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L’influence Des Paramètres Externes sur La performance Des modules PV (Salissur

L’influence Des Paramètres Externes sur La performance Des modules PV (Salissure) Khandriche khalida, Département des énergies renouvelables, Faculté de technologie. Université Saad Dahleb Blida, Blida, Algérie. Khalidakhandriche2015@gmail.com. Résumé : Cette étude consiste à étudier les différents facteurs de dégradation des performances des panneaux photovoltaïques, notamment les salissures. Après le choix de la méthode et la fréquence du nettoyage, des expérimentations ont été faites durant les mois d'avril et de mai. Les résultats ont montré que le dépôt de saleté dégrade les performances des panneaux photovoltaïques. Cependant, chaque facteur (<tissu + eau> et fréquence) influe différemment sur la puissance délivrée. Mots clés : facteur dégradation (salissure), facteur influant, puissance délivrée. I INTRODUCTION Les panneaux photovoltaïques sont les modules les plus répondus au monde dans la production d’électricité d’ou La performance de ces derniers habituellement est spécifiée sous les conditions standards (rayonnement 1000W/m², température ambiante 25°C, masse d’air 1.5), leurs performance est totalement différente lorsque ils sont exploités dans les conditions. La performance du module PV est fortement liée au rayonnement solaire absorbé, ainsi à la variation de la position du soleil à chaque jour et à leur mouvement apparent pendant l’année. D’autre part le rayonnement total reçut par un site particulier différent de temps en temps. En plus de ces facteurs, ils existent d’autres facteurs infectant la performance de module PV telle que la température, L’éclairement, les conditions climatiques locales et les salissures. Le dépôt de salissure sur les surfaces des panneaux photovoltaïques entraînent une baisse du rendement et une réduction de l'efficacité. On identifie plusieurs types de salissures, la fiente des oiseaux, Copeaux de bois et la poussière. L’accumulation des fientes de oiseaux sur la surface des panneaux PV empêchent les rayonnements incident de pénétrer les panneaux en outre diminuent leur rendement et le verre. Les copeaux de bois tels que, les feuillets mortes, les nids d’oiseaux créent de l’ombre sur la surface des modules et les empêchent de recevoir la totalité de l’ensoleillement, Une étude menée par Jan Hermann et al sur la dégradation des modules PV en milieu désertique a montré que, les nids d’oiseaux sont les véritables causes de rayure de surface de module. Ainsi la poussière due aux activités humines qui a un effet négatif sur la puissance maximale et le courant de court-circuit de module photovoltaïque. III METHODES Il est important de nettoyer les panneaux solaires de façon régulière afin de garantir et de maintenir une production d’énergie optimale. La pluie, le vent et la poussière se déposent sur la surface de vos panneaux photovoltaïques, les encrassent et diminuent leur efficacité. Le nettoyage panneaux photovoltaïques est souvent délicat. Au niveau de l’UDES de Bou-Ismail, une station solaire photovoltaïque multi technologie raccordée au réseau est implantée sur le site de l’Unité de Développement des Equipment solaires. Cette dernière est une institution de recherche qui se trouve à 45km d’Alger et 25 km de centre de la wilaya de Tipaza est d’une superficie de 14km², dont ses coordonnées géographiques sont 36° 38′ 33″ nord, 2° 41′ 24″ est. L’expérience a consisté de nettoyer le champ A des modules PV avec deux différentes méthodes : une avec un chiffon sec et la deuxième avec l’eau, un chiffon et une raclette en changeant à chaque fois la période (3,6 et 9 jours). Par contre le champ B n’a subi aucune modification durant toute la durée de l’expérience qui a durée 40 jours. Le premier nettoyage a été effectuée le 1/04/2019 sous un ciel claire pendant 10 à 15min avec un chiffon sec. Il faut souligner que le nettoyage des panneaux solaires avec un chiffon est similaire au nettoyage des vitres et des miroirs. On essuie délicatement afin d’enlever toute la poussière accumulée sur les panneaux sauf les chutes d’oiseaux. Après 3 jours on fait le deuxième nettoyage, Cette fois on a changé la méthode et on utilise de l’eau, une raclette et un chiffon sec. On verse l’eau sur la surface des panneaux PV et on lave délicatement avec le chiffon pour enlever la poussière, les débris et les taches d’eau. Ensuite on utilise une raclette pour enlever l’excès d’eau. Ce nettoyage est fait pendant 15min. Le nettoyage se continuera de cette deux façons chaque les 6 jours, puis chaque 9 jours. Le climat a été chaque fois noté pour détecter l’influence des pluies sur le nettoyage. Les deux champs de l’expérience. Méthode de nettoyage n°1 : chiffon sec Méthode de nettoyage n°2 : l’eau, une raclette et un chiffon sec. Une série des mesures et des analyses était faite pour comparer la puissance délivrée par les deux champs et déterminer les facteurs influents, cependant la méthode de plan d’expérience qui nous a permet d'organiser au mieux les essais. Avec cette méthode on obtient le maximum de renseignements avec le minimum d'expériences, Et traduire ces derniers en modèle mathématique. Il faut élaborer un modèle mathématique, qui simule la puissance, en fonction des différents facteurs déjà fixés. Pour chaque réponse, le modèle postulé est un modèle du premier degré avec interaction. Il s’écrit : y = a0 + a1 x1 + a2 x2 + c1 x1 x2 (1) avec : y : la réponse étudiée ; x1 : type de nettoyage ; x2 : fréquence de nettoyage. Après avoir introduit les intervalles de chacun des différents facteurs et les deux réponses dans le logiciel ‘MODDE 6’ [3], on aboutira à la matrice d’expérience. Ce logiciel a pour but de déterminer : - les facteurs qui ont une influence sur la réponse qui est un paramètre caractérisant le résultat du phénomène, dans notre cas c’est la puissance délivrée. - les facteurs qui ont des interactions significatives, ce sont des paramètres supposés influencer le phénomène étudié, aussi appelé paramètres ou variable naturelles (la méthode et la fréquence de nettoyage). - les meilleurs paramètres des facteurs pour atteindre les conditions optimales pour la meilleure performance d'un processus. Cette méthodologie fait appel à un vocabulaire spécifique qu’il faut rappeler ou préciser ici. - la variable codée : elle correspond à une variable naturelle donnée dans un espace adimensionnel. En général, la variable codée est comprise entre les deux niveaux (-1) et (+1). - le niveau : c’est la valeur que prend la variable codée dans l’espace adimensionnel. - le domaine expérimental : c’est le domaine de variation des facteurs. - le plan d’expérimentation : ensemble des conditions expérimentales déterminées par la stratégie expérimentale choisie et le domaine expérimental retenu. Ce plan, spécifique au problème étudié, est donc exprimé en variables réelles. - Il comporte autant de ligne que d’expériences et autant de colonnes que de variables. - la matrice d’expérience : Un tableau exprimé en variable codées utilisables pour un nombre illimité de problèmes car il est dépendant uniquement de la stratégie expérimentale choisie. Cette matrice comporte autant de lignes et de colonnes que le plan d’expérimentation qui permet son élaboration. A chacun des points de la matrice d’expérience correspond un point du plan d’expérimentation. III RESULTATS ET DISCUSSION : 01. L’influence de l’éclairement sur la puissance produite : Les graphes suivants montre que l’éclairement et la puissance sont proportionnels, quand l’éclairement augment la puissance délivrée augmente et inversement. L’éclairement et la puissance en fonction de temps pendant une journée. 02. L’influence de la température sur la puissance délivrée : La puissance et la température ambiante sur une journée. On remarque que la température influe sur la puissance, quand elle augment la puissance descend. 03. Comparaison de la puissance produite de deux champs. Ce graphe montre la puissance de champ nettoyé et le champ considéré comme une référence, la puissance de 1 er champ elle est toujours supérieur à celle de 2 éme champ, sauf dans certain jour ou les panneaux nettoyés ont subi double effet de nettoyage et de la pluie comme le 29.04.2018 par conséquence leur puissance a démunie par rapport la référence. D’ou il intervient l’effet de nettoyage dans l’optimisation de performance (puissance) des modules PV . 04. Résultat de plan d’expérience : La matrice du plan d’expérience : 05. Analyse graphique des effets et des interactions : Ce graphe représente les facteurs influents et leur interaction, comme il est prouvé par l’expérience que le nettoyage par un chiffon sec est efficace et qu’il a un effet positif sur la puissance produite, ainsi la méthode de nettoyage avec un chiffon et l’eau avec une fréquence bien précise. Par contre l’utilisation d’un chiffon sec avec une fréquence de nettoyage a un effet négatif sur l’amélioration de performance des modules PV. 06. Conclusion :  les caractéristiques des panneaux PV sont sensibles à la température et l’éclairement.  les conditions météorologiques influencent sur les performances des deux champs.  Les résultats obtenus par le plan d’expérience sont: Les différentes méthodes de nettoyages et fréquences influent sur la puissance produite (diminuer / augmenter). uploads/Management/ linfluence-des-parametres-externes-sur-l.pdf