Générateur photovoltaïque - Equivalent Une diode

Cet objet décrit les caractéristiques de performance des modules photovoltaïques à modéliser à l’aide d’un circuit équivalent d’une diode. Ce modèle est également connu comme le paramètre 4 ou 5 du modèle TRNSYS pour le photovoltaïque.

Remarque : la quantité de modules équivalents d’une diode montés en série ou en parallèle à inclure dans le modèle est incluse dans l’onglet Constructions de l’en-tête Collecteur Solaire.

D’un point de vue mathématique, le module photovoltaïque d’EnergyPlus emploie les équations associées à un modèle empirique de circuit équivalent pour prédire les caractéristiques de tension d’un module considéré. Ce circuit est constitué d’une source de courant continu, d’une diode et d’une ou deux résistances. La puissance de la source de courant dépend de la radiation solaire et les caractéristiques de tension-intensité sont dépendantes de la température. Les résultats associés à un circuit équivalent d’un module sont extrapolés à des fins de prévision des performances d’une baie composée de plusieurs modules.

Le module emploie un circuit équivalent de type « quatre paramètres » pour modéliser les modules photovoltaïques (mono et poly) développés au sein de l’Université du Wisconsin – Madison [2]. En règle générale, les valeurs de ces paramètres ne sont pas communiquées dans les catalogues des fabricants. Toutefois, le module photovoltaïque les calcule automatiquement à partir des données habituellement disponibles. Le module photovoltaïque inclut également une corrélation de modificateur facultatif d’angle d’incidence dédiée au calcul de la variation du facteur de réflexion de la surface du module photovoltaïque en fonction de l’angle d’incidence de la radiation solaire.

Circuit équivalent au sein du modèle à quatre paramètres

Des données techniques plus détaillées sont disponibles dans le Manuel d’ingénierie EnergyPlus (EnergyPlus Engineering Reference).

Ce champ comporte le nom unique attribué aux données de performance du module photovoltaïque. Le nom est utilisé en tant qu’identifiant.

Ce champ est utilisé pour décrire le type de technologie utilisé dans le module photovoltaïque. Les options disponibles sont au nombre de deux :

Nombre de cellules montées en série et constituant un module considéré. Un module photovoltaïque standard au silicium cristallin en comporte généralement 36.

Ce champ est associé à la surface active du module photovoltaïque (en mètres carrés ou en pieds carrés).

Ce champ indique l’absorption de la transmission du produit à des angles normaux d’incidence pour les modules photovoltaïques. Si le produit « ô.á » est positif, la valeur sera utilisée pour l’ensemble des angles d’incidence. Si la valeur spécifiée est négative, son amplitude sera utilisée pour l’incidence normale et la corrélation du modificateur de l’angle d’incidence sera utilisée pour l’ensemble des autres angles.

Ce champ correspond à la bande semi-conductrice du matériau photovoltaïque. La bande associée au silicium est 1.12eV (électron-volts).

Ce champ correspond à la résistance de shunt (parallèle, exprimée en Ù) dans le modèle électrique à diode unique du module photovoltaïque. La résistance de shunt est en réalité infinie pour les modules photovoltaïques à base de silicium cristallin et finie pour les modules en métal exotique et à fine couche.

Ce champ indique la température ambiante (en degrés Fahrenheit ou Kelvin) dans les conditions de référence. La valeur est habituellement de « 298K ».

Ce champ indique le niveau de radiation (en W/m2) dans les conditions de référence. La valeur est habituellement « 1000 W/m2 ».

Ce champ indique le coefficient de pertes de chaleur (en W/m2 ou en Btu/h-pieds carrés-°F) dans les conditions de référence. Le coefficient de pertes de chaleur est tributaire des mesures prises pour favoriser (activement ou passivement) la circulation d’air sur la surface de la baie. La valeur du coefficient de pertes de chaleur est utilisée uniquement si le Mode d’intégration et de température des cellules est défini sur « 2-Découplé ‘Ulleberg Dynamic’ ».

Ce champ correspond à la capacité calorifique (en J/m2.K ou en Btu/pieds carrés-°F) des modules de la baie. Il décrit la capacité du module à stocker en interne la radiation solaire incidente. Ce type de stockage énergétique se manifeste par une augmentation de température dans les modules considérés comme indésirables. La valeur de capacité calorifique totale est utilisée uniquement si le Mode d’intégration et de température des cellules est défini sur « 2-Découplé ‘Ulleberg Dynamic’ ».

Ce champ numérique contient la puissance électrique nominale à solliciter à partir du panneau. Il est normalement égal à la puissance nominale du générateur, exprimée en Watts. Cette valeur est utilisée uniquement à des fins de surveillance et de répartition du générateur ; la puissance réelle pour chaque intervalle est déterminée par les modèles de générateur. Cette valeur, qui a une incidence sur le niveau de charge d’un générateur (puissance électrique sollicitée), peut également affecter le fonctionnement d’une unité de stockage électrique en cas de connexion d’un élément de ce type au poste de distribution électrique associé.

Pour en savoir plus au sujet de ce champ de saisie et de sa relation avec le stockage électrique, reportez-vous à la section consacrée au stockage électrique du Manuel d’ingénierie EnergyPlus (EnergyPlus Engineering Reference).

Sélectionnez ici un planning de disponibilité de générateur. Une valeur de 0 est associée à l’indisponibilité du générateur, tandis qu’une valeur supérieure à 0 indique sa disponibilité de fonctionnement.

Ce champ correspond au courant de court-circuit, exprimé en A, d’un module considéré de la baie photovoltaïque dans les conditions de référence.

Ce champ correspond au courant du module (en A) à la puissance maximale et dans les conditions de référence.

Ce champ atteste de la dépendance à la température du courant de court-circuit du module. Le coefficient est donné en A/K.

Ce champ correspond à la tension du circuit ouvert, exprimé en V, d’un module considéré de la baie photovoltaïque dans les conditions de référence.

Ce champ correspond à la tension du module (en V) à la puissance maximale et dans les conditions de référence.

Ce champ atteste de la dépendance à la température de la tension en circuit ouvert du module. Le coefficient est donné en V/K.

Température ambiante lors de mesure de température de fonctionnement nominale de cellule

Ce champ correspond à la température ambiante (en K ou en °F) du test de température de fonctionnement nominale de cellule. La valeur est habituellement de « 293 K ».

Température des cellules lors de mesure de température de fonctionnement nominale de cellule

Ce champ correspond à la température des cellules (en K ou en °F) du test de température de fonctionnement nominale de cellule.

Rayonnement solaire lors de mesure de température de fonctionnement nominale de cellule

Ce champ correspond au niveau de rayonnement (en W/m2) du test de température de fonctionnement nominale de cellule. La valeur est habituellement « 800 W/m2 ».