App Au1 Prosit1 1

8/13/2019 App Au1 Prosit1 1

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Prosit n1 : Positionnement dun pa

Ralis par: Taoufikchawachi (Chef dquip

Classe 3EM

Module AU1

Prosit n1 :

Positionnem

Objectifsspcifiques duProsit

1. Reconnaitre un2. Inventorier les a3. Passer dune ED4. alculer la T! in5. $odliser des s6. Re%rsenter %ar7. &im%lifier un &F 8. Passer dun mo9. Reconnaitre un10. Reconnaitre un11. Tracer les r%on12. Identifier un sys13. Identifier un sys14.

neau photovoltaque

e), Abdelkader ZIEDIA, Yassine BOUSSA

nt dun panneauphotovoltaque

ystme asservi antages dune commande en boucle ferme une FT

erse dune fonction F"s# stmes E$ %ar des FT un &F un systme E$

le tem%orel un sc'ma fonctionnel ystme du %remier ordre et dterminer ses %aramtres systme du (me ordre et dterminer ses %aramtres ses im%ulsionnelles et indicielles des systmes dordres ) eme du )er ordre %artir de ses r%onses im%ulsionnelleme du (me ordre %artir de ses r%onses im%ulsionnel

Document tudiant

1

P

nie lectrique

( t indicielle

le et indicielle


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Prosit n1 : Positionnement dun panneau photovoltaque Document tudiant

Ralis par: Taoufikchawachi (Chef dquipe), Abdelkader ZIEDIA, Yassine BOUSSA 2

Table des Matires

1. Rfrences bibliographiques *******************************************************************************

2. Introduction : ********************************************************************************************

3.

Principe de fonctionnement des panneaux photovoltaiques : ****************************************************

4. Activit 1 : Exploitation du logiciel stellarium ****************************************************************

5. Activit 2 : Rglage de llvation et de lazimut dun PV *****************************************************

6. Activit 3 ************************************************************************************************

7. Activit 4 : Elaboration de la fonction de transfert et du schma bloc du MCC ***********************************

8. Activit 5 ************************************************************************************************

1. Rfrence s bibliographiques2.1. Support de cours [1] : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/lyc-riquet-saint-orens/paneau-suiveur-solaire/pdf

[2] :http://www.lyc-emperi.ac-aix-marseille.fr/asp/sti/Psi/info_psi/psi-Automgen-01-

psa/Images/Panneau-solaire-asservi/pdf

[3]: livre automatique linaire.

[4]: Abaques : Caractristiques de quelques moteurs courant continu.

[5] : 'tt%/00111*youtube*com0user0 ontrol!ectures2feature31atc'

2.2. Logiciel de visualisation de la trajectoire du soleil 'tt%/00sourceforge*net0%ro4ects0stellarium0files0&tellarium51in6(07*))*+0stellarium57*))*+5

1in6(*e8e0do1nload

2.3. Vido

2. Introduction : Considr dans lAntiquit comme un dieu, le soleil est aujourdhui rduit au statut de source dnergie, une

nergie source de vie quil faut matriser, capter, transformer, stocker. Capter cette nergie et la transformer

directement en lectricit peut se faire grce des cellules photovoltaques qui utilisent le plus souvent un

semi-conducteur tel que le silicium (Si). Lnergie est apporte par les photons de la lumire.

Il existe trois types de cellules photovoltaques :

Les cellules photovoltaques monocristallines : elles sont fabriques avec un semi-conducteur

monocristallin et possde un rendement pouvant dpasser 22 % mais leur cot de fabrication reste assezlev.


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Figure1 :Cellulemonocristalline

Les cellules polycristallines : elles sont fabriques par un semi-conducteur polycristallin, ce quidiminue

leur prix de fabrication. Cependant leur rendement nest que de 13% environ.

Figure 2 :Figure1 :Cellule poly-cristalline

Les cellules amorphes ( 'tt%/00fr*e9o%edia*org0 ellules:%'otovolta; 6;


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On va opter pour la structure monocristalline vu son rendement lev par rapport aux autres technologies .

3. Principe de fonctionnement des panneaux photovoltaques :

Afin de maximiser la production d'lectricit d'une installation photovoltaque, il convient d'orienter lesmodules de faon optimale afin de capter un maximum du rayonnement solaire. En effet, la direction du

soleil est importante. Ainsi, on distingue en gnral 3 types de structures: les panneaux fixes, les panneaux

orientables et les panneaux mobiles.

Figure 4 :principe de fonctionnement des PV

Les modules photovoltaques placs sur des suiveurs de soleil ont un rendement nergtique qui augmente de

manire apprciable par rapport aux installations fixes.

Le suiveur de soleil quon se proposedtudier offre un suivi de la trajectoire du soleil suivant un axe

motoris pour le suivi journalier du soleil et un autre pour le suivi saisonnier. Ceci permet une augmentation

de lordre de 50%, de la production moyenne dlectricit.

Pour une efficacitmaximale, il faut orienter les panneaux photovoltaques (PV) de faon que leurs surfaces

soient orthogonales aux rayons solaires, il y a deux mouvements considrer :

- une rotation autour dun axe horizontal correspondant llvation du panneau (angle de laFigure 5).

- une rotation autour dun axe vertical correspondant lazimut du panneau (angle de la Figure 5).


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Pour mieux comprendre limportance de ces mouvements, il vous est recommand dexploiter le logiciel

gratuit stellarium. Ceci vous permettra de visualiser la trajectoire du soleil pour diffrents jours et heures de

lanne et en nimporte quel point de la terre.

4. Activit 1 : Exploitation du logiciel stellarium

4.1. Installer stellariumchoisir la ville Tunis.

4.2. Faire varier lhoraire et observer la position du soleil (angle )

4.3. Faire varier le mois et observer la position du soleil (angle )

4.4. Se placer au ple nord observer et interprter.

4.5. Se placer aumridien observer et interprter

Figure 5 : Mise vidence des angles dorientation du PV

Au cours dune journe bien ensoleille, comme le montre la figure 6, un systme de 1 kWp bien orient,

produit environ 5,5 kWh dnergie, alors que le mme systme avec suiveur et dans les mmes conditions

densoleillement, produit 11 kWh dnergie.

>

?


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Figure 6: Histogramme de la production dnergie avec suiveur et sans suivi du soleil

Lnergie solaire reue par une surface de modules photovoltaques sera plus importante si cette surface est

perpendiculaire aux rayons directs du soleil. Pour cela il faut orienter convenablement le PV en agissant surles positions angulaires lvation et azimut.

Pour llvation, on peut, par exemple, modifier l'inclinaison tous les mois, mais on peut galement

choisir une inclinaison pour l't, une autre pour l'hiver. Dans ce dernier cas, lnergie lectrique

produite sera plus faible. Pour les installations inclinaison variable, il existe un angle d'inclinaison

des panneaux par rapport l'horizontale, qui permet de maximiser la production d'lectricit

mensuelle. Les valeurs de cet angle mensuel optimum sont reprises dans le graphique de la figure 7.

Figure 7 : Graphique des inclinaisons mensuelles optimales

Pour la variation de lazimut, (angle ), la solution optimale serait dutiliser un dispositif permettant

dasservir la position angulaire du panneau celle du soleil.


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Ralis par: Taoufikchawachi (Chef dquip

On peut se demander :

Quel dispositif employer pou

5. Activit 2 : Rglage5.1. Si on dcide de change

valeurs de si on est se fait une fois par mois

5.2. Dterminer le nombredispositif PV pendant un

5.3. Commentexploiter les an5.4. Donner une dfinition au5.5. Choisir partir des grou

lorsquon les groupe onautomatique.5.6. Quels sont les lments5.7. Pour chaque cas (comma

convenables qui corresp5.8. En se rfrant lannexe 1

Traitement /

neau photovoltaque

e), Abdelkader ZIEDIA, Yassine BOUSSA

r assurer le rendement optimal dun panneau

e llvation et de lazimut dun PV r llvation le premier jour de chaque mois,

par exemple Tozeur (choisissez votre lieu de n peut tre confi un oprateur humain.

depositions angulaires ncessaires pour opti jour en sinspirant des diagrammes et figures d

gles trouvs pour commander notre systme ?mot automatique.es (actionneur, traitement, observation) de la fig

eut avoir un systme qui possde une rgulation

cessaires pour automatiser notre systme ?nde de ou de )choisissez, partir de la figurendent notre application., proposer le moteur qui convient le mieux pour

igure 8: Agir-Observer-Traiter

Actionneur / Observa

Document tudiant

7

photovoltaque ?

rcisez quelles sont lesaissance). Ce travail qui

miser le rendement du j donns.

ure les lments qui

soit manuelle, soit

8, les trois lments

otre application.

ion /


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6. Activit 36.1. Premire partie6.1.1. Dterminer les angles quon doit inscrire dans le registre (calendrier annuel) pour piloter le

panneau manuellement suivant laxe horizontal qui correspond langle dlvation .

6.1.2. Dterminer les angles qui permettent de simuler la trajectoire journalire du soleil et depiloter le panneau suiveur suivant laxe vertical qui correspond langle de lAzimute .6.1.3. Proposer un schma lectrique qui nous permet dautomatiser lorientation du panneau

suivant lautre axe vertical qui correspond langle de lAzimut .

6.2. Deuxime partie6.2.1. Donner la relation entre langle de consigne et la tension de consigne.6.2.2. Donner lexpression de U en fonction des entres V et V .

7. Activit 4 :Elaboration de la fonction de transfert et du schma bloc duMCC

7.1. Premire partie7.1.1. Visionner la vido qui nous permet de modliser un systme et dtablir son schma

fonctionnel.

7.1.2. Etablir la FT du M.C.C en se rfrant la vido et aux quations diffrentielles du moteur

donnes dans lannexe 1.

7.2. Deuxime partie7.2.1. Rcrire toutes les quations dj tablies.7.2.2. Dterminer la FT ( )

( ) . ( Indication : sinspirer fortement de la vido).

7.2.3. Aprs une lecture du chapitre 4 de la rfrence Identification des systmes de 1er et second

ordre partir de leur fonctions de transfert, dterminer le coefficient damortissement , lapulsation naturelle et le dpassement D.

8. Activit 58.1. Choisir parmi les composants Contre raction tachymtrique,Rgulateur P, Rgulateur PI,

Rgulateur PID, lequel convient pour amliorer les performances de notre dispositif.8.2. En vue de minimiser lerreur (qui correspond dans notre cas lentre de commande du moteur) la

sortie de la dynamo-tachymtrique (appel gnralement compte-tour) exprime par la relation( = )doit tre relie lentre du comparateur :Dterminer la relation = ( , ,).

8.3. Donner le schma fonctionnel aprs lajout de la contre raction tachymtrique.8.4. Simplifier le schma fonctionnel.8.5. Gnralement, dans lindustrie on recommande un dpassement de lordrede 5% , dterminer

lamortissement qui rpond un dpassement = 20% .

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