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probleme scientifique

Posté par
eso
06-12-12 à 21:13

Bonsoir
J'ai un exercice en spé que je n'arrive pas a faire, j'ai essayé mais je trouve que c'est trop flou dans ma tete.

Alors le voici :

"une famille de 4 personnes souhaiterait installer des panneaux solaire de types silicium mono-cristallin sur le toit de sa maison, afin d'assurer son independance energetique. Sur son lieu d'habitation , la temperature moyenne a l'annee est de 25 degre C et l'ensoleillement de 1250w.m-2 en moyenne sur l'annee. Apres avoir vu un reportage sur les cellules graetzel, elle hesite a attendre que les première versions industrielles soient disponible a la vente
La famille fait appel a vous pour se decider

Vous presenterez vos calculs separement de facon claire, puis vous redigerez u e lettre pour la famille.
Donnee : on estime a 7490 kwh la consommation annuelle d'electricité par personne dans un foyer."

Je souhaiterais obtenir de l'aide pour resoudre ce probleme

Merci par avance.

P-s : desolé pour les fautes d'orthographe s'il y'en a (je suis sur mon portable)

Posté par
lolo60
re : probleme scientifique 06-12-12 à 21:25

Bonsoir

sais tu la différence entre cellules de  graetzel et en Si mono cristallin?

Posté par
eso
re : probleme scientifique 06-12-12 à 21:31

Bonsoir lolo60

Les cellules grae sont constitués de deux electrodes eb verre sur laquelle a eté deposé une couche tres fines d'oxyde d'etain SnO2 dopé au fluor et les panneaux silicium sont obtenus par reduction de silice sio2.

Posté par
lolo60
re : probleme scientifique 06-12-12 à 21:35

oui, les cellules de graetzel sont en fait des cellules à colorant photosensible

il faut que tu trouves les avantages et inconvénient des cellules de graetzel et des cellules en silicium mono cristallin afin de proposer à la famille la technologie la plus mature.

ensuite il faut que tu calcules la surface de panneaux nécessaires afin d'assurer l'indépendance énergétique de la famille. Il faut pour cela que tu choisisses un rendement moyen pour la technologie choisie

Posté par
eso
re : probleme scientifique 06-12-12 à 21:42

Les avantages et les inconvenients, je comptais les mettre apres les calculs.

Pour les calculs ; c'est justement là que je bloque, je sais qu'il faut calculer le nb de panneaux nessicaire pour la famille, mais je ne sais pas quelle formule faut utiliser, de plus j'ai pleins de rendement.

Posté par
lolo60
re : probleme scientifique 06-12-12 à 21:45

juste une précision, l'ensoleillement est en w.m-2 ou wh.m-2 ?

Posté par
eso
re : probleme scientifique 06-12-12 à 21:53

C des w.m-2

Posté par
lolo60
re : probleme scientifique 06-12-12 à 22:13

ok, l'ensoleillement est donc 1250W.m-2.an

1m² de panneaux reçoit en moyenne par an 1250W d'ensoleillement. Toute l'énergie reçue n'est pas totalement convertie car le rendement d'un panneau solaire est de l'ordre de 15% à 18% pour le silicium monocristallin.

d'accord?

Posté par
eso
re : probleme scientifique 07-12-12 à 17:49

Bonsoir,

Hier j'ai quitté car j'étais fatigué.

Me revoilà donc,

Faut-il convertir 1250W.m-2 en Wh.m-2?

Donc : 1250*24*365.25 = 10 957 500 wh.m-2

On me donne un rendement égal de 15% à 25%, pour les panneaux photovoltaïque au silicium.

Je fais donc 10 957 500 * 15 / 100 = 1 643 625 wh.m-2

Ensuite on me donne comme donnéé:

Citation :
Donnee : on estime a 7490 kwh la consommation annuelle d'electricité par personne dans un foyer.


Donc : 7490 * 4 = 29 960 Kwh

Pour quatre personne il faut 29 960 KwH par an.

Sachant que par m² il y'a une energie de 1643.625Kwh (c'est un chiffre beaucoup inferieur)

Par produit de croix :
29960 kwh = ? m2
1643.625Kwh = 1 m2

Donc x = 29960 /1643.625 = 18 m²

Il faut donc 18mé soit 18 panneaux.

Posté par
eso
re : probleme scientifique 07-12-12 à 17:53

Pour les cellules à colorant je trouve : 46 panneaux solaire.

Posté par
lolo60
re : probleme scientifique 08-12-12 à 08:54

Bonjour

eso, je suis absent la matinée, je regarde tes calculs aujourd'hui

Posté par
lolo60
re : probleme scientifique 08-12-12 à 17:46

Ton précédent calcul est incorrect car tu considères que le soleil brille 7/7j et 24/24h

En réalité, il faut connaitre le nombre d'heures d'ensoleillement dans l'année.

Le produit de l'ensoleillement (en W/m².an) par la durée de celui ci donnera une énergie en kWh/m².an (Cette carte te donnera une idée de l'énergie reçue en France : )

Cette énergie multipliée par le rendement de conversion du module solaire donnera l'énergie produite par 1 m² de panneaux et par an.

En divisant la consommation du foyer par l'énergie produite par 1m² de panneaux solaires, tu obtiendras la surface nécessaire pour produire l'énergie nécessaire au foyer.

D'ailleurs concernant cette consommations d'énergie, 7490kWh annuelle par personne dans un foyer est énorme. La consommation d'un ménage français en moyenne est de 2700kWh/an (hors chauffage et eau chaude) (source : ) et peut monter jusqu'à 4500kWh par an pour une famille de 4 personnes (source : ) S'il s'agit d'une donnée du probleme, utilise la néanmoins.

Pour revenir au calcul de la surface nécessaire, ci après quelques liens qui, je pense, pourraient t'être utiles pour la compréhension de la problématique:











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