Soutenance mémoire
L’énergie est une force qui permet d’épanouir la vie sociale. Elle est aussi la crique du développement. Les sources d’énergie sont très diverses, elles proviennent de deux sources : non renouvelables (fossiles et nucléaire) et renouvelables (solaire, éolienne, hydroélectrique, biomasse et géothermie).
La source d’énergie la plus utilisée actuellement est la source non renouvelable. Il s’agit du nucléaire, du charbon de terre, du pétrole et des gaz naturels. En 2015, la production mondiale d’énergie commercialisée est estimée à 31,7 % de pétrole, 28,1% de charbon de terre, 21,6% de gaz naturel, 4,9% de nucléaire et 13,7% seulement d’énergies renouvelables en2015 [W1]. L’exploitation massive des ressources non renouvelables menace notre environnement. Dans le contexte énergétique et environnemental mondial actuel, l’objectif vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre GES responsable du réchauffement planétaire, et les substances polluantes (au-delà du protocole de Kyoto), en exploitant et en combinant les sources d’énergie alternative et renouvelable, et en réduisant l’utilisation de combustibles fossiles voués à l’épuisement en raison de leur forte consommation dans de nombreux pays, est devenu capital [B1].
Le rayonnement solaire reçu en permanence sur la terre est la première source d’énergie renouvelable possédant un fort potentiel disponible gratuit et sain en plus. La quantité globale d’énergie reçue sur la surface de la terre correspond à une puissance journalière de l’ordre de 170 millions de gigawatts. La puissance lumineuse reçue en un lieu dépend de la latitude, de la saison, de la météo locale et de l’alternance jour- nuit (cycle de 24 heures). Sous un bon ensoleillement, la terre reçoit en moyenne une puissance de 1 kilowatt par mètre carré (kW/m²). Comme à Madagascar l’irradiation moyenne journalière atteint 5 kWh/m² [B1]. Un quinzième de cette puissance du rayonnement solaire peut-être transformée par un panneau photovoltaïque en puissance électrique. En plus, un panneau photovoltaïque est facilement transportable et son installation est un jeu d’enfant.
Généralité sur l’énergie solaire photovoltaïque
La conversion du rayonnement solaire en énergie électrique s’effectue à l’aide de module photovoltaïque. Un module photovoltaïque est composé de plusieurs cellules photosensibles. En fait, la technologie photovoltaïque (PV) exploite l’effet photoélectrique, par lequel des semi-conducteurs correctement « dopés » génèrent de l’électricité, lorsqu’ils sont exposés au rayonnement solaire. Il existe deux types d’utilisation des modules photovoltaïques :
➨Les installations autonomes ou non connecté au réseau : l’électricité produite est consommée directement, ces installations ont besoin d’accumulateurs pour stocker l’électricité produite
➨Les installations connectées au réseau électrique de distribution Dans notre cas nous avons eu les installations autonomes ou non connecté au réseau, installations appropriées pour les villages Malgache. Les avantages des installations photovoltaïques (PV) peuvent être résumés comme suit :
• absence d’émission de gaz à effet de serre
• réduction de l’utilisation de combustibles fossiles (pétrole, nucléaire);
• fiabilité des installations, durée de vie de 20 ans ;
• adaptable à toute puissance requise, par un montage en série parallèle .
Aménagement du site
Depuis le 17 décembre 2017, les villageois bénéficient de lampe chargeable grâce à l’installation de la centrale solaire du projet JIROVE. Depuis les cérémonies de pose de la première pierre, les travaux ont, partout, été bon train. Les locaux techniques ont été préparés et les équipements électriques et photovoltaïques réceptionnés. La mise en place de tout les équipements et les matériaux est assurée par les équipes de la société JIROVE.
Description de l’installation de la centrale solaire de DIAVOLANA
Le champ photovoltaïque
Le champ photovoltaïque est composé de quatre modules photovoltaïques, d’une puissance de 200 W chacun, seul l’un de ces modules assure la recharge des lampes rechargeables Sun King. Les trois autres feront l’objet d’un projet de réseau de distribution et ne sont pas encore fonctionnels. Ces modules sont montés sur le toit d’une maison, dont la pente est de 20 degrés par rapport à l’horizontale, ils sont orientés vers le Nord-Est.
L’implantation des modules photovoltaïques de la centrale de Diavolana suit bien les règles de l’art d’une installation photovoltaïque, dans l’hémisphère sud les modules photovoltaïques doivent être exposés au Nord, ici les modules sont orientés vers le Nord-Est, car le toit y fait face, et il est assez difficile de fabriquer un support de modules qui les fasse tourner vers le Nord. Leur inclinaison est correcte car elle doit être égale à la latitude du lieu, soit 20° à Madagascar.
La batterie de la centrale solaire du fokontany de Diavolana
Une batterie de 100Ah assure l’accumulation de l’énergie produite par le champ photovoltaïque, elle est placée à l’intérieur.
Câblage des composantes
Toutes les composantes sont reliées avec des câbles de longueur différente :
❖ Panneau solaire – régulateur : 7m de longueur, 16 mm² ;
❖ Régulateur – batterie : 0,8m de longueur, 16 mm² ;
❖ Batterie – chargeur : 0,3m de longueur, 6 mm²
❖ Les chargeurs et les lampes relient avec des fiches.
Caractéristique des composantes de la centrale solaire de Diavolana
La centrale solaire est composée de :
➤ Un panneau solaire :
-Model : EN156P-200
-Type de cellule : polycristallin
-Puissance maximale (Pmax) : 200W
-Tolérance : 0- +3%
-Tension à la puissance maximale (Vpm) : 18,1V
-Intensité à la puissance maximale (Ipm) : 11,1A
-Tension de circuit ouvert (Vco) : 21,2V
-Intensité de court-circuit (Icc) :12,2A
-Largeur = 990 mm
-Hauteur = 1315 mm
-Profondeur = 35 mm
-Poids : 14,2 kg
➤ Une batterie :
-Type : RITAR
-Tension : 12V
-Capacité : 100Ah/C20
-Technologie : GEL- batterie étanche sans entretien
-Profondeur de décharge : 0,8
➤ Un régulateur
-Régulateur MaxTM
-Serie
-Système de tension : 12Vou 24V
-Intensité d’entrée : 12 A
-Intensité de sortie : 14 A
-Isolation IP32
-Régulation de type PWM
-Sonde thermique pour batterie
➤ Un chargeur de lampe
-Tension d’entrée : 12V
-Tension de sortie : 5V
-Puissance à vide : 1,2W
-Puissance maximale admissible : 40W
➤ Lampe chargeable
-Chargé avec une tension de 5V
-puissance électrique de 1W .
Principe de fonctionnement
Le panneau solaire photovoltaïque délivre pendant le jour une tension et une intensité variables, de type continu. La tension varie de 18 à 21V, et l’intensité de 1 à 8A. Cette puissance électrique est amenée vers le régulateur de charges, et est stockée dans la batterie. La tension maximale à l’entrée du régulateur est de 50V, mais en sortie le régulateur réduit cette tension à 11,1V – 14,5V compatible avec la charge de la batterie. Une partie de la puissance électrique convertie par le régulateur est stockée dans la batterie sous forme d’énergie chimique, l’autre partie charge directement les lampes Sun King. La charge de la batterie est régulée par le régulateur, qui adapte en permanence le courant et la tension de charge en fonction des nombreux paramètres (niveau de décharge, température, puissance solaire disponible, nombre de cycle). La batterie alimente le chargeur de lampe quand la puissance fournie par le module est insuffisante, par exemple les jours nuageux et la nuit. Le chargeur a une tension d’entrée de 12V et de sortie de 5V, et une puissance de 1,2W.
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Table des matières
INTRODUCTION
Partie 1. CADRAGE DES TRAVAUX
Chapitre 1. cadrage de stage
I.1.1. Présentation du CNRIT
I.1.1.1. Historique du CNRIT
I.1.1.2. Objet du CNRIT
I.1.1.3. Mission du CNRIT
I.1.1.4. Organigramme du CNRIT
I.1.1.4.1. Conseil d’Administration
I.1.1.4.2. Conseil scientifique
I.1.1.4.3. Direction
I.1.1.4.4. Département Administration et financier
I.1.1.4.5. Département Chimie
I.1.1.4.6. Département Energétique
I.1.1.4.7. Département Métallique et Géologie
I.1.1.4.8. Département Informatique
I.1.1.4.9. Département Matériaux et Génie Civil
I.1.1.4.10. Contrôle de Gestion
I.1.1.4.11. Division documentation
I.1.1.4.12. Groupe Marketing et étude
I.1.1.4.13. Structures d’Appui
I.1.2. Présentation de la société Jiro village Entrepreneur
I.1.2.1. Localisation et Historique du JIROVE
I.1.2.2. Objectif de la société JIROVE
I.1.2.3. Mission du JIROVE
I.1.3. Contexte du stage
I.1.4 objectif de stage
Chapitre 2. Monographie du Fokontany de DIAVOLANA
I.2.1 Localisation
I.2.2 Population du fokontany DIAVOLANA
I.2.4. Activité économique de la population de DIAVOLANA
I.2.5.Le mode d’éclairage conventionnel
Partie II. DIAGNOSTIQUE DE LA CENTRALE DE DIAVOLANA
II.1. Généralité sur l’énergie solaire photovoltaïque
II.2 Aménagement du site
II.3. Description de la centrale solaire du Fokontany de DIAVOLANA
II.3.1. Le Champ photovoltaïque
II.3.2. La batterie d la centrale solaire du fokontany de DIAVOLANA
II.3.3. Le régulateur de la centrale solaire du Fokontany de DIAVOLANA
II.3.4. Les chargeurs des lampes
II.3.5. Les lampes chargeables
II.3.6. Câblage de composants
II.4. Principe de fonctionnement
II.5. Diagnostique de l’installation
II.6. Interprétation
II.7. Solution
Partie.III. FABRICATION D’UNE LAMPE SOLAIRE A INTERRUPTEUR CREPUSCULAIRE
Chapitre 1. Méthode et matériels
III.1.1. Définition
III.1.2. Les composants d’une lampes solaire à interrupteur crépusculaire
III.1.3. Principe de fonctionnement
III.1.4. Dimensionnement du kit de la lampes solaire à interrupteur crépusculaire
III.1.4.1. Estimation de la consommation en électricité de la lampe
III.1.4.2. Détermination de la puissance du panneau solaire photovoltaïque PV
III.1.4.3. Détermination de la capacité de la batterie
III.1.4.4. Détermination des caractéristiques du régulateur
III.1.5. Conception de l’interrupteur crépusculaire
III.1.5.1. Définition
III.1.5.2. Photorésistante
III.1.5.3. Schéma de montage
Chapitre 2. Résultat de la fabrication d’une lampe solaire à interrupteur crépusculaire
III.2.1. Montage du kit de Lampe solaire à interrupteur crépusculaire
III.2.1.1. Montage des composantes
III.2.1.2. Montage de l’interrupteur crépusculaire
III.2.1.3. Coût du projet
CONCLUSION
REFERENCE
