour dimensionner quatre applications domestiques (système photovoltaïque d’alimentation électrique, un système de pompage, un chauffe-eau solaire et plancher chauffant/rafraîchissant), pour lesquelles nous avons déterminé : •

les caractéristiques techniques des composants à installer ;

•

les différents coûts des installations ;

•

la durée d’amortissement des investissements.

Malgré un investissement initial important (du fait que tous les équipements sont importés de l’étranger, donc lourdement taxés), mais des économistes soutiendront avec nous qu’avec les prix du kilo-Watt-heure et les durées d’amortissement obtenus, ces démonstrations sont très encourageantes pour l’utilisation des systèmes à énergie solaire pour nos besoins domestiques aussi bien électriques que thermiques. Ceci sans compter tout le confort de l’autonomie sans rupture d’alimentation électrique et thermique et l’apport non négligeable à l’environnement

47

CONCLUSION GENERALE

CONCLUSION GENERALE L’Algérie, comme beaucoup de pays du sud, possède un gisement solaire très important, qui favorise et incite à l’utilisation de d’énergie solaire dans diverses applications photovoltaïques et thermiques : pour l’alimentation électrique notamment dans les sites isolés, pour le pompage d’eau, pour le chauffage d’eau sanitaire, pour la climatisation -plancher chauffant / rafraîchissant-. Plusieurs projets de démonstration et plusieurs études et analyses technicoéconomiques ont été réalisés dans notre pays (par la S ONELGAZ , le CDER, l’UDTS, des entreprises privées, ….etc.) pour promouvoir cette forme d’énergie et inciter à son utilisation. Evidemment beaucoup soutiennent que cette

énergie

est

loin

d’être

compétitive

par

rapport

aux

sources

conventionnelles dont notre recèle. Ceux-là oublient tous les investissements consentis par l’état en amont des branchements faits vers les abonnés : deux exemples suffiront pour persuader les derniers réticents aux avantages à long terme de cette énergie : • Pour son programme de rénovation de son réseau électrique dans la seule Wilaya de Béjaia, le groupe S ONELGAZ débourse la somme colossale de 80 millions de Dollars US : Quel serait le prix du kilo-watt-heure sans le soutien de l’état ? • L’auto-route Béjaia-Tichy-Aokas-Souk El Tenine est équipée de lampadaires pour l’éclairage nocturne : il « éclaire » rarement du fait que ni les communes, ni la wilaya (et ses directions maitres de l’ouvrage) ne peuvent supporter sur leurs budgets les coûts d’exploitation de cet éclairage ! Qu’en sera-t-il si c’était au solaire ? C’est dans cette optique, que l’objectif de notre travail de projet de fin d’étude est de passer des études théoriques au stade d’offrir un service d’aide à la décision de choix de systèmes énergétiques autonomes pour des utilisateurs potentiels afin de capitaliser les expériences et programmes déjà réalisés dans ce domaine.

48

CONCLUSION GENERALE

Nous sommes tenus de structurer notre interface de façon à rendre son utilisation, très simple mais très efficace car tenant compte de tous les aspects techniques mais aussi économiques. Nous faisons remarquer qu’une installation solaire bien dimensionnée, ne serait fiable que si son exploitation (gestion d’énergie) est optimisée. A travers ce travail, nous avons élargi nos connaissances sur les énergies renouvelables, notamment photovoltaïques et thermiques. Nous avons aussi assimilé et maitrisé les techniques de dimensionnement des installations solaires, et enrichi nos connaissances sur la programmation orientée objet (interface graphique) sous Matlab. Nous espérons que ce travail sera une preuve de plus pour la promotion du solaire dans notre pays et qu’il sera utile et bénéfique pour d’autres étudiants.

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Logiciel de dimensionnement des systèmes solaires

Bibliographie

[1] : Energie solaire (calcul et optimisation), JACQUES BERNARD (professeur agrégé), INSA de Toulouse., ellipse édition marketing S A 2004 Paris. [2] : www.wikipedia.org [3] : www.Tenesol.fr [4] : www.inti.be [5] : www.connex.com [6] : www.iepf.org [7] : mémoire DEUA en électronique option communication « Etude et dimensionnement d’un chauffe-eau solaire domestique ». Réalisé par : Mr tarik mensouri et lyes ouzegdouh (promotion 2005) Département d’Electronique, université de Bejaia. [8] : Mémoire ingénieur d’état en électronique option contrôle « Etude et dimensionnement d’un onduleur monophasé pour une installation photovoltaïque domestique ». Réalisé par : Mr Idir Kaci et Touazi Tarik (promotion 2005). Département d’Electronique, université de Bejaia. [9] : Mémoire ingénieur d’état en électronique option communication « Etude et réalisation d'une carte limiteur d'énergie pour une installation photovoltaïque ». Réalisé par : Mr Abed Farid et Kais Tahar (promotion 2003) Département d’Electronique, université de Bejaia. [10] : Utilisation et promesses de l’énergie solaire par : j.RVAILLANT, Préface de : Maurice TOUCHAIS. Deuxième édition : EYROLLES- Paris 1978. [11] : Matlab et Simulink, M.MOKHTARI. Les éditions Springer. [12] : La nouvelle technique comptable : L .GUIZARD et C.PEROCHON Les éditions Foucher - Paris. [14]: Mémoire DEUA en électronique option communication « Alimentation solaire domestique a courant continu (DC) ». Réalisé par : Mr Azzoug Athmane et Amrouche Samir (promotion 2006). Département d’Electronique, université de Bejaia.

Logiciel de dimensionnement des systèmes solaires [15] : Mémoire DEUA en électrotechnique

option : contrôle industriel « Eclairage et

pompage solaire » Réalisé par : Mr Dahmani Nabil et Taibi Abdelhak (promotion 2005) Département d’Electronique, université de Bejaia. [16] : www.bpsolar.com [17] : www.soleilmarguerite.org [18] : www.total-energie.com [19] : www.helioscar.com

Bibliographie

http://blogmatlab.blogspot.com