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Travaux réalisés : mise en place d'une système photovoltaïque hybride chez un particulier à Camberène à Dakar, Sénégal
Le bâtiment comporte trois niveaux et l'objectif principal est de mettre en place un système solaire hybride permettant d'alimenter toute la maison.
Le système à une puissance de 8000 watt et nous avons utilisé 24 panneaux de 300 watt crête disposé en trois strings de 8 panneaux solaire.
NB : Un string est un regroupement de panneaux en série.
Panneaux photovoltaïques :
Les panneaux photovoltaïques ou ensemble de modules sont des assemblages de cellules.
On distingue des cellules en silicium monocristallin, amorphes et poly cristallin. Cependant, les cellules en Si monocristallin restent les plus utilisés car fournissant un plus grand rendement que les autres.
Dans les installations, les modules sont groupés en série pour former des branches appelées string.
Les panneaux obéissent à certaines caractéristiques :
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La tension, l’intensité et la puissance crête dans les conditions STC
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Le rendement
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La surface
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La TUC ou Température d’utilisation de la cellule
NB : Dans le site, nous utilisons des panneaux de type monocristallin.
Fig 1 : Panneaux sur le site Fig 2 : 3 strings de 8 panneaux
La formule de base pour la détermination de la puissance crête nécessaire pour un système photovoltaïque à courant continu est donnée comme suit:
Pc (en Wc)= Ej (en Wh/j) x (1kW/m²)
Ens (en kWh/m².j) x K
NB : Il faut tenir compte du rendement de l'onduleur pour les systèmes à courant alternatif:
Pc (courant alternatif)= Pc (courant continu)/Rendement onduleur.
Fig 3 : Plaque signalétiques des modules photovoltaïques
L’onduleur :
Les onduleurs sont des convertisseurs alternatifs-continus.
Dans une installation, ils jouent les rôles suivants :
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Adopter la tension de sortie aux récepteurs ou au réseau
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Protéger l’installation
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Optimiser le rendement
La technologie utilisée : Victron energy et ses onduleurs
Victron energy, spécialiste en matériel solaire pour site isolé et leader mondial dans la fourniture de système d’énergie de grande qualité et garantissant un fonctionnement durable. Ce leadership fait preuve de son efficacité et a permis en 30 ans d’expérience le développement de plus de 300 produits.
Solairesenegal.com vous propose la plus grande partie de la gamme victron : panneaux photovoltaïque, batteries solaires GEL et AGM de même que des régulateurs solaire PWM et des régulateurs solaire MPPT.
Ces produits répondent aux conditions les plus exigeantes et est compatible à tous types d’appareils électrique d’utilisation domestiques, technique et industrielle.
Fig 4 : Produits victron energy
Les onduleurs Quattro
Multifonctionnel
Semblable au MultiPlus, le Quattro combine également un ensemble convertisseur et chargeur. De plus, il peut accueillir deux entrées CA et connecter automatiquement la source active. Parmi ses nombreuses fonctions, il inclut un convertisseur à sinusoïde pure, une charge adaptative, une technologie PowerAssist hybride, ainsi que des fonctions d'intégration de systèmes multiples telles qu'un fonctionnement en mode triphasé, en phase divisée et parallèle.
Modèles:3000VA, 5000VA, 8000VA, 10000VA, 15000VA
Deux entrées CA et deux sorties CA
Le Quattro peut être connecté à deux sources CA indépendantes, par exemple une alimentation de quai et un groupe électrogène, ou deux groupes électrogènes. Le Quattro se connectera automatiquement à la source active. La sortie principale a une fonction d’alimentation ininterrompue. En cas de défaillance du réseau, ou de la déconnexion de l'alimentation de quai ou d'un groupe électrogène, le Quattro reprend l'alimentation des charges connectées. Ce transfert est si rapide (moins de 20 millisecondes) que le fonctionnement des ordinateurs ou des autres équipements électroniques ne sera pas perturbé. La deuxième sortie n’est sous tension que lorsqu'un courant CA est disponible sur l'une des entrées du Quattro. Des charges qui ne devraient pas décharger pas la batterie, comme un appareil de climatisation ou un chauffe-eau par exemple, peuvent être connectées à cette sortie
Fonction unique PowerAssist
Le Quattro empêchera la surcharge d'une source CA limitée, telle qu'une connexion de quai ou de générateur. Le processus de charge de la batterie sera d'abord automatiquement réduit ; dans le cas contraire, une surcharge se produirait. Ensuite, la sortie d'un générateur ou de l'alimentation de quai sera stimulée en extrayant la puissance de la batterie
Puissance virtuellement illimitée grâce au fonctionnement en parallèle
Jusqu'à 6 Quattro peuvent fonctionner en parallèle pour obtenir plus de puissance en sortie. Un fonctionnement triphasé ou en phase divisée est également possible. Veuillez vérifier nos fiches techniques pour savoir quels modèles peuvent être montés en parallèle, en triphasé ou en phase divisée.
Surveillance et contrôle à distance
Lorsqu'il est associé à un appareil GX (par ex. un Cerbo GX), vous pouvez superviser et contrôler votre Multi et votre système ou systèmes soit localement (LAN) soit à distance par Internet depuis n'importe où dans le monde par le biais de l'application gratuite VRM et du site Web gratuit VRM. Vous pouvez y accéder depuis un téléphone, une tablette, un ordinateur portable ou un PC fonctionnant avec différents systèmes d'exploitation. Le niveau de contrôle sur votre système n'a pas de limite que ce soit pour effectuer des réglages sur votre Multi ou pour lancer le démarrage automatique de votre générateur de secours, et bien plus encore… »
Interface MK3-USB VE. Bus à USB
Permet de se connecter à un port USB
NB : L’onduleur installé dans le site est le Quattro 10kva
Fig 5: Quattro 10kva
Fig 6 : Venus GX Fig 7 : Interface MK3-USB VE
Les batteries
Les batteries assurent le stockage de l’énergie fournie par les photovoltaïques grâce aux deux régulateurs Victron 150 I 60-Tr. Ces derniers assurent leur chargement via les autres sources d’énergie photovoltaïque présentes dans l’installation.
Cependant le choix des batteries repose sur un certain nombre de critères.
Les batteries solaires subissent un grand nombre de charge/décharge et leurs états de charge évoluent au fil de la journée et encore plus au cours des saisons :
C’est souvent à la fin de l’hiver que les batteries sont le plus déchargées.
Les batteries solaires doivent supporter un grand nombre de cycles et doivent supporter la décharge profonde car obtenir du courant électrique à partir de panneaux solaires reste cher et une batterie solaire optimale devra stocker l’énergie électrique avec le moins de pertes possibles (bon rendement de charge).
Toutefois, il faut déterminer quel type de batterie acquérir ; il en existe deux types : les batteries
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Etanche regroupant la gamme des batteries GEL ou AGM (batterie utilisée dans notre installation) et réservée dans les cas où l’entretien des batteries est difficile à réaliser, la locale batterie est peu ou pas aérée.
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Ouverte liquide parmi lesquelles les BO à plaques épaisses US.
Définition de la capacité de la batterie
Pour une charge donnée, la capacité de stockage s’obtient selon la formule suivante:
Cs = P(w) x t(h) x N / ( Ubatt x b)
Données:
P: Puissance des équipements en watts;
t: Durée d’utilisation par jour en heures;
Ubatt: Tension batterie en volts;
b:Profondeur de décharge ~ 0.6 à 0,7;
N: Autonomie désirée en jour.
NB: Il faut tenir compte du rendement de l'onduleur pour les systèmes à courant alternatif:
Cs (courant alternatif) = Cs (courant continu) / Rendement onduleur.
(Rendement onduleur ~ 0.8 à 0,9)
L’installation est composée de 8 batteries Victron 12 – 220A repartie en deux bans de 48V connectés entre eux en parallèle et chaque ban est constitué de 4 batteries connectées en séries.
Fig 5 : Types de batteries utilisées sur le site
Fig 8 : Les deux régulateurs Victron MPPT
Annexe
Fig 9 : Modulaire batterie et modulaire input SENELC
Fig 10 : Coffret panneaux photovoltaïque (entrée pv)
Fig 11 : Shunt batterie Fig 12 : Fusible batterie
Fig 13: Barrette de répartition de la borne - Fig 14 : Barrette de répartition de la borne +
Fig 15 : BMS (système de contrôle de batterie)
