Impact du refroidissement sur la durée de vie : panneaux & onduleurs

Dans le forum Solaire Photo Voltaïque - par labrique le 20 Mai 2013

  1. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    Certains savent que je compte installer un système automatisé de refroidissement de mes panneaux (suiveur) et qui devrait permettre d’augmenter de 10% voire plus ma production annuelle (d’après mes calculs et sur base de mes expériences concrètes).

    Ce système utilisera de l’eau de pluie filtrée à 5 microns et qui sera presque totalement recyclée (vu l'évaporation à encourir).
    Un premier avantage sera un nettoyage automatique des panneaux (j’ai observé que cela pouvait faire augmenter la production jusqu'au moins 5 %, lorsqu’ils ne sont même pas fort sales)

    [​IMG]

    Mes deux onduleurs étant à l’extérieur et à l’ombre, ils sont donc prévus pour résister aux intempéries , je compte aussi les refroidir avec de l’eau de pluie (récupérée aussi comme celle destinée aux panneaux), en m'inspirant de ce quise passe lorsque la pluie tombe ; je ne compte pas "décapoter" les onduleurs, rassuez-vous ! J

    Je sais que l’un des facteurs cruciaux de l’usure des panneaux et des onduleurs est la chaleur. Ce système me permettrait donc de prolonger fortement la durée de vie du matériel et, par les temps qui courent...

    Avez-vous des chiffres provenant d’études relatives au rapport chaleur/vieillisement ?

    N.B. Pour occuper les ailes à un très mauvais canard,
    je souligne par avance qu’il ne sera jamais question de refroidir des panneaux ni les onduleurs brutalement :
    le système géré par thermostats interviendra dès qu’un seuil raisonnable sera atteint ce qui mainteindra le tout à une température la plus basse & la plus performante possible ;
    aucun choc thermique donc à craindre avec avaries subséquentes.
    Pas besoin donc contrairement à ce qui ma déjà été flanqué à la figure –,
    de faire appel à Carglass en l’occurrence… J

    Merci donc de rester courtois et comme toujours, argumenter
    (“Les insultes [et autre dénigrement] sont les arguments de ceux qui n’en ont pas”).:mad:
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    labrique , 20 Mai 2013
    #1
  2. mokegit

    mokegit 54 ans, Namur

    comment fonctionne le refroidissement ? arrosage ? serpentin ? par l'arriere de panneau ?
     
    mokegit , 20 Mai 2013
    #2
  3. Susocalory

    Susocalory 61 ans, Hainaut


    Oufti !
    Déjà de l'opposition ?

    J'ai lu que le phénomène de baisse de rendement surtout en été était dû à la montée de T° des panneaux, mais que c'était surtout les panneaux " plaqués" contre les toitures qui souffraient de ces symptômes de baisse de rendement...
    Par contre, pour les panneaux placés sur Tracker, l'aération était suffisante afin de ne pas constater une baisse de rendement...
    La question sera simple : le jeu en vaut-il la chandelle dans notre cas ?o_O
     
    Susocalory , 20 Mai 2013
    #3
  4. xixou

    xixou 42 ans, Hainaut

    vas y avoir des poussées de mousses :D
     
    xixou , 20 Mai 2013
    #4
  5. mokegit

    mokegit 54 ans, Namur

    en fait, il suffirait peut-etre de coller des radiateurs alu sur l'arriere des panneaux. voire utiliser la structure et l masse metalique du traqueur pour evacuer la chaleur. pourquoi absolumnt refroidir a l'eau ?combien consommerait un tel systeme en electricite ? sinon, il y a l'azote.liquide aussi :)
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    mokegit , 20 Mai 2013
    #5
  6. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    Je compte placer en haut un tuyau rigide (plastic voire métal) sur toute la largeur du suiveur et percé de trous, en surplomb des panneaux (comme si la pluie tombait) et donc sans risque d'atteindre l'arrière.
    Proverbe : "Si nous prenons la nature pour guide, nous ne nous égarerons jamais". (Cicéron)

    Le tuyau sera alimenté en eau en son point milieu pour bien répartir la pression.

    Un thermostat du genre que celui que j’ai placé sur mon groupe hydrophore (pour éviter qu’il ne fonctionne à vide) est piloté par un circuit électronique (Kit Velleman à moins de 10€) : plage de +5°C à +30°C.

    Ce circuit permet alors de déclencher une électrovanne placée (40€) sur le tuyau d’amenée d’eau de pluie (pression de 4,7 bar fournie par le groupe hydrophore avec un ballon de pression qui permet de ne pas consommer tout le temps de l’électricité).
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    labrique , 20 Mai 2013
    #6
  7. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    Simple précaution vu diverses expériences vécues : Mieux vaut prévenir que guérir !

    1° J’ai mesuré couramment plus de 40° à la surface arrière des panneaux en été, ce qui montre l’aération n’est pas suffisante.

    2° Le jeu en vaut la chandelle : j’ai fait des tests.
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    labrique , 20 Mai 2013
    #7
  8. mokegit

    mokegit 54 ans, Namur

    des panneaux mouilles ne refletent-ils pas la lumiere ?
     
    mokegit , 20 Mai 2013
    #8
  9. Susocalory

    Susocalory 61 ans, Hainaut


    Non ,au contraire, il y a plutôt un effet de prisme , à mon humble avis...:heart_eyes:
     
    Susocalory , 20 Mai 2013
    #9
  10. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut


    Trêve de plaisanterie : refroidir à l’eau avec le système décrit représente dans mon cas un investissement très réduit.

    Consommation : ni l’arrosage ni le groupe ne fonctionnent tout le temps ; consommation 600 W/h du groupe et donc vu les intermittences, cela ne devrait représenter que 150 Wh.
    Gain raisonnablement escompte par journée chaude : jusqu’à 10kWh

    N.B. Le coefficient de température de mes panneaux font qu’un pourcent est gagné par bond de 3° en moins.
    Production instantanée (avec des panneaux à 50°) déjà atteinte : 9,8 kWh ; avec des panneaux alors à 20°, gain de prés de 10 % (près de I kWh) ; sur une journée de plein soleil = 10 kWh au bas mot en plus.
     
    labrique , 20 Mai 2013
    #10
  11. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    et donc amplification de la lumière > augmentation de la production, non ?
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    labrique , 20 Mai 2013
    #11
  12. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    Pourquoi, pusique qu'il s'agit d'miiter la pluie et donc pas de risque me semble-t-il...
     
    labrique , 20 Mai 2013
    #12
  13. pierremx

    pierremx 40 ans, Liège

    A l'eau de pluie... pas bon !
    Rien ne vaut l'azote liquide !!!! ;-)
     
    pierremx , 20 Mai 2013
    #13
  14. mokegit

    mokegit 54 ans, Namur

    j'ai un monitoring par panneau, j'essaierai bien d'en arroser un pendant une heure en ete pour voir ce que ca donne comme augmentation de rendement ( mais j'ai comme des doutes sur la rentabilite globale de l'opération )
     
    mokegit , 20 Mai 2013
    #14
  15. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    Surtout si on veut transfomer son intallation en mongolfière !

    [​IMG]

    Ne pas oublier de prévenir alors les médias et les... pompiers ;
    la protection civile voire l'armée, c'est un must incontestable !
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    labrique , 20 Mai 2013
    #15
  16. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    Attention ! Ne le faites pas lorsque le panneau sera chaud (sinon risque pour le verre).
    Il faudra alors comparer une journée avec et une journée sans, sous un ensolleillement quasi identique.

    Rentabilité : tout ce que j'ai pu lire à ce sujet comme expériences concrètes, est très positif ! De plu, il ne faut pas oublier l'impact positif sur le vieillissement !
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    labrique , 20 Mai 2013
    #16
  17. labrique

    labrique 68 ans, Hainaut

    Pour faire prendre conscience du facteur température sur la durée de vie d’un panneau PV :

    Source n°1 : « il s’agit d’un objet de haute technicité malgré ses apparences rustiques, et ses conditions de fonctionnement sont sévères :
    […]
    - Les cellules de Silicium doivent dissiper une puissance importante (Plus de 800W pour 100 W utiles) sans dissipateur thermique, alors que normalement un semi-conducteur de puissance dispose d’un radiateur.
    - Il doit subir 9 000 alternances jour/nuit (sur 25 ans), avec les écarts de température correspondant.
    - Sa grande surface lui impose des contraintes de dilatation de plusieurs mm à chaque cycle de température. »

    Source n° 2 : étude très poussée mais je ne suis pas assez féru en math pour déduire une estimation précisé par rapport à l’impact de la température sur le vieillissement :

    « Pour accélérer le vieillissement des composants, des conditions sévérisées de la température, de l’humidité et du rayonnement UV sont utilisées. […]
    Lors d’essais aggravés, Kern [11] a montré que les modules photovoltaïques ont, concernant la température du module, une limite opérationnelle de 90°C et une limite de destruction de 120°C. Afin d’accélérer le vieillissement des modules photovoltaïques, trois couples de température et d’humidité relative en conditions extrêmes ont été pris en compte : (120°C et 80%HR), (100°C et 80%HR) et (100°C et 90%HR).

    L’exploitation des résultats de simulation présentés en figure 7 permet de déterminer que la durée de vie des modules photovoltaïques suit une distribution de Weibull avec β = 2.6, η120°C/80%HR = 481,0 kWh/m2, η100°C/80%HR = 631,9 kWh/m2 et η100°C/90%HR = 571,8 kWh/m2. Cela permet d’obtenir les trois paramètres du modèles d’accélération : γ0 = 8,79 ; γ1 = -1,00 et γ2 = 2000,1. »
     
    Dernière édition par un modérateur: 20 Mai 2013
    labrique , 20 Mai 2013
    #17
  18. lepasserelle

    lepasserelle 48 ans, Hainaut

    Ce qui cause la diminution de rendement des cellules, c'est le jaunissement du matériau utilisé pour encapsuler les cellules, c'est de l'EVA, qui se dégrade aux UV. Un autre facteur est la déterioration des boîtes de jonction (mais qui peuvent se remplacer) et celle des bus bar (surtout sur les panneaux de mauvaise qualité ....les panneaux chinois).
     
    lepasserelle , 20 Mai 2013
    #18
  19. mokegit

    mokegit 54 ans, Namur

    oui, et bien je mettrai un drap dessus pour le refroidir d'abord. une heure par une journee sans nuage, c'est largement suffisant. l'intervalle de mesure est de 15'.
     
    mokegit , 21 Mai 2013
    #19
  20. xixou

    xixou 42 ans, Hainaut

    ça te fera une fontaine gratuite :D
    en été lorsqu'il n'y a pas de vent, la puissance chute de 3600 à 2800 W chez moi.
    Et sinon, comment vas-tu faire pour refroidir l'eau ?
     
    xixou , 21 Mai 2013
    #20
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