Un installateur décide d'utiliser le panneau solaire 185 W NU-185 (E1) dont les caractéristiques électriques et mécaniques sont détaillées ci-dessous.


Données mécaniques :
Dimension de la cellule (mm²)
156,5
Nombre de cellules et type de connexion
48 montées en série
Dimension du panneau solaire (LxHxP) (mm)
1318 x994x46
Poids (kg)
16
Résistance mécanique maximale (N/mm²)
2400

1. Précisez les natures des énergies absorbées et utiles pour un panneau photovoltaïque.
Pour les questions 2 à 8, on cherche à déterminer les caractéristiques du panneau pour un flux lumineux de 1000 W.m-2.
2. Calculer :
• la puissance maximale délivrée par le panneau photovoltaïque Pm,
• la tension au point de puissance maximale Vmpp,
• l'intensité du courant au point de puissance maximale Impp,
3. Calculer le rendement du panneau photovoltaïque η.
4. Donner la tension à vide U0 et le courant de court-circuit ICC du panneau photovoltaïque.
5. Calculer la puissance électrique P fournie par le panneau lorsqu'il est connecté à une résistance R = 10 Ω.
6. Pour quelle valeur de résistance R*, la puissance fournie serait-elle maximale ?
7. Combien le panneau comporte-t-il de cellules ?
8. Quelle est la tension électrique U aux bornes d'une cellule lorsque le panneau solaire fournit la puissance maximale ? Quelle est alors la valeur de l'intensité I traversant cette cellule ?
L'installation photovoltaïque est dimensionnée pour produire 9 kWc (le kilo Watt crête (kWc) est une unité de mesure de la puissance produite par un panneau lorsque le flux lumineux est de 1000 W.m-2). On estime le rendement global de l'installation à ηg = 10 % en tenant compte du rendement des panneaux mais aussi de l'orientation des cellules, des pertes électriques …
9. Quelle surface de panneau doit-on installer pour produire 9 kWc ?
10. Dans une région où l'irradiation solaire est de 1200 kW/m²/an, quel est le revenu annuel de cette installation dans le cas où le prix d'achat est de 0.35 € / kWh ?