Pompage Photovolta£¯que au fil du soleil Association KRAING SPEU 2015-12-18¢  Pompage Photovolta£¯que

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    PARTIE 1

    SVAY et CHIORK – données générales

    Pompage Photovoltaïque au fil du soleil Association KRAING SPEU

  • Pompage de l’eau au fil du soleil

  • Pompage de l’eau au fil du soleil

  • Données du site SVAY et CHIORK

    Besoins et réservoir de stockage

    15 litres par habitant. 900 habitants. Soit une production journalière de 13 500 litres par jour au fil du soleil Le volume du réservoir de stockage doit être au minimum de :

    V = 13,5 x 5,64 / 4,33 = 17,6 m3 Le volume du réservoir de stockage en prévoyant 3 jours de consommation serait de :

    V = 17,6 x 3 = 52,8 m3

  • Choix de la pompe

    Volume désiré V = 13,5 m3/jour Débit : Qmax = Volume journalier / 6 Débit désiré Qmax = 2,25 m3/h Débit pompe PS1800 HR-14H Qmax = 2,40 m3/h CORRECT !

  • Calcul des pertes de charge

    De la pompe au château d’eau

    Point Tronçon ρ

    (kg/m 3 )

    μ Qv

    (m 3 /h)

    D ou a

    (mm)

    b

    (mm) V (m/s) ε (mm) Dh (mm) Re ζ λ L (m) j (Pa/m)

    Δz

    (m) j.L (Pa)

    ζ ρV²/2

    (Pa)

    ρgΔz

    (Pa) ΔP tot (Pa)

    Pompe 1,16 20,50 13753,7

    Pompe-

    château d'eau 1000 1,00E-03 5,75 41,9 0 1,16 0,05 41,9 4,85E+04 0,027346 100 437,866 100 43786,6 0,0 981000,0 1038540,3

    TOTAL 43786,6 13753,7 981000,0 1038540,3

    mce 105,9

    Point Tronçon ρ

    (kg/m 3 )

    μ Qv

    (m 3 /h)

    D ou a

    (mm)

    b

    (mm) V (m/s) ε (mm) Dh (mm) Re ζ λ L (m) j (Pa/m)

    Δz

    (m) j.L (Pa)

    ζ ρV²/2

    (Pa)

    ρgΔz

    (Pa) ΔP tot (Pa)

    Pompe 0,72 20,50 5332,1

    Pompe-

    château d'eau 1000 1,00E-03 5,75 53,1 0 0,72 0,05 53,1 3,83E+04 0,028066 100 137,477 100 13747,7 0,0 981000,0 1000079,8

    TOTAL 13747,7 5332,1 981000,0 1000079,8

    mce 101,9

    Point Tronçon ρ

    (kg/m 3 )

    μ Qv

    (m 3 /h)

    D ou a

    (mm)

    b

    (mm) V (m/s) ε (mm) Dh (mm) Re ζ λ L (m) j (Pa/m)

    Δz

    (m) j.L (Pa)

    ζ ρV²/2

    (Pa)

    ρgΔz

    (Pa) ΔP tot (Pa)

    Pompe 0,52 20,50 2725,4

    Pompe-

    château d'eau 1000 1,00E-03 5,75 62,8 0 0,52 0,05 62,8 3,24E+04 0,028776 100 60,919 100 6091,9 0,0 981000,0 989817,3

    TOTAL 6091,9 2725,4 981000,0 989817,3

    mce 100,9

    Point Tronçon ρ

    (kg/m 3 )

    μ Qv

    (m 3 /h)

    D ou a

    (mm)

    b

    (mm) V (m/s) ε (mm) Dh (mm) Re ζ λ L (m) j (Pa/m)

    Δz

    (m) j.L (Pa)

    ζ ρV²/2

    (Pa)

    ρgΔz

    (Pa) ΔP tot (Pa)

    Pompe 0,43 20,50 1881,0

    Pompe-

    château d'eau 1000 1,00E-03 5,75 68,9 0 0,43 0,05 68,9 2,95E+04 0,029234 100 38,932 100 3893,2 0,0 981000,0 986774,3

    TOTAL 3893,2 1881,0 981000,0 986774,3

    mce 100,6

    1 pouce 1/2

    2 pouces

    2 pouces 1/4

    2 pouces 1/2

  • 7

    PARTIE 2

    Description de l’installation de pompage

    Photovoltaïque raccordé au réseau

    Pompage Photovoltaïque au fil du soleil Association KRAING SPEU

  • Schéma de principe

  • Filtration

    Pompe d’injection

    Eau potable

    Stockage pour mélange

    Schéma de principe

  • Champ N 3 M 4

    Module

    Techno Poly

    Pmpp (25°C) 210 2520

    Vco (25°C) 30,54 122,16

    Vmpp (25°C) 24,98 99,92

    Isc (25°C) 8,98 26,94

    Impp (25°C) 8,55 25,65

    Coef mV/°C -98 -392

    Coef mA/°C 5,3 15,9

    Coef %.°C -0,42 -0,42

    Onduleur

    Tension mppt minimale 72

    Tension mppt maximale 200 Amorphe

    Consommation à vide 0

    Rendement onduleur 1

    Pompe

    Puissance AC min (W) 180

    Hmt (mce) 100

    Qmax (m3/h) 2,15

    Rendement 0,64

    Besoins quotidiens (m3) 14

    Volume réservoir (m3) 35

    Conergy 210 Wc

    NON

    PS1800 HR-14H

    Simulation: données

  • Simulation: résultats

    Volume d’eau dans le château d’eau au cours de l’année

    Volume (m 3 )

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    1 521 1041 1561 2081 2601 3121 3641 4161 4681 5201 5721 6241 6761 7281 7801 8321

  • Calcul des câbles électriques

    (NFC 15-100 norme française)

    Système Câble U (V) I (A) U/I ΔU (V) L (m) Smin Smin S (mm²)

    Panneaux - boite de jonction 99,92 8,6 11,69 0,59% 6 1,50 4,00 4

    Boite de jonction - onduleur 99,92 25,7 3,90 2,41% 23 4,00 11,27 12

    Onduleur - pompe 99,92 25,7 3,90 3,00% 105 4,00 6,89 8

    Pompe

    Système Câble U (V) I (A) U/I ΔU (V) L (m) Smin Smin S (mm²)

    Panneaux - boite de jonction 99,92 8,6 11,69 0,39% 6 1,50 6,06 6

    Boite de jonction - onduleur 99,92 25,7 3,90 2,61% 23 4,00 10,41 10

    Onduleur - pompe 99,92 25,7 3,90 3,00% 105 4,00 6,89 8

    Pompe

    OU

  • Schéma de principe alimentation photovoltaïque (général)

  • Schéma de principe

    alimentation photovoltaïque

    PS4000

  • Schéma de principe

    alimentation photovoltaïque

    PS1800

  • Caractéristiques des contrôleurs de pompe

  • Pompe solaire Lorentz PS4000 C-SJ5-25

  • Pompe solaire Lorentz PS1800 HR-14H

    Calcul du rendement maximal : Début de remplissage du château d’eau à environ 180 W

    %6868,0 8403600

    95000015,2 

     

    Pabs

    Phydro 

  • 19

    PARTIE 3

    Partie photovoltaïque

    Photovoltaïque raccordé au réseau

    Pompage Photovoltaïque au fil du soleil Association KRAING SPEU

  • Caractéristique courant tension puissance d’une cellule

  • La constitution d’un module photovoltaïque

    1. Les cellules photovoltaïques sont fragiles et sensibles à l’environnement extérieur  nécessité de protection mécanique

    2. La tension et la puissance d’une cellule ne sont pas adaptées aux applications courantes  nécessité de les coupler

    D’où constitution de modules photovoltaïques

    Symbole

  • La constitution d’un module photovoltaïque

    • Connexion – La boîte de connexion étanche

    regroupe les bornes de raccordement, les diodes by-pass

    – Les 2 câbles unipolaires y sont raccordés

    Voir rôle des diodes dans le chapitre « sécurité des personnes et des biens »

  • Caractéristiques d’un module photovoltaïque au silicium cristallin selon la température

    Amorphe : 0,21%/ °C

  • Caractéristiques d’un module photovoltaïque au silicium cristallin selon l’ensoleillement

  • PV (compétence électrique) – Chap. 3 : Cellules, modules et systèmes photovoltaïques

    Température d’un module au silicium cristallin en fonctionnement

  • Différentes tailles de cellules en polycristallin

    101 x 101 101 x 50,5 50,5 x 50,5

    Performance à 1 kW/m² et 25°C Valeurs typiques, cellule nue

    Cellule ½ cellule ¼ cellule

    Tension circuit ouvert Vco (V) 0,6 0,6 0,6

    Courant de court-circuit Icc (A) 3 1,5 0,75

    Puissance Max. (env. 10%) P mpp (W) 1,3 0,65 0,32

    Tension à puissance Max Vmpp (V) 0,47 0,47 0,47

    Courant à puissance Max Impp (A) 2,7 1,36 0,68

  • PV (compétence électrique) – Chap. 3 : Cellules, modules et systèmes photovoltaïques

    Rendement d’un module PV

    module STC

    c

    STC S E P η 

    Technologie de cellule Rendement actuel

    (2008) Surface photovoltaïque

    pour 1kWc

    m Si :monocristallin 13 à 17 % 7 à 8 m²

    p Si :polycristallin 9 à 15 % 9 à 11 m²

    a Si :amorphe 4 à 9 % 16 à 20 m²

    m+a Si : mono + amorphe 16 à 18 % 6 à 8 m²

    Autres semi-conducteurs

    CdTe (Tellurure de Cadmium )

    9 à 10 % 10 à 11 m²

    C.I.S (Diselénure de cuivre et d’indium)

    10 à 12 % 11 à 13 m²

  • PV (compétence électrique) – Chap. 3 : Cellules, modules et systèmes photovoltaïques

    Fiches techniques de modules

  • PV (compétence électrique) – Chap. 3 : Cellules, modules et systèmes photovoltaïques

    Fiches techniques de modules

  • Mise en série et en parallèle de modules

  • Caractéristiques d’un champ PV

  • PV (compétence électrique) – Chap. 5 : Protection des personnes & des biens

    Les différents moyens de protection

    • Protection des personnes et des intervenants :

    – Protection contre

    les contacts directs

    – Protection contre les contacts indirects

    Les risques de contacts

    Protection contre les contacts directs

    Protection contre les contacts indirects

    PH

    N

    Terre Ssource INRS

    PH

    N

    Ter