Concours de Doctorat LMD 2012/2013 Epreuve Energies Renouvelables Sujet 3 Durée : 02h00 Exercice N°l : (8 pts) Q 1- Citer brièvement les impacts de l'énergie photovoltaïque sur la planète et sur l'homme Q 2- Quelles sont événement optique que subi un rayonnement solaire lumineux lorsqu' il arrive sui un solide et citer dans quelle étape se fait la conversion pv Q 3- Expliquer la conversion de l'énergie solaire en énergies électriques Q 4- Comment définir un gisement solaire Exercice N°2 : (6 pts) Un couple avec enfants décident d'acheter une maison à la compagne. Il y a 4 points lumineux de 13 W e1 12 V présents dans les différentes pièces de cette maison. Partie 1 1. Quelle est la consommation E en ampères heures pour une durée de 3 heures en été ? 2. De même pour une durée de 6 heures en hiver ? Partie 2 Pour la fourniture en eau, une source naturelle est disponible, On va utiliser une pompe de relevage poui mettre en pression l'eau courante, afin que les occupants puissent se servir au robinet dans leur maison. Pour un débit de 10 1/min, cette pompe consomme 6A sous 12V. Comme i l y a 4 personnes et que l'on compte 100 1/personne et par jour (pour le lavage, la cuisson...) 1. Combien de temps la pompe va t'elle fonctionner par jour? 2. Quelle est la consommation E sur cette période de temps ? Partie 3 Pour minimiser la consommation en électricité, le couple prend en conseils d'un installateur électricien qui leur propose des composants photovoltaïques sont relativement « standards », disponibles à un bon rapport qualité/prix. Il s'agit notamment de modules photovoltaïques 50 Wc-12V en silicium polycristallin de dimensions 800*630 mm donnant 3 A/16.5V et des batteries plomb ouvertes « solaires » à plaques de 220 Ah-12V, les plus grosses 12V de ce type. Leur principal défaut est d'offrir un nombre de cycles assez faible, 250 à 80% de décharge. Le système économique se compose de : • 3 modules photovoltaïques 50 Wc-12V décrits ci-dessus • 1 batterie solaire au plomb ouvert de 220 Ah-12V • 1 régulateur charge-décharge type série 20 A-12V - 1 onduleur type TV de 400 VA • 8 réglettes fluo en 12 VDC Pour l'exposition 60°Sud, le rayonnement reçu est de 3 kWh/m2 jour en hiver et de 4 kWh/m2 jour en été. 1. Quelle est la production énergétique par jour en hiver et en été? Comparez avec la consommation prévue. Calculez les coefficients de pertes en hiver et en été ? 2. Concluez sur la production effective en tenant compte des pertes de salissure de 10% et un rendement de la batterie de 80%. Exercice N°3 : (6 pts) 1 - Que représente l'angle de calage /? d'une éolien et quel est rôle? 2- Quelle est la signification du coefficient de performance Cp, sachant qu'il diffère pour chaque éolienne ? 3- La vitesse de synchronisme d'une machine asynchrone à p paires de pôles est imposée par le réseau : pour p = 2, Qs = 1500 tr/mn. En supposant que le glissement g est toujours inférieur à 25%, quelles sont les valeurs limites de la vitesse mécanique Qm en rad/s ? 4- Donner la puissance au stator et au rotor, respectivement Ps et Pr. discuter les différents modes de fonctionnement d'une. MADA
Concours de Doctorat LMD 2012/2013 Epreuve Energies
Renouvelables Sujet 3 Dure : 02h00 Exercice Nl: (8 pts) Q 1- Citer
brivementles impacts de l'nergiephotovoltaquesur la plante et sur
l'homme Q 2- Quelles sontvnementoptique que subiun
rayonnementsolaire lumineuxlorsqu' i l arrive sui un solide et
citer dans quelle tapese faitla conversion pv Q 3- Expliquerla
conversion de l'nergie solaire en nergies lectriques Q 4-Comment
dfinirun gisement solaire Exercice N2 : (6 pts) Un couple avec
enfants dcident d'acheter une maison la compagne. Il y a 4 points
lumineux de 13 W e1 12 Vprsents dans les diffrentes pices de cette
maison. Partie 1 1.Quelle est la consommation E en ampres heures
pour une dure de 3 heures en t ? 2.De mme pour une dure de 6 heures
en hiver ? Partie 2 Pour la fourniture en eau, une source naturelle
est disponible, On va utiliser une pompe de relevage poui mettre en
pression l'eau courante,afin que les occupants puissent se servir
au robinet dans leur maison. Pour un dbit de 101/min, cette pompe
consomme 6A sous12V. Comme i l y a 4 personnes et que l'on compte
100 1/personne et par jour (pour le lavage, la cuisson...)
1.Combien de temps la pompe va t'elle fonctionner par jour?
2.Quelle est la consommation E sur cette priode de temps ? Partie 3
Pourminimiser la consommation en lectricit, le couple prend en
conseils d'un installateur lectricien qui leur propose des
composants photovoltaques sont relativement standards , disponibles
un bon rapport qualit/prix. Il s'agitnotammentde
modulesphotovoltaques50Wc-12V en siliciumpolycristallin de
dimensions 800*630 mm donnant 3A/16.5V et des batteries plomb
ouvertes solaires plaques de 220 Ah-12V, les plus grosses12V de ce
type. Leurprincipaldfaut est d'offrir un nombre de cycles assez
faible, 250 80% de dcharge. Le systme conomique se compose de :
3modules photovoltaques 50 Wc-12V dcrits ci-dessus 1 batterie
solaire au plomb ouvert de 220 Ah-12V 1 rgulateur charge-dcharge
type srie 20 A-12V -1 onduleur type TV de 400 VA 8 rglettes fluo en
12 VDC Pour l'exposition 60Sud, le rayonnement reu est de 3 kWh/m2
jour en hiver et de 4 kWh/m2 jour en t.
1.Quelleestlaproductionnergtiqueparjourenhiveretent?Comparezavecla
consommation prvue. Calculez les coefficients de pertes en hiver et
en t ? 2.Concluez sur la production effectiveen tenantcomptedes
pertes de salissure de 10% et un rendement de la batterie de 80%.
Exercice N3 : (6 pts) 1-Que reprsente l'angle de calage /? d'une
olien et quel est rle? 2-Quelle est la significationdu coefficient
de performanceCp, sachantqu'ildiffrepourchaque olienne ? 3-La
vitesse de synchronisme d'une machine asynchrone p paires de ples
est impose par le rseau : pour p =2, Qs = 1500 tr/mn. En supposant
que le glissement g est toujours infrieur 25%, quelles sont les
valeurs limites de la vitesse mcanique Qm en rad/s ? 4-Donner la
puissance au stator et au rotor, respectivement Ps et Pr. discuter
les diffrents modes de fonctionnement d'une.M ADA
