On remarque ci dessous que la puissance  produite par un panneau solaire diminue très vite lorsque le ciel se couvre.

Question 1 > Pour un rayonnement direct du soleil, quelle est la puissance maximale émise par le soleil en W/m2 ?

PREMIERE EXPERIMENTATION

Le projecteur simule le soleil.

En vous aidant d'une boussole ou de l'application Iphone, disposer le projecteur au SUD à 180°.

Brancher une ampoule au panneau solaire.

Disposer le capteur du solarimètre sur la face du panneau, sans brancher le projecteur disposer celui ci à 1 mètre du projecteur.

Demander à votre professeur de brancher le projecteur.

Orienter le panneau de façon à obtenir l'éclairage maximum de l'ampoule.

Relever la valeur de l'irradiance en position W/m2 sur le solarimètre.

EXPLOITATION du résultat:

En fonction de votre mesure:

Question 2 >  A quelle météo vu ci dessus correspondrait votre mesure ?

Combien faudrait il de projecteurs pour SIMULER la puissance maximale émise par le soleil pour une distance de 1 mètre seulement ?

(Vous pourrez multiplier les puissances de vos futures expérimentations par ce coefficient K)

Faite une conclusion sur la puissance ou le rayonnement du soleil à 150 millions de kilomètres de nous.

Quelle est la puissance maximale du soleil estimée en KW/m2 ? convertissez  W/m2 :

DEUXIEME EXPERIMENTATION

Nous allons mesurer la puissance délivrée par le panneau en fonction de son exposition au soleil, ici le projecteur.

Pour cela il faut mesurer le courant grâce à un milli-ampéremètre mA et la tension grâce à un voltmètre V que le panneau délivre comme le montre le montage suivant:

Réaliser les branchements des 2 appareils mA et V puis appeler votre professeur.

La figure ci dessous montre le flux lumineux annuel du soleil.

Faite une impression du document à compléter ci dessous en cliquant ici .

Lisez la procédure à suivre ci après pour réaliser l'expérimentation.

Vous allez refaire la même expérimentation que précédemment en  mesurant le courant et la tension puis calculer:

la puissance P=UxI (remultiplier votre résultat par le coefficient K pour simuler un ciel sans nuage et un rayonnement direct du soleil)

Comme le montre la mesure 1 de la figure ci dessous. Vous compléterez la partie mesure 1

Le soleil (ou le projecteur) toujours au SUD azimut 180°:

Pour la mesure 2, vous pivotez en gardant le même angle le panneau et l'orientez en direction du SUD-EST azimut 120°  (avec la boussole ou une application Iphone) puis relever l'irradiance, courant, tension en complétant la partie mesure 2.

Calculer comme précédemment la nouvelle puissance.

Pour la mesure 3, vous pivotez en gardant le même angle le panneau et l'orientez en direction du NORD-EST azimut 45° puis relever l'irradiance, courant, tension en complétant la partie mesure 3.

Calculer comme précédemment la nouvelle puissance.

Pour la mesure 4, vous pivotez en gardant le même angle le panneau et l'orientez en direction du NORD azimut 0° puis relever l'irradiance, courant, tension en complétant la partie mesure 4.

Calculer comme précédemment la nouvelle puissance.

Pour la mesure 5, vous pivotez en gardant le même angle le panneau et l'orientez en direction du NORD-OUEST azimut 270° puis relever l'irradiance, courant, tension en complétant la partie mesure 5.

Calculer comme précédemment la nouvelle puissance.

Vous allez reporter vos mesures dans le tableur EXCEL comme ceci pour ensuite tracer les courbes en suivant cette démarche:

(les valeurs dans le tableau sont volontairement fausses)

EXPLOITATION DES RESULTATS

Sur votre graphe du tableur EXCEL, si vous considérez que l'irradiance relevée à 180° correspond à 100% de flux lumineux, calculer le pourcentage correspondant aux 4 autres points ou mesures. Si vous avez quelques difficultés, vous pourrez demander à votre professeur de Mathématiques.

Comparez chaque pourcentage calculé avec le pourcentage du flux lumineux donné ci dessous  en fonction de l'azimut  (ou position différentes du panneau) de la figure du flux lumineux annuel du soleil.

vidéo comment fonctionne les panneaux photovoltaiques

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