Exercice : l'énergie électrique / 1STE Alimenter

Exercice 1 :

Une station d’irrigation est alimentée par cellules solaires. Sachant que la station est constituée par deux pompes dont la puissance de chacune est 3kW et de rendement 93 %. La tension d’alimentation nominale est de 100 V (c’est la tension à fournir au groupe pompe/convertisseur).
Sachant que chaque cellule élémentaire peut fournir une puissance 1W avec une tension 1.25V :
1. Quel est le nombre de cellules photovoltaïques à utiliser.
2. Donner un schéma de branchement de ces cellules.
3. Si l’aire d’une cellule est de 5cm². Quel est l’aire total en m² occupé par le panneau solaire.

Corrige :

1. Le nombre de cellules à utiliser est :
N = la puissance totale demandée / la puissance d’une cellule.
N = 6000 / 1 soit 6000 cellules photovoltaïque.
2. La tension que doit fournir le panneau est U = 100V. Donc le nombre de cellule à mettre en série est : Ns = 100/1.25 soit 80 cellules.
Or on doit utiliser au minimum 6000 cellules pour assurer la puissance demandée. Donc le nombre de rangées (80 cellules dans chaque rangé) à mettre en parallèle :               Np = 6000/80   soit 75 rangées.
3. L’aire totale occupée par le panneau est :
A = 6000 x 5 cm² = 30 000 cm², soit A = 3 m².