DIMENSIONNEMENT DE L’ECLAIRAGE PUBLIC EN ENERGIE SOLAIRE

MEMOIRE DE MASTER

En vue de l’obtention du diplôme de Master Physique et Applications
Spécialité : Energie Solaire, Matériaux et Systèmes (SOLMATS)

DIMENSIONNEMENT DE L’ECLAIRAGE PUBLIC EN ENERGIE SOLAIRE

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT ET SCHEMA DU DISPOSOTIF

 Introduction 

Les lampadaires solaires sont conçus pour fonctionner de façon autonome pour un éclairement qui dure toute la nuit. C’est un système souple et pratique pour les villes et villages à la fois en termes de sécurité et de coûts. Leur coût est beaucoup moins élevé que celui de l’éclairage donné par les centrales électriques traditionnelles. Une fois l’investissement de départ effectué, les lampadaires fonctionnent sous l’effet du rayonnement solaire.

 Principe de fonctionnement des lampadaires solaires autonomes :

Ils fonctionnent grâce à des cellules photovoltaïques intégrées dans le dispositif de l’éclairage permettant de récupérer l’énergie solaire, qui, transformée en électricité sera stockée dans des batteries d’accumulateur. L’électricité sera redistribuée aux moments du besoin en éclairage.Un régulateur permettant de gérer la charge des batteries, l’allumage et l’extinctionintelligente de l’ampoule. Le tout est intégré dans le mât (poteau en métal dresséverticalement pour fixer l’ampoule) .La nuit tombée, la lumière s’allumeautomatiquement et s’éteint au lever du jour). Sans ce régulateur le lampadaireéclairerait jusqu’à ce que les batteries soient vides.L’éclairement fonctionne grâce à des ampoules à LED de haute qualité, consommanttrès peu d’énergie, cela permet à l’éclairage de bénéficier d’une autonomie totale etd’un fonctionnement optimal (12 heures par nuit). Les lampadaires sont fixés sur dessocles en bétons, implantés dans le sol et ne nécessitent aucun raccordement.L’installation est donc grandement facilitée et beaucoup moins coûteuse. En effetl’installation ne nécessite aucune tranchée, aucun raccordement électrique et égalementaucun abonnement à un distributeur d’électricité .

DIMENSIONNEMENT DES DIFFERENTS ELEMENTS DU DISPOSITIF

 Introduction

Le dimensionnement consiste à déterminer la taille du système photovoltaïque parl’évaluation de la puissance crête du générateur solaire, la capacité des batteries, lecalibre des régulateurs et la section des câbles. A partir des données d’ensoleillementdu site d’une part et les besoins en énergie électrique d’autre part [3].

Etude des certains paramètres optiques et géométriques 

Il est nécessaire de connaître avec une bonne précision l’énergie solaire reçue enmoyenne par jour pour un site pendant une période donnée. Cette période est en générale égale à un mois. Selon les pays, les quantités sont connues à partir de l’une ou l’autre des données suivantes pour une période donnée [4]:Nombre moyen d’heures d’ensoleillement par jour (ou durée d’insolation), t(h) ;L’irradiation moyenne reçue au sol (plan horizontal), Ir (Wh/m²/j) ;L’ensoleillement global sur un plan incliné avec un certain angle E (KJ /m²/j).L’ensoleillement global est de loin la plus intéressante, car elle permet facilement(l’angle d’inclinaison des panneaux étant donné) de déterminer l’énergie électrique produite par un panneau de puissance crête donnée.

Intensité du signal 

L’ensoleillement appelé aussi insolation, est la mesure du rayonnement solaire que reçoit une surface au cours d’une période donnée. Il s’exprime en mégajoules par mètre carré, (KJ /m²/j) ou en mégawatheures par mètre carré (KWh/m²). Cette mesure divisée par le temps d’enregistrement fournit la mesure de la densité de puissance, appelée l’éclairement énergétique ou irradiante exprimé en watts par mètre carré(KW/m²/j).

LISTES DES TABLES ET FIGURES

Tableau II-1 (Irradiation de la ville de Dakar)
Tableau II-2 (degré d’inclinaison des panneaux au Sénégal)
Tableau II-3 (valeurs de puissance recommandées)
Tableau II-4 (Technologies de panneaux)
Tableau II-5 (Paramètres d’une batterie solaire)
Tableau II-6 (Tension recommandée)
Tableau II-7 (Bordereau quantitatif et estimatif)
Tableau II-8 (Comparaison entre l’éclairage solaire et le système d’éclairageclassique
Figure I-1-a-(Eclairage urbain de 1×2 voies et 1× 3 voies)
Figure I-1-b-(Carte de Dakar ville)
Figure I-2 (charge et décharge d’une batterie : le jour et la nuit)
Figure I-3 (Schéma de raccordement au sein du lampadaire)
Figure I-4 (Schéma d’un lampadaire)
Figure II-1 (Ensoleillement moyen au Sénégal)
Figure II-2 (angle d’inclinaison)
Figure II-3 (inter-distance entre candélabre)
Figure II-4 (schéma d’un Giratoire de rayon)
Figure II-5 (double cross et simple cross)
Figure II-6 (courbes photométriques)
Figure II-7 (flux d’ouverture directe)