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Université Abou Bekr Belkaid-Tlemcen Faculté de Technologie Département de Géni

Université Abou Bekr Belkaid-Tlemcen Faculté de Technologie Département de Génie Mécanique Filière de Energies Renouvelables en mécanique Présenter par : Melle. BEKRIT Leila Melle. SACI Sarra Année universitaire 2021/2022 Exposé Maintenance des Systèmes Photovoltaïques Plan de Travail I. Introduction II. Le solaire photovoltaïque III. L’effet photovoltaïque IV. Les composantes principaux de système photovoltaïque V. Les types des installation photovoltaïque VI. Rappel sur maintenance VII. Application de maintenance sur les systèmes photovoltaïques VIII.Conclusion Introduction L’utilisation des systèmes photovoltaïques a connu une croissance très remarquable dans les dernières années, en raison de la prise de conscience des gens de la situation actuelle et le résultat des énergies fossiles. Mais en réalité la cause principale est qu’il s’agit que ce dernier a utilisé une énergie gratuite, bien que le prix des composants des installations photovoltaïques soit très chère avec une durée de vie de 25 ans. Cependant, ces composants sont sujets à divers défauts qui entrainent une baisse des performances du système ou arrêter tout un système. Donc nous devons garder ces appareils en bon état car assurer leur état signifie assurer leur production comme prévu et planifié. Ici, nous ferons appel à une maintenance continue et cela assurera l’efficacité du système solaire pendant ces durée de travail. Dans ce travail, nous allons de développer les différents composants d’un système photovoltaïque. Les défauts associés à ces composants cotés DC et AC c’est-à-dire dans tout le système et en dernier partie on va étudie et analyser l’application de la maintenance sur ce système . Le terme photovoltaïque est composé de deux parties : le terme photos voulant dire lumière et volt qu’est l’unité de la tension électrique.[1] Le photovoltaïque est une énergie renouvelable issue du soleil. Il Transforme le rayonnement solaire (la lumière) en courant électrique à l’aide d’une cellule photovoltaïque [2] Figure.1. le principe de conversion photovoltaïque [2] Solaire photovoltaïque L’effet photovoltaïque Les panneaux photovoltaïques sont constitué des unités appelé des cellules PV et c’est juste une répétition de ces cellules PV qui s’appelé Module qui constitué un panneau .[2] Figure. 2 cellule photovoltaïque [2] . Ces cellules PV sont des matériaux semi-conducteur ( Matériau Dont _ peut varie en fonction des conditions dans les quelles il se trouvé ) [3]  Ce matériau peut être dopé négativement ou positivement . Une cellule PV est composé en deux plaques de silicium : Semi-conducteur de type N et Semi-conducteur de type P (chargé négativement ) (chargé positivement ) Dopage au phosphore Dopage au borne Apport des électrons Déficit des électrons , Dopage N : apport d’électrons différance de potentiel Dopage P : déficit d’électrons Dopage N Fiugre.3. jonction P-N [4] L'énergie des photons électrons excité s’échapper et créer un trou positif à sa position initiale ce trou va être comblé par un autre électron... Venu d’un autre atome cet électron, remplaçant l’ancien, aura lui-même crée un vide qui sera comblé par autre électron et ainsi de suite Figure .4. fonctionnement de cellule PV [4] Les composantes de systèmes photovoltaïques En générale les composants d'un systèmes photovoltaïques dépendent du type d'application . Mais les éléments qui se répètent sont : • Les panneaux photovoltaïques produisent un courant électrique continu. • Le régulateur optimise la charge et la décharge de la batterie suivant sa capacité et assure sa protection. • L’onduleur transforme le courant continu en alternatif pour alimenter les récepteur AC. • Les batteries sont chargées de jour pour pouvoir alimenter la nuit ou les jours de mauvais • temps. • Des récepteurs DC spécifiques sont utilisables. Ces appareils sont particulièrement économes. . Figure .5. composantes de systèmes photovoltaïque[5] Les types des systèmes photovoltaïque Il y a trois types des systèmes photovoltaïques : • Systèmes autonomes au fil du soleil avec batteries (off-grid) • Systèmes raccordés au réseau (on-grid) • Systèmes hybrides Le premier est indépendant du système de distribution d’électricité.[6] a. Systèmes autonomes , non raccordés au réseau électrique on utilise ces systèmes électriques dans les sites isolés quand on pas accès de l’électricité donc ces installations sont indépendante du réseau électrique Et On distingue deux types en systèmes autonome : - Les systèmes au fil du soleil - Les systèmes avec stockage Systèmes autonomes au fil du soleil Les systèmes au fil du soleil utilisé directement l'énergie produite donc ne besoin pas les moyens de stockage . L’application la plus connue est le pompage photovoltaïque avec ses deux types :[7] • systèmes de pompage PV à courant continu Figure .6. les systèmes au fil du soleil à DC[7] ; • systèmes à courant alternatif. Figure.6. les systèmes au fil du soleil à AC[7] Figure.7: Schéma d’un système de pompage au fil de soleil [7] Systèmes autonomes avec batteries (off-grid) Pour ces installations, l’énergie solaire photovoltaïque doit assurer la totalité des besoins en électricité (adaptées Dans le cadre des sites isolés, aux petits besoins en électricité , ou quand le coût du raccordement d’un site au réseau public est trop élevé. ). Il est nécessaire de la stocker pour les périodes non ensoleillées (durant la saison des pluies, et la nuit). Ce stockage est généralement assuré par des batteries .[8] Figure.8. Systèmes autonomes avec batteries [8] b. Système raccordé au réseau un système d’alimentation photovoltaïque raccordé au réseau est un système de production d’énergie photovoltaïque solaire qui est connecté au réseau de distribution : Le générateur est composé de modules photovoltaïques reliés à un onduleur. Les modules transforment l’énergie solaire en énergie électrique et l’onduleur convertit le courant continu en courant alternatif pour l’usage domestique. Le système est connecté au réseau électrique de distribution. L’électricité produite alimente en priorité les appareils électriques de la maison, l’excédent passe dans le réseau public et est directement vendue à la société de distribution de l’électricité sans stockage. [6] Figure.9. un système d’alimentation photovoltaïque raccordé au réseau [6] c. Système hybrides Les systèmes photovoltaïques hybrides intègrent un générateur photovoltaïque et un autre générateur : éolienne, groupe électrogène, système hydroélectrique... et même parfois le réseau public d'électricité.| 8] Figure.10. Configuration du système hybride [8] Rappel sur le Maintenance Définition : la maintenance est l’ensemble de tous ce qui permet de maintenir ou de rétablir un système en état de fonctionnement. Importance de la maintenance dans l’entreprise : L’importance de la maintenance diffère selon le secteur d’activité. La préoccupation permanente de la recherche de la meilleure disponibilité suppose que tout devra être mis en œuvre afin d’éviter toute défaillance. • Pour les systèmes photovoltaïques est moyenne Les techniques de maintenance Figure.11. les techniques de maintenance [11] Application de maintenance sur systèmes photovoltaïques Liste de les principaux éléments à surveiller Figure.11. Liste de les principaux éléments à surveiller[9] .Les systèmes solaires nécessitent peu d'entretien . Il existe deux niveaux d'entretien : Le premier concerne le petit entretien qui doit être fait régulièrement ; sont des mesures préventives (à réaliser systématiquement lorsque l’installation fonctionne bien) pour assurer fiabilité du service de l’électricité. Et La seconde concerne l'entretien plus important que vous devez faire En tant que technicien qualifié, équipé des outils appropriés. C'est à vérifier Les principaux composants du système. Cet entretien doit être effectué tous les 6 mois.[5] • Au niveau de générateur photovoltaïque La maintenance du générateur photovoltaïque se résume à l'inspection visuelle des modules, à leur nettoyage et à leur remplacement en cas de défaillance. Tous ces travaux nécessitent la mise en place de mesures de prévention et de protection des biens et des personnes [12] Inspection visuelle L’Inspection visuelle du générateur photovoltaïque permet de s'assurer de l'état de propreté des modules et de repérer certaines anomalies. Généralement effectuée annuellement dans le cadre d'une petite installation, elle peut être programmée différemment pour une plus grande installation selon les recommandation d'un système de supervision.[12] • Les anomalies pouvant être détectées : • Modules souillés • Présence de feuilles mortes, de fientes • Verre des modules cassé ou fissuré . • Verre des modules cassé ou fissuré • Délamination et donc infiltration d'eau par la condensation à l'intérieur des modules • Mauvais état de fixation des modules par rapport à la structure • Détection de points chauds par thermographie (cellules, boîte de connexion) • Défauts de câblage : mauvais état, desserrage, Nettoyez avec de l’eau, tôt le matin ou tard le soir (évitez savon ou détergents). Donc , le maintenance d’un générateur photovoltaïque • Vérifiez si le panneau est toujours fixé, orienté et incliné correctement. • Vérifiez d’éventuelle décoloration de cellules, bris de vitres ou corrosion des connections entre cellules. • Vérifiez l’absence d’ombre portée • Vérifiez si l’arrière du panneau n’est pas encombré de nids d’oiseaux ou d’insectes, enlevez-les dans tous les cas. • Vérifiez si la ou les boites de jonction son bien étanches. • Dans le cas où le support du module est relié à terre vérifiez sa continuité depuis le module jusqu’au piquet de terre. • Resserrez toutes les connexions.[12] Au niveau de L'onduleur la maintenance de l’onduleur d’une installation photovoltaïque est primordiale. En effet, l'onduleur est la pièce centrale de l'installation, il doit donc être entretenu et contrôlé au moins une fois par an. vérifier visuellement uploads/Litterature/ expose 25 .pdf