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DEVIS ESTIMATIF POUR L’ELECTRIFICATION SOLAIRE D’UN MENAGE A OVENG
Nom : TIMBONGCHOUO JEAOU STEPHAN VALDES NOM DE L’ENTREPRISE( GIC …….)
Date : 25/05/2020 Classe : INGENIEUR DU GENIE RURAL
SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE Dimensionnement d’un système photovoltaïque
Note et observations : Une étude d’évaluation des besoins n’a pas été faite sur le terrain pour définir le cahier de charges. Nous allons supposer que le ménage dispose 10 lampes d’éclairage, un téléviseur, et une radio…………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… L’élément central de l’installation est un onduleur-chargeur qui gère pratiquement tout le transfert de l’énergie électrique :
Nom Entreprise
Dimensionnement d’un système photovoltaïque
• • •
La charge des batteries à partir des panneaux. La conversion de la tension continue de la batterie en 230 V AC destiné aux récepteurs. La surveillance de l’état de charge des batteries et éventuellement le démarrage du groupe électrogène.
•
La surveillance des surcharges ou bas niveaux des batteries (démarrage automatique du GE)
Panneaux photovoltaïques
Récepteurs
24 V DC
230 V AC Onduleur-chargeur Batteries
+
-
24 V DC
Courant continu Courant alternatif
Nom :
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Sous système photovoltaïque
1. Présentation du site – Cahier des charges : Bilan des puissances du ménage de référence Récepteurs alimentés par onduleur Appareils
Nombre
Puissance unitaire
Fréquence ou durée d’utilisation quotidienne
Puissance
Energie
Nom Entreprise Lampes fluo compactes Extérieur Lampes fluo compactes – Salle. Lampes fluo compactes chambre 1 Lampes fluo compacte Annexe 1 lampes fluo compacte WC Téléviseur LCD Radio
Dimensionnement d’un système photovoltaïque 2
20 W
2
20 W
4
20 W
1
20 W
1
20 W
1
100 W
1
10 W
En soirée 2 h
40 W
80 Wh
40 W
160 Wh
80 W
160 Wh
20 W
20 Wh
20 W
40 Wh
Fonctionnement 12h
100 W
1200 Wh
Occasionnel 1h/jour
10 W
10 Wh
Fonctionnement 4h En soirée 2 h Occasionnel 1h/jour Occasionnel 2h/jour
TOTAL PTOT = 310 W
Ec = 1670 Wh
2. Bilan des puissances : Apres calcul, notre ménage aura pour besoin énergétique une puissance totale de 310 w et d’une énergie totale journalière de 1670 Wh.
3. Calculs et choix des éléments du système : a) Calculez l’énergie à produire Ep :
Ep= Ec/k = 1670/0,65
EP = 2570 W b) Calculez la puissance crête Pc du générateur photovoltaïque nécessaire : (On prendra une irradiation moyenne de 5 kWh/m2 /jour pour la période estivale de fonctionnement)
Pc= Ep / Ir = 2570/ 5 = 514 watt crête
PC = 514 Wc A partir de la puissance crête, nous allons déterminer le nombre de panneaux solaire nécessaires à l’installation. Puissance crête d’un panneau (125 Wc) N = Pc / puissance crête unitaire panneau = (514/ 125 =4,1)
Nbre = 5 panneaux
Nom Entreprise
Dimensionnement d’un système photovoltaïque
c) Calculer la capacité des accumulateurs nécessaires à ce système ainsi que leur nombre :
C = Ec.n/ D.U C : capacité de la batterie en ampère.heure (Ah) EC : énergie consommée par jour (Wh/j) n : nombre de jour d’autonomie D : décharge maximale admissible (0,8 pour les batteries au plomb) U : tension de la batterie (V)
C ≈ 500 Wh
C = (1570x5)/(0,8x24) = 434,89 Ah
Le parc batterie sera constitué d’accumulateur de 2 V chacun, le système fonctionnant sous 24 V les accumulateurs seront couplés en série. Nbre = 24 / 2 = 12 accumulateurs
Nom :
Nbre = 12 accus Sous système photovoltaïque
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Nom Entreprise
Dimensionnement d’un système photovoltaïque
4. Choix des câbles : Données complémentaires : • • •
Chute de tension maximale entre panneaux –→ boîte de raccordement ; boîte de raccordement –→ onduleur et batterie –→ onduleur = ∆U = 2% Puissance nominale de l’onduleur P NOM = 2300 W Conducteurs en cuivre (ρ = 1,6 10-8 Ω.m).
Panneaux photovoltaïques Onduleur-chargeur Batteries
Boîtier de raccordement des panneaux
Longueur de câble 10 m
Longueur de câble 4 m
Longueur de câble 7 m
a) Calculez le courant de sortie d’un panneau à sa puissance nominale : I = P/U = 125 / 24 = 5,2 A b) Déterminons la section des conducteurs entre les panneaux et le boîtier de raccordement :
∆U = 24 x 0,02 = 0,48 V donc R max de la ligne R= ∆U /I = 0,48 / 5,2 = 0,092 Ω S = (ρ.L)/R= (1,6 10-8 . 14) / 0,092 = 2.10-6 m² soit un câble d’une section de 2 mm² on prendra donc des câbles de 2,5 mm²
c) Calculons le courant circulant entre le boîtier de raccordement et l’onduleur : La puissance crête du champ photovoltaïque Pc = 5 x 125 = 625 W I = Pc / U = 625 / 24 = 26,04 A d) Déterminons la section des conducteurs entre le boîtier de raccordement et l’onduleur :
∆U = 24 x 0,02 = 0,48 V donc R max de la ligne R= ∆U /I = 0,48 / 26 = 0,0018 Ω S = (ρ.L)/R= (1,6 10-8 . 20) / 0,0018 = 177.10-6 m²
Nom Entreprise
Dimensionnement d’un système photovoltaïque
Soit un conducteur d’une section minimale de 177 mm² (section normalisée 200 mm²)
e) Calculez le courant circulant entre les batteries et l’onduleur lorsque celui-ci débite sa puissance nominale : I max batteries = P max onduleur / U batterie = 2300 / 24 = 95,33 A
f) Déterminez la section des conducteurs entre le parc batterie et l’onduleur :
∆U = 24 x 0,02 = 0,48 V donc R max de la ligne R= ∆U /I = 0,48 / 95 = 0,00505 Ω S = (ρ.L)/R= (1,6 10-8 . 8) / 0,00505 = 25.10-6 m² Soit un conducteur d’une section minimale de 25 mm²
Nom :
Sous système photovoltaïque
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Nom Entreprise
Dimensionnement d’un système photovoltaïque
Nom :
Sous système photovoltaïque
5. Schéma électrique : • •
Branchements des panneaux Couplage des batteries et raccordement à l’onduleur
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Nom Entreprise
Dimensionnement d’un système photovoltaïque
Devis estimatif :
NOMBRE
PRIX UNITAIRE FCFA
SOUS TOTAL FCFA
5
150 000
750 000
Kit de 12 batt
500 000
500 000
1
200 000
200 000
12 x 7=84 m
200
16 800
Câbles unipolaire 25 mm2
2x4 = 8 m
500
4000
Câbles unipolaire 200 mm2
2x10 = 20 m
1000
20 000
1
100 000
100 000
1
40 000
40 000
14
5000
70000
1
100 000
100 000
DESIGNATION Panneaux photovoltaïques Accumulateurs Onduleur - chargeur Câbles 2x 2,5 mm2
Articles de connexions et de pontage des batteries Boite de raccordement des panneaux et cosses Presses étoupes panneaux et boite de raccordement Imprévus(techniques + matériel)
PRIX TOTAL (Hors Taxes) PRIX TOTAL TTC (TVA 19,6%)
1 800 800 FCFA
2 152 800 FCFA
Ce devis est arrêté à la somme toutes taxes comprises de deux million cent cinquante-deux mil huit cent (2 152 800) Fcfa.
Fait à Yaoundé le 25 Mai 2020 Par Timbongchouo Jeaou Stephan Valdes Ir, Agro, Génie Ruraliste