Travaux pratiques - Energie Solaire

Fiche 13
1ère et Terminale technologique - Sciences Physiques
Travaux pratiques - Energie Solaire Photovoltaïque
Mise en situation
On veut tracer la courbe caractéristique « intensité-tension » d’un module solaire photovoltaïque.
Pour ce faire, branchez le module sur une charge résistive variable (rhéostat 0-100 ohms de 300 Watts) avec un voltmètre
en parallèle et un ampèremètre en série comme indiqué sur le schéma ci-dessous :
A
V
R
panneau
solaire
Figure 1 : montage électrique
Il convient ensuite d’exposer le module face au soleil ou au rayonnement constant d’une lampe.
1. Mesurez les valeurs de la tension électrique et de l’intensité du courant sur plusieurs positions
du rhéostat régulièrement réparties et reportez les sur 20 points dans le tableau ci-dessous :
NB : il est important que l’irradiance (luminosité) ne varie pas pendant la mesure des différents points (module fixe).
Num point
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
I = Intensité
du courant (A)
U = Tension
électrique (V)
P = Puissance
(Watt)
P = UxI
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Travaux pratiques - Energie Solaire Photovoltaïque
2. Effectuez également les mesures pour les deux points particuliers suivants :
■ Lorsqu’on relie directement un fil d’une borne du rhéostat sur l’autre
■ Lorsque le circuit est ouvert, en débranchant une borne du rhéostat.
borne du rhéostat.
Vous pouvez vous aider des deux schémas ci-dessous :
A
A
V
panneau
solaire
V
R
R
panneau
solaire
panneau
solaire
Figure 2a : montage électrique en court-circuit
Num
point
Figure 2b : montage électrique en circuit ouvert
Court-circuit
Circuit ouvert
Intensité
du
courant (A)
Tension
électrique
(V)
3. Après avoir reporté les 20 points dans un repère, tracez la caractéristique « intensité - tension »
sur un graphique (tension en abscisse et courant en ordonnée). Tracez sur ce même graphe
la courbe « puissance-tension » (tension en abscisse et puissance en ordonnée sur un axe
secondaire à droite).
4. Que peut-on dire des courbes courant/tension et puissance/tension ?
5. Déterminez le point de puissance maximum, sa tension et son courant correspondant en
indiquant vos réponses dans le tableau ci-dessous :
Puissance max (W)
Courant à la puissance max (A)
Tension à la puissance max (V)
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Travaux pratiques - Energie Solaire Photovoltaïque
6. Orientez maintenant le module verticalement au Nord et reportez de nouveau les mesures
"intensité-tension" en 20 points dans le tableau ci-dessous :
Num point
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Intensité du
courant (A)
Tension
électrique (V)
P = Puissance
(Watt)
Num
point
Court-circuit
Circuit ouvert
Intensité
du
courant (A)
Tension
électrique
(V)
7. Retracez cette nouvelle courbe « intensité-tension » et « puissance-tension » sur le
graphique précédent. Quand on réduit l’irradiance, que peut-on dire des caractéristiques
électriques du module ?
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