Rapport de Stage Version Fin

UNIVERSITE SULTAN MOLAY SLIMANE
FACULTE POLYDISCIPLINAIRE
Béni Mellal
Rapport de Stage de fin d’étude

Licence professionnelle Energies Renouvelables
Réalisé au sein de l’entreprise : HELIANTHA
Sous le Thème :
Dimensionnement d’une installation OFF-GRID

et ON-GRID & Développement des interfaces
graphiques du dimensionnement
Photovoltaïque
Réalisée par :
AIT LEKHOUI Oumaima
Tuteur académique :
Mr.BAHLAOUI Ahmed
Tuteurs en entreprise:
Mme.AIT ALI Hassna et
Mr.MARGOUM Soufiane
Organisme d’accueil:
HELIANTHA-SARL
Année de formation :
1 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021
2020/2021
Dédicace :
Je dédie ce travail :
A celui qui m'a indiqué la bonne voie en me rappelant que la

volonté fait toujours les grands hommes.
A mon Père.
A celle qui a attendu avec patience les fruits de sa bonne

éducation.
A ma Mère.
A ceux qui travaillent dur pour créer les générations du futur.
A tous mes professeurs.
A tous mes amis et tous ceux qui me sont chers…
Que Dieu vous garde.

Remerciement :
Je tiens à remercier dans un premier temps, toute
l’équipe pédagogique de la faculté Polydisciplinaire-
Beni Mellal et les intervenants professionnels
responsables de la Filière Licence Professionnel en
Energies Renouvelables pour avoir assuré la partie
théorique et pratique de celle-ci.
Tout d'abord, j'adresse mes remerciements à mon
formateur, Mr.BAHLAOUI Ahmed. Son écoute et ses
conseils m'ont permis de développer mes idées sur le sujet
de Stage.
Je tenu particulièrement à remercier Dr EL KADMIRI
Omar, directeur général de l’entreprise HELIANTHA
pour m’accepter en tant que stagiaire au sein de son
entreprise et je remercie MME.AIT ALI HASSNA qui m’a
accueilli, orienté et soutenu le long de ce stage, et
MR.MARGOUM SOUFIANE pour l’opportunité de
participer à l’exécution concrète des projets.
Enfin, je présente ma reconnaissance à tout le personnel
de l’entreprise HELIANTHA.

Liste des Figures:
CHAPITRE I :
Figure 1 : Implantation géographique.
Figure 2 : Services de l’entreprise.
Figure 3: Organigramme d’entreprise.
CHAPITRE II :
Figure 4 : Trajectoire solaire.
Figure 5 : Principe de la conversion photovoltaïque.
Figure 6 : Le Modèle équivalent d’une cellule Photovoltaïque.
Figure 7 : Caractéristique Courant-Tension et Puissance-Tension sou 3
Ensoleillement différents.
Température différentes.
Figure 9 : Cellule Monocristallin et Cellule Polycristallin.
Figure 10 : Les différentes Types du Cellules couche mince.
Figure 11 : Cellule Organique.
Figure 12 : Les composants du Système Site Isolé.
Figure 13 : Les composants du Système Raccordé au Réseau Electrique.
Figure 14 : Les composants du Système Pompage Solaire.
CHAPITRE III :
Figure 15 : Consommation annuelle du client.
Figure 16 : Câblage des Batteries.
Figure 15 : Schéma bifilaire de l’installation.
Figure 16 : Production annuelle de l’installation.
Figure 17 :L’interface GUIDE avant l’exécution du code.
Figure 18 :L’interface GUIDE après l’exécution du code.
Figure 19 : Structure dessinée dans le logiciel SKETCHUP.
Figure 20 : Dessin 3D de l’installation.
CHAPITRE IV :
Figure 22 :L’interface GUIDE avant l’exécution du code.
Figure 23 :L’interface GUIDE après l’exécution du code.

Liste des Tableaux:
CHAPITRE I :
Tableau 1 : Fiche d’identité de l’entreprise Heliantha S.A.R.L.
Tableau 2 : Marques Commercialisées.
Tableau 3 : Produits Commercialisés par l’entreprise.
CHAPITRE III :
Tableau 4 : Cordonnées géographique et climatique du la ville TIFELT ;
Référence : Logiciel METEONOEME.
CHAPITRE IV :
Tableau 6 : Cordonnées géographique et climatique du la ville RABAT ;
Liste des Abréviations:

ENSIAS : École Nationale Supérieure d'Informatique et d'Analyse des
Systèmes.
S.A.R.L : Société à responsabilité Limité.
PV : Photovoltaïque.
Rs : Résistance Série.
Rp : Résistance chant.
DC : Courant Continu.
AC : Courant alternative.
Pmax : Puissance maximale (W).
Icc : Courant de court-circuit (A).
Voc : Tension circuit ouvert (V).
Impp : Le courant de puissance maximale (A).
Vmpp : La tension de puissance maximale (V).
S : Section du Câble (mm²).
HT : Hors Taxe.
ONEE : Office National de l’Electricité et de l’Eau potable

Table des matières :
Dédicace : ............................................................................................................................ 3
Remerciement : ................................................................................................................... 4
Liste des Figures: ............................................................................................................... 5
Liste des Tableaux: ............................................................................................................ 6
Référence : Logiciel METEONOEME. ........................................................................... 6
Liste des Abréviations: ..................................................................................................... 6
Introduction : .................................................................................................................... 10
CHAPITRE I : Présentation d’entreprise HELIANTHA. ......................................... 11
I. Présentation d’entreprise : .......................................................................................... 11
1.Fiche d’identité de l’entreprise : .................................................................................. 11
2. Implantation géographique :....................................................................................... 12
3. Objectifs de l’entreprise : ............................................................................................. 12
II. Principaux services de l’entreprise :........................................................................ 13
III. Marques et Produits commercialisés par l’entreprise :...................................... 13
1. Marques Commercialisées : ........................................................................................ 13
2. Produit proposés par l’entreprise :............................................................................. 14
IV. Organigramme d’entreprise : .................................................................................. 16
CHAPITRE II : Introduction sur l’énergie Photovoltaïque et Présentation de
l’application QUICKDIM.
I. Généralités sur l’énergie Photovoltaïque : .............................................................. 17
1. Resource Solaire : .......................................................................................................... 17
2. Effet Photovoltaïque : ................................................................................................... 18
1.Caractéristiques de la cellule Photovoltaïque : ......................................................... 19
II. Les Technologies des Cellules PV :......................................................................... 21
1.Cellules au Silicium Cristallin : .................................................................................... 21
2.Cellules couches minces : ............................................................................................. 21
3.Cellules Organiques : .................................................................................................... 22
III. les systèmes Photovoltaïques : ............................................................................... 23
1.Le Système Autonome ou Site Isolé : .......................................................................... 23

2.Le Système Raccordé au Réseau Electrique : ............................................................. 24
3.Le Système Pompage Solaire : ..................................................................................... 25
Présentation de l’application QUICKDIM. ................................................................ 26
A. Définition : ................................................................................................................... 26
B. Vue général sur l’application : .................................................................................. 26
C. Guide d’utilisation: .................................................................................................... 27
D. L’utilité de l’application QUICKDIM : .................................................................... 27
CHAPITRE III : Dimensionnement d’une installation OFF-GRID et
Validation par l’application QUICKDIM................................................................... 28
I. Dimensionnement : ..................................................................................................... 28
1. Description du lieu d’installation : ............................................................................ 28
2.Détermination du besoin énergétique : ...................................................................... 28
3.Dimensionnement : ....................................................................................................... 29
II. Dimensionnement sous L’application QUICKDIM : ......................................... 37
1. L’interface Graphique pour l’installation du Site Isolé: ......................................... 37
2. Validation des résultats : ............................................................................................. 38
3. Configuration Technique d’après les résultats du GUIDE : ................................... 39
III. Structure et Dessin 3D de l’installation :.............................................................. 39
1.Structure : ........................................................................................................................ 39
2.Dessin 3D de l’installation : .......................................................................................... 40
IV. Etude Economique : .................................................................................................. 41
1.Devis : .............................................................................................................................. 41
2.Le temps du retour sur investissement : .................................................................... 42
CHAPITRE IV : Dimensionnement d’une installation ON-GRID et
Validation par l’application QUICKDIM................................................................... 43
I. Dimensionnement : ..................................................................................................... 43
1. Description du lieu d’installation : ............................................................................ 43
2. Détermination du besoin énergétique : ..................................................................... 43
Le client déclare que la Station consomme 43822 WH/Jour. ................................... 43
3.Dimensionnement : ....................................................................................................... 43
II. Dimensionnement sous L’application QUICKDIM : ......................................... 50

1. L’interface Graphique pour l’installation Raccordé au Réseau Electrique : ........ 50
2. Validation des résultats : ............................................................................................. 50
3. Configuration Technique d’après les résultats du GUIDE : ................................... 51
III. Structure et Dessin 3D de l’installation :.............................................................. 52
1.Structure : ........................................................................................................................ 52
2.Dessin 3D de l’installation : .......................................................................................... 53
IV. Etude Economique : .................................................................................................. 54
1.Devis : .............................................................................................................................. 54
2.Le temps du retour sur investissement : .................................................................... 54
Conclusion Générale :..................................................................................................... 55
ANNEXES : ....................................................................................................................... 56
BIBLIOGRAPHIES : ....................................................................................................... 63

Introduction :
Dans le cadre de notre formation au Licence
Professionnelle en ENERGIES RENOUVELLABLES j’ai
eu l’opportunité d’effectuer mon stage de fin d’étude au
sein de l’entreprise HELIANTHA-SARL, ce stage m’a
permis de coordonner entre les études théoriques acquises
à la faculté et la nécessité pratique qu’impose la vie
professionnelle.
L’enjeu de ce stage était de découvrir un nouvel univers
et d’élargir nos Compétences. Aussi il doit être complété à
notre sens par la rédaction d’un rapport qui traite quatre
grands chapitres, le premier consiste à présenter
l’entreprise HELIANTHA et ses activités, le deuxième
sous forme d’une Introduction sur l’énergie
Photovoltaïque, le Troisième présente un
dimensionnement d’un système OFF-GRID Avec un
développement d’une interface de calcule automatique
réalisée par le langage du programmation MATLAB et Le
dernier est un autre dimensionnement mais pour le
système ON-GRID avec le développement de son interface
graphique.

CHAPITRE I : Présentation d’entreprise HELIANTHA.
I. Présentation d’entreprise :
Heliantha est une entreprise marocaine d’innovation qui travaille en
coopération avec L’ENSIAS et dont le directeur général est le Dr EL KADMIRI
Omar. C’est une entreprise verticalement intégrée, présente dans toutes les
activités de la chaine du solaire photovoltaïque.
Cette intégration permet à la société de fournir une gamme complété de
services hautement compétitifs, notamment l’installation, l’exploitation et la
maintenance des centrales solaires ainsi que la fabrication des structures sur
mesures (fixe, ombriére, tracker).
La société Heliantha installe et fait des entretiens des systèmes PV (Raccordé

au réseau, Autonome, Hybride et Pompage solaire) et chauffe-eau solaire pour
la production la plus efficace d’énergie électrique et thermique, toujours à partir
d’énergie solaire.
1. Fiche d’identité de l’entreprise :
Nome de l’entreprise HELIANTHA
Forme Juridique S.A.R.L
Date de création 2017

N°436 Said Hajji route de Kenitra
Siégé Social
Salé
Téléphone 0600615851
Email contact@heliantha.ma
Tableau 1 : Fiche d’identité de l’entreprise Heliantha S.A.R.L.

2. Implantation géographique :
Figure 1 : Implantation géographique.
3. Objectifs de l’entreprise :
 Accompagner le plan Maroc Vert pour la mise en valeur de l’agriculture locale.
 Répondre durablement aux besoins croissant en énergie par l’utilisation des
sources renouvelables.
 Promouvoir l’adoption de l’efficacité énergétique en tant que mécanisme
efficient.
 Consacrer un budget de charité pour les associations locales du développement
durables.

II. Principaux services de l’entreprise :
Installation des systemes

solaire photovoltaiques
Pompage Production
Solaire Eclairage d'electricité
Raccordé
Immergée Surfacique Site Isolé au Réseau
Figure 2 : Services de l’entreprise.
III. Marques et Produits commercialisés par l’entreprise :

1. Marques Commercialisées :
Tableau 2 : Marques Commercialisées.

2. Produit proposés par l’entreprise :
Panneaux
Photovoltaïques
Chauffe – eau
Solaires
Onduleurs et
Variateurs
Pompes
Immergées et
Surfaciques
Smart Meter

Régulateurs de
charges MPPT
et PWM
Batteries
Coffret de
Protection
Les Eléments de
Protection
Câbles Solaires
et MC4
Structures de
pose
Tableau 3 : Produits Commercialisés par l’entreprise.

IV. Organigramme d’entreprise :
L’entreprise est composée par un directeur général et ce divisée en deux
services principaux (Solaire et Electronique).
Chaque service contient un responsable technique et commercial.
Direction
Directeur général
Service
Service Solaire
Electronique
Responsable
Responsable Responsable
technique et
Commercial technique
commercial
Figure 3: Organigramme d’entreprise.

CHAPITRE II : Introduction sur l’énergie Photovoltaïque et
Présentation de l’application QUICKDIM.
I. Généralités sur l’énergie Photovoltaïque :

1. Resource Solaire :
L’énergie solaire vient de la fusion nucléaire du centre du soleil, traverse
l’atmosphère qui en absorbe une partie et parvenant sur l’Univers
essentiellement sous forme des rayonnements électromagnétique dont la
lumière.
L’énergie solaire reçue par un point dans la Terre dépend du 3 critères :
1) L’énergie électromagnétique : Infrarouge, Lumière visible, Ultraviolet et autre
rayonnements émise par le soleil et injectant sur la Terre.
2) La nébulosité : Les nuages, Les brouillards, etc qui change d’un endroit à un
autre.
3) La latitude : La distance angulaire qui sépare le lieu de l’équateur.
Le Soleil pendant une journée dessine une trajectoire grâce au changement de
sa position dans le ciel d’une période à une autre.
Figure 4 : Trajectoire solaire.

L’ensoleillement représente l’intensité du rayonnement solaire reçu par un plan
à une période donnée. Il s’exprime en watts par mètre carré (W/m²).
Il y a 4 Types du rayonnement solaire :
1) Rayonnement Direct : Le rayonnement reçu directement par le plan.

2) Rayonnement Diffus : Le rayonnement provenant de tous la voute céleste à
cause de l’absorption est la diffusion d’une partie du rayonne par l’atmosphère.
3) Rayonnement Réfléchi : Réfléchi par le sol ou par des obstacles se trouvant à la
surface.
4) Rayonnement Global : Présente la somme des tous les Rayonnements.
2. Effet Photovoltaïque :
La cellule PV fonction principalement avec le principe de dopage P-N
(Jonction P-N qui est un semi-conducteur) à partir de silicium. Quand la cellule
est exposée aux rayonnements électromagnétiques du soleil, l’énergie des
photons des rayonnements transmette aux atomes de la jonction P-N. Grace à
ce transmettre les électrons délivrés des atomes libres.
Dans La partie dopée N on trouve des électrons libre on le nommés des
Charges N et dans la deuxième partie dopée P on trouve des trous on le
nommés Charges P. Les deux charges sont séparées par une barrière potentiel
(un champ électrique).
Pour la création du courant électrique on ferme le circuit entre les deux
charges N et P pour créer un mouvement des électrons. Ce mouvement crée le
courant électrique.
Figure 5 : Principe de la conversion photovoltaïque.

1. Caractéristiques de la cellule Photovoltaïque :
Les modules les plus commercialisés dans le domaine Photovoltaïque est les
cellules de silicium.
Plusieurs autres matériaux sont présentement testés pour obtenir des modules
plus efficaces.
La cellule PV est l’équivalente d’une diode monté avec une résistante Série et
une résistante Parallèle.
Figure 6 : Le Modèle équivalent d’une cellule Photovoltaïque.
Les cellules PV sont influencées principalement par deux grandeurs Physique :

TEMPERATURE et ENSOLEILLEMENT.
Le modèle équivalent permet de comprendre l'influence des deux grandeurs
sur le fonctionnement d’une cellule PV.

1) Influence de l’Ensoleillement :

Ensoleillement différents.
D’après la Figure on remarquant que la variation d’Ensoleillement influe sur le
courant produit. L’augmentation d’Ensoleillement donne une augmentation du
courant produit avec une augmentation légèrement au niveau de la Tension.
2) Influence du Température :

Température différentes.

D’après la Figure on remarquant que la variation de la Température influe sur
la Tension produit. L’augmentation du Température donne une diminution de
la tension produit avec une augmentation légèrement au niveau du courant.
II. Les Technologies des Cellules PV :
Les technologies des cellules PV se divise en Trois grandes catégories : Cellules
au Silicium Cristallin, Cellule Couches minces et Cellules Organiques.
1. Cellules au Silicium Cristallin :

Cette Catégorie d’application on utilise le silicium pur qui est obtenu à partir
de la silice de quartz ou de sable par transformation chimique métallurgique.
On trouve 2 grands types des cellules au silicium cristallin : Monocristalline et

Polycristalline.
Cellules au silicium cristallin
Monocristalline Polycristalline
Figure 9 : Cellule Monocristallin et Cellule Polycristallin.
2. Cellules couches minces :

Cette technologie représente 3 grandes catégories : Cellule silicium en couche
mince, Cellule sans silicium en couche mince et Cellules en couche mince de
Tellurure de Cadmium.
 Cellule silicium en couche mince : La cellule produite à partir du gaz de
silicium. On trouve ce genre de cellule généralement en calculatrice et le
montres.
 Cellule sans silicium en couche mince : Les matières utilisées dans ces cellules
sont faciles que le silicium utilisé dans les cellules classique .Les cellules sans
silicium en couches minces présente la nouvelle génération de cellules
Photovoltaïque.

 Cellules en couche mince de Tellurure de Cadmium : On utilisant dans la
production de ces cellules le tellurure de cadmium en tant que un semi-
conducteur à la place du silicium.
Cellules couche mince
Cellule silicium en Cellules en couche Cellule sans silicium

couche mince mince de Tellurure de en couche mince
Cadmium
Figure 10 : Les différentes Types du Cellules couche mince.
3. Cellules Organiques :
On utilisant un polymère comme un semi-conducteur .Ces cellules ont une forte
absorbation optique.
Cellules Organiques
Figure 11 : Cellule Organique.

III. les systèmes Photovoltaïques :
Il existe une grande variété de systèmes photovoltaïques, on peut cependant les
classer en trois types : Autonome ou Site Isolé, Raccordé au Réseau Electrique et
Pompage Solaire.
1. Le Système Autonome ou Site Isolé :

A. Définition :
Le champ Photovoltaïque présente la course d’alimentation .Pendants la nuit
où le soleil n’est pas disponible on utilise des batteries qui ont chargé pendant
la journée par le générateur PV comme une deuxième source d’alimentation des
récepteurs.
B. Composants du système Site Isolé :
Figure 12 : Les composants du Système Site Isolé.
 Le champ PV : Générateur du courant Continu DC.

 Coffret de protection DC : Contient des éléments de protection qui protège la
partie Courant Continu.
 Régulateur de charge : Règle la phase de charge et de décharge des batteries.
 Batteries : Pour le stockage électrique.
 Onduleur : Pour convertir le courant continu en courant alternative.
 Coffret de protection AC : Contient des éléments de protection qui protège la
partie Courant Alternative.
C. Avantages et Inconvénients du Système Site Isolé :
Les Avantages :
 Vous supprimerez vous factures électriques définitivement de vos charges
mensuelles.
 L’énergie soit produite et consommée simultanément au même endroit est une
bonne démarche dans la mesure où le réseau est alors considérablement allégé.
Les Inconvénients :
 La production électrique dépend de la météo.

 Le cout des batteries est le plus élevé par rapport aux
autres équipements de l’installation.
 Les batteries demandent une surveillance continue pour éviter le risque
d’explosion
2. Le Système Raccordé au Réseau Electrique :

A. Définition :
La production du champ PV est utilisée par le consommateur pendant la
journée .Pendant la nuit l’utilisateur consomme à partir du réseau électrique qui
est raccordé avec l’installation.
B. Composants du système Raccordé au Réseau Electrique :
Figure 13 : Les composants du Système Raccordé au Réseau Electrique.

 Onduleur : Pour convertir le courant continu en courant alternative.
 Coffret de protection AC : Contient des éléments de protection qui protège la
partie Courant Alternative.
 Réseau Electrique : La source d’énergie électrique pendant la nuit.
C. Avantages et Inconvénients du Système Raccordé au Réseau
Electrique :
Les Avantages :
 Possibilité de production plus que l’on ne consomme.
 Diminution au niveau des factures électrique jusqu’à plus de 50%.
Le cout de l’installation est élevé.

3. Le Système Pompage Solaire :
A. Définition :
Le pompage Solaire permet de pompe l’eau d’un niveau inférieur à un niveau
supérieur on utilisant une pompe qui est alimentée par le courant produit par le
champ PV.
B. Composants du système Pompage Solaire :
Figure 14 : Les composants du Système Pompage Solaire.

 Variateur de Vitesse ou Onduleur : Pour convertir le courant continu en
courant alternative.
 Pompe: Pour pomper l’eau au niveau supérieur.
C. Avantages et Inconvénients du Système Pompage Solaire :
Les Avantages :
 Le fonctionnement grâce à une énergie propre est gratuit.
 Le pompage solaire un peu d’entretien et maintenance.
 La pompe Immergées produit moins de bruit car elle est immergée sous l’eau.
 Le retour sur investissement et élevé.
 Difficulté au niveau du nettoyage du Pompe.

Présentation de l’application QUICKDIM.
A. Définition :
QUICKDIM est une application de dimensionnement des Systèmes
Photovoltaïques.
La signification de QUICKDIM est : QUICK (Rapide) et DIM
(Dimensionnement). L’application est développée par le langage de la
programmation MATLAB on utilisant le créateur des interfaces graphique
GUIDE.
L’éditeur du GUIDE donne la possibilité de crée votre interface utilisateur de
maniéré graphique.
B. Vue général sur l’application :

L’application présente 4 interfaces graphiques avec une interconnexion entre la
première interface et l’interface choisie par l’utilisateur.
Logo d’application : Page d’accueil : Interface du Site Isolé :
Interface du Raccordé au Réseau Electrique : Interface du Pompage:

C. Guide d’utilisation:
L’utilisation de l’application est simple et prend un peu du temps :
1- Premièrement on lance l’application par un double clic sur l’icône du logo
d’application qui est installée dans votre PC.
2- L’application présente à une page d’accueil. Dans cette page on doit choisir
le type du système que l’on veut dimensionner : Site Isolé ou Raccordé au
Réseau ou Pompage.
3- Après le choix du système l’application présente l’interface graphique de
dimensionnement de votre système.
4- Vous deviez remplir les données demander dans les cases vides de chaque
dispositif et validé votre données par le clic sur le bouton VALIDE.
5- Les résultats sont représentés dans la case du Résultats.
6- Pour revenir à la page d’accueil vous cliquez sur le bouton Page d’accueil.
D. L’utilité de l’application QUICKDIM :

 Donne à l’utilisateur d’effectué facilement le dimensionnement d’une
installation Solaire.
 Présente d’une manière lisible et correcte les résultats de dimensionnement.
 Le dimensionnement sous l’interface prend un peu de temps pour effectuer
la dimension.
 L’application facilité le travail au sein d’entreprise.

CHAPITRE III : Dimensionnement d’une installation OFF-GRID et
Validation par l’application QUICKDIM.
I. Dimensionnement :
1. Description du lieu d’installation :
L’installation ce situe dans une maison à Tifelt qui proche de la ville RABAT
avec une distance de 59 Km.
La ville de TIFELT a les conditions climatiques et géographiques suivantes :
Latitude (º ) 33 º Nord
Longitude (º ) 6 º Ouest
Altitude (m) 35
Irradiation global journalière ( 5.60
KWh/m².jr)
Irradiation Diffus journalière 1.64
(KWh/m².jr)
Température moyenne (ºC) 18.1
Vitesse du vent (m/s) 2.7
Tableau 4 : Cordonnées géographique et climatique du la ville TIFELT ;
2. Détermination du besoin énergétique :
L’installation est pour la couverture d’une consommation journalière une
maison on se basant sur la consommation annuelle du client.
D’après l’analyse des factures électrique du 12 mois on représente les données
suivantes :

Figure 15 : Consommation annuelle du client.
3. Dimensionnement :
 Puissance crêt :
Pour effectuer la dimension du système il faut premièrement déterminer
l’énergie consommée par jour :
= La somme de la
Consommation ans
consommation des 7100
(KWh/an)
12mois
Consommation mois = Consommation ans /
591.666
(KWh/mois) 12
Consommation jour = Consommation mois
19.722
(KWh/jour) / 30
D’après les résultats on distingue que la consommation journalière de cette
maison est : 19722Wh.
Calcule de la puissance crêt :
On utilisant la relation suivante :
Puissance crêt= (Ec * E)/ (Ej * Cp)
Avec :
Ec : La consommation journalière (Wh/jour).
E : Ensoleillement en STC (1000W/m²)
Ej : Irradiation global journalière (Wh/m².jr).
Cp : Coefficient de perte.

Pour notre installation on a :
Ec (Wh/jour)
19722
E (W/m²)
1000
Ej (Wh/m².jour)
5600
Cp
0.75
Donc :
Puissance (19722*1000)/(5600*0.75) 4695.714 4.695714
crêt W KW
 Panneaux PV:
Le panneau utiliser et de la marque TESLA SOLAR d’une puissance de 410 W.
C’est un panneau MONO-PERQUE aux les caractéristiques électriques
suivantes :
Pmax (W) 410
Icc (A) 10.38
Voc (V) 50.77
Impp (A) 9.80
Vmpp (V) 41.84

Pour calculer le nombre des panneaux on utilisant la relation suivante :
Nombre des panneaux = Puissance crêt / Puissance du panneau
Donc :
4695.714/410 11.453 12
Nombre des Panneaux
Panneaux
 Onduleur Chargeur :
L’onduleur chargeur est l’équivalent de la combinaison Régulateur de charge
avec onduleur réseau. Car l’Onduleur chargeur contient un régulateur de
charge intégré.
Pour déterminer la puissance d’Onduleur on respecte le premier critique est :
LA COPATIBILITE EN PUISSANCE .suivant la condition suivante :

0.8*Puissance crêt installé < Puissance d’Onduleur < 1.1 * Puissance crêt
installé
0.8 * 410 W * 12 Panneaux < Puissance d’Onduleur < 1.1 * 410 W * 12
Panneaux
3936 W < Puissance d’Onduleur < 5412 W
Donc on doit choisir un onduleur d’une puissance entre 3936 W et 5412 W.

L’Onduleur Chargeur utilisée est GROWATT Monophasé 5kW 48V-230V.
Vérification de la compatibilité en puissance :
3936 W < 5000 W < 5412 W Condition Vérifié
L’Onduleur aux caractéristiques électriques suivantes :

Puissance (W) 5000
Courant max d’entrée 12/12
(A)
Plage de Tension (V) 120 - 550
Tension DC (V) 48
 Câblage des panneaux :
Nombres des panneaux en parallèle:
On détermine le nombre des panneaux câblés en Parallèle on utilisant la
relation suivante :
Nombre des panneaux en parallèle =E- (Courant max d’entrée / Impp)
Panneaux en 2 Chaines
24/9.80 2.45
Parallèle
Vérification de la compatibilité en courant :
Pour que cette compatibilité être vérifier il doit :
N Panneaux en Parallèle * Impp < Courant max d’entrée d’onduleur
2* 9.80 = 19.46<24A Condition Vérifié
Nombres des panneaux en série :
On détermine le nombre des panneaux câblés en Série on utilisant la relation
suivante :
E+(Tension min du plage de tension/(Vmpp*0.85))<Nombre des panneaux en
Série < E- ( Tension max du plage de tension/(Vmpp*1.15))
E+(120/(41.84*0.85))<Nombre des panneaux en Série < E- (550/(41.84*1.15))
E+(3.374)<Nombre des panneaux en Série < E- (11.430)
4 Panneaux<Nombre des panneaux en Série < 11 Panneaux

Panneaux en 6 panneaux en
6 4<6<11
Série série
Vérification de la compatibilité en Tension :

Tension min de la plage de tension <N Panneaux en Série * Vmpp < Tension
max de la plage de tension
6 * 41.84 =251.04V 120V<251.04<550V Condition Vérifié
 Batteries :
La batterie utilisée est Batterie Solaire AGM 12V-230Ah.
Capacité demandée:
Pour déterminer la capacité demandée on utilise la relation suivante :
Capacité demandée = Ec * A / Vsyst * D
Avec :
Ec : La consommation pendant la nuit (Wh).
A : Autonomie (jours).
Vsyst :Tension DC d’Onduleur (V).
D : Profondeur de décharge (%).
Ec 5510Wh
A 1
Vsyst 48
D 50 %
Donc :
Capacité (5510*1)/(8*50%) 229.5833 Ah
Nombre des batteries en Série:
On détermine le nombre des Batteries en Série on utilisant la relation suivante :
Batteries Série =E+ (Vsyst/Vbatt)
Batteries en série 48/12 4 Batteries en Série

Nombre des batteries en Parallèle:
On détermine le nombre des Batteries en parallèle on utilisant la relation
suivante :
Batteries Parallèle= E+ (Capacité/Capacité batt)
Batteries en 229.5833/230 1 Batterie en

Parallèle Parallèle

Nombre des batteries :
On détermine le nombre des Batteries on utilisant la relation suivante :
Nombre des Batteries = Batteries en série * Batteries en parallèle
Nombre des 4*1 4 Batteries

Batteries
Figure 16 : Câblage des Batteries.

 protection DC :
Fusible par chaine:
Pour déterminer le calibre de fusible on doit choisir un calibre qui respecte la
condition suivante :
1.45 * Icc < I calibre < Irm
Avec :
Irm : Courant de retour max admissible par le module ( Irm = Icc * 2)
10.38*1.45 A < I calibre < 10.38 * 2
15.051 A <I calibre <20.76 A
On utilise un fusible d’un calibre de 16 A.
15.051 A < 16 A < 20.76 A
Parafoudre DC:
Pour déterminer la tension du parafoudre on doit choisir une tension qui
respecte la condition suivante :
Vmpp * Nombre des panneaux en série < V parafoudre

41.84*6< V parafoudre
251.04V< V parafoudre

On utilise un Parafoudre DC d’une Tension de 500 V.
251.04V < 500 V
 protection AC :
Disjoncteur AC :
Pour déterminer le calibre du disjoncteur on doit choisir un calibre qui respecte
la condition suivante :
I disj>Puissance d’onduleur / Tension du sortie
I disj>5000/230=21.74A.
On utilise un disjoncteur AC d’un calibre de 32 A.
32 A > 21.74 A
 Section du câble:
Partie DC :
On détermine la section DC du câble suivant la relation suivante :
S= e * 2 *L * I / V * chute
Avec :
e : La résistivité du métal utilisé dans le câble.
L : Longueur du câble (m).
I : courant passant dans le câble (A)=Impp*nombre des chaines.
V : Tension passant dans le câble (V)=Vmpp*nombre des panneaux en série.
Chute : chute de tension (3%).
e 0.017
L 20
I 19.6
V 251.04
Chute 0.03
S= 0.017 * 2 *20 * 19.6 / 251.04 * 0.03
S=1.77 mm²
On utilise un câble DC du 2.5mm².
Partie AC :
On détermine la section AC du câble suivant la relation suivante :
S=b*((e * L * I)/ (V * chute))*cos (phi)

Avec :
b : Si l’onduleur monophasé on prend 2 s’il est triphasé on prend 1.
I : courant du sortie d’Onduleur (A).
V : Tension de la sortie d’Onduleur (V).
Cos (phi) : Le déphasage courant-tension.
b 2
e 0.017
L 26.5
I 22
V 230
Chute 0.03
Cos(phi) 0.8
S= 2*((0.017 * 22 * 26.5)/ (230 * 0.03)*0.8
S=2.30 mm²
On utilise un câble AC du 2.5mm².
 Configuration Technique:
 12 Panneaux de 410 W : 2 Chaines et 6 Panneaux en Série.
 Angle d’inclinaison 30º.
 Protection DC : 4 Fusible de 16A par chaine (2 partie + et 2 partie -) ; Parafoudre
DC 500 V.
 Onduleur Chargeur monophasé de 5KW.
 4 Batteries en Série de 12V/230Ah.
 Protection AC : Disjoncteur AC de 32A.
 Section de 2.5mm² pour le câble DC.
 Section de 2.5mm² pour le câble AC.

 Schéma Electrique :

 Production annuel de l’installation:
On détermine l’énergie produit suivant cette relation :
Ep=Ec/Cp

Figure 16 : Production annuelle de l’installation.
II. Dimensionnement sous L’application QUICKDIM :

1. L’interface Graphique pour l’installation du Site Isolé:
Figure 17 :L’interface Graphique du Site Isolé.

2. Validation des résultats :
Pour valider les résultats présentés par l’interface on va refaire la même
installation présidente (L’installation de la maison à TIFELT).
Système Site Isolé
Données entrée par l’Utilisateur Bouton de Affichage du Résultats

Validation

3. Configuration Technique d’après les résultats du GUIDE :
 4 Batteries en Série de 12V/230Ah.
 Section de 4mm² pour le câble DC.
 Section de 4mm² pour le câble AC.
On remarquant que les résultats du GUIDE sont les mêmes retenues dans la
première partie. Donc on peut valider le code d’exécution utilisé dans cette
interface.
III. Structure et Dessin 3D de l’installation :

1. Structure :

2. Dessin 3D de l’installation :

IV. Etude Economique :

1. Devis :

2. Le temps du retour sur investissement :
Pour déterminer le temps de retour sur investissement il faut déterminer le
montant payé par le client à l’ONEE pendant une période d’une année.
On détermine le montant suivant la relation suivante :
Montant Dirham * La consommation annuel (KWH)
Avec :
1.4903 Dirham : le prix d’un KWH d’énergie fournit par le réseau électrique
ONEE.
Montant Dirham * 7100 KWH
10581.13 Dirham
On détermine le temps du retour sur investissement par la relation suivante :
Le temps du retour sur investissement = Montant de l’installation / Montant
ONEE
= 55 512.00 / 10 581.13
=5.25 ans
Le temps du retour sur investissement est :
5 ans 3 mois

CHAPITRE IV : Dimensionnement d’une installation ON-GRID et
Validation par l’application QUICKDIM.
I. Dimensionnement :
1. Description du lieu d’installation :
L’installation ce situe dans la station du service OLA ENERGY qui se situe à la
Ville du RABAT.
RABAT aux conditions climatiques et géographiques suivantes :
Latitude (º ) 34 º Nord
Longitude (º ) 6.80 º Ouest
Altitude (m) 75.00
Irradiation global journalière ( 5.22
KWh/m².jr)
Irradiation Diffus journalière 1.81
(KWh/m².jr)
Température moyenne (ºC) 17.40
Vitesse du vent (m/s) 3.00
Tableau 6 : Cordonnées géographique et climatique du la ville RABAT ;
2. Détermination du besoin énergétique :

Le client déclare que la Station consomme 43822 WH/Jour.
Consommation journalière (KWh/j) 43.822
Consommation mensuel (KWh/mois) 1314.66
Consommation annuel (KWh/an) 15775.92
3. Dimensionnement :
 Puissance crêt :
Calcule de la puissance crêt :
On utilisant la relation suivante :
Puissance crêt= (Ec * E)/ (Ej * Cp)

Avec :
Ec : La consommation journalière (Wh/jour).
E : Ensoleillement en STC (1000W/m²)
Ej : Irradiation global journalière (Wh/m².jr).
Cp : Coefficient de perte.
Ec (Wh/jour)
43822
E (W/m²)
1000
Ej (Wh/m².jour)
5220
Cp
0.70
Donc :
Puissance (43822*1000)/(5220*0.70) 11992.884 11.992884
crêt W KW
 Panneaux PV:
Le panneau utiliser et de la marque TESLA SOLAR d’une puissance de 400 W.
C’est un panneau MONO-PERQUE aux les caractéristiques électriques
suivantes :
Pmax (W) 400
Icc (A) 10.33
Voc (V) 49.85
Impp (A) 9.70
Vmpp (V) 41.24

Pour calculer le nombre des panneaux on utilisant la relation suivante :
Nombre des panneaux = Puissance crêt / Puissance du panneau
Donc :
11992.884/400 29.982 30
Nombre des Panneaux
Panneaux

 Onduleur :
Pour déterminer la puissance d’Onduleur on respecte le premier critique est :
LA COPATIBILITE EN PUISSANCE .suivant la condition suivante :
0.8*Puissance crêt installé < Puissance d’Onduleur < 1.10 * Puissance crêt
installé
0.8 * 400 W * 30 Panneaux < Puissance d’Onduleur < 1.10 * 400 W * 30
Panneaux
9600 W < Puissance d’Onduleur < 13200 W
Donc on doit choisir un onduleur d’une puissance entre 9600 W et 13200 W.
L’Onduleur utilisée est KEHUA 10 KW KF-SPI10K-B.
Vérification de la compatibilité en puissance.
9600 W < 10000 W < 13200 W Condition Vérifié
L’Onduleur a les caractéristiques électriques suivantes :
Puissance (W) 10000

Courant max d’entrée 3*11
(A)
Plage de Tension (V) 200 - 950
Tension de démarrage 200
DC (V)
 Câblage des panneaux :
Nombres des panneaux en parallèle:
On détermine le nombre des panneaux câblés en Parallèle on utilisant la
relation suivante :
Nombre des panneaux en parallèle =E- (Courant max d’entrée / Impp)

Panneaux en
33/9.70 3.40 3 Chaines
Parallèle
Vérification de la compatibilité en courant :
N Panneaux en Parallèle * Impp < Courant max d’entrée d’onduleur

3* 9.70 = 29.10<33A Condition Vérifié

Nombres des panneaux en série :
On détermine le nombre des panneaux câblés en Série on utilisant la relation
suivante :
E+(Tension min du plage de tension/(Vmpp*0.85))<Nombre des panneaux en
Série < E- ( Tension max du plage de tension/(Vmpp*1.15))
E+(200/(41.24*0.85))<Nombre des panneaux en Série < E- (950/(41.24*1.15))
E+(5.705)<Nombre des panneaux en Série < E- (20.031)
6 Panneaux<Nombre des panneaux en Série < 20 Panneaux
Panneaux en 10 panneaux en
10 6<10<20
Série série
Vérification de la compatibilité en Tension :
Tension min de la plage de tension <N Panneaux en Série * Vmpp < Tension
max de la plage de tension
10 * 41.24 =412.4V 200V<412.4<950V Condition Vérifié
 protection DC :
Disjoncteur DC:
Pour déterminer le calibre de fusible on doit choisir un calibre qui respecte la
condition suivante :
1.4 * Icc < I calibre < Irm
Avec :
Irm : Courant de retour max admissible par le module ( Irm = Icc * 2)
10.33* 1.4A < I calibre < 10.33 * 2
14.462 A <I calibre <20.66 A
On utilise un Disjoncteur DC d’un calibre de 16 A.
14.462 A < 16 A < 20.66 A
Parafoudre DC:
Pour déterminer la tension du parafoudre on doit choisir une tension qui
respecte la condition suivante :
Vmpp * Nombre des panneaux en serie < V parafoudre
41.24 *10< V parafoudre
412.4 V< V parafoudre
On utilise un Parafoudre DC d’une Tension de 500 V.
412.4 V < 500 V

 Protection AC :
Disjoncteur AC :
Pour déterminer le calibre du disjoncteur on doit choisir un calibre qui respecte
la condition suivante :
I disj>Puissance d’onduleur / Tension du sortie
I disj>10000/400=25A.
On utilise un disjoncteur AC d’un calibre de 32 A.
32 A > 25A
 Section du câble:
Partie DC :
On détermine la section DC du câble suivant la relation suivante :
S= e * 2 *L * I / V * chute
Avec :
I : courant passant dans le câble (A)=Impp*nombre des chaines.
V : Tension passant dans le câble (V)=Vmpp*nombre des panneaux en série.
e 0.017
L 34
I 29.10
V 412.4
Chute 0.03
S= 0.017 * 2 *34 * 29.10 / 412.4 * 0.03
S=2.719 mm²
On utilise un câble DC du 4mm².
Partie AC :
On détermine la section AC du câble suivant la relation suivante :
S=b*((e * L * I)/ (V * chute))*cos (phi)

Avec :
b : Si l’onduleur monophasé on prend 2 s’il est triphasé on prend 1.
I : courant du sortie d’Onduleur (A).
V : Tension de la sortie d’Onduleur (V).
Cos (phi) : Le déphasage courant-tension.
b 1
e 0.017
L 92
I 15.95
V 380
Chute 0.03
Cos(phi) 0.8
S= 1*((0.017 * 92 * 15.95)/ (380 * 0.03)*0.8
S=1.750 mm²
On utilise un câble AC du 2.5mm².
 Configuration Technique:
 Angle d’inclinaison 25º.
 Protection DC : Disjoncteur de 16 A; Parafoudre DC 500 V.
 Protection AC : Disjoncteur AC de 32A.

 Schéma Electrique :

II. Dimensionnement sous L’application QUICKDIM :
1. L’interface Graphique pour l’installation Raccordé au Réseau
Electrique :
2. Validation des résultats :

Pour valider les résultats présentés par l’interface on va refaire la même
installation présidente (L’installation du OLA ENERGY).
Système Raccordé
au Réseau

Données entrée par l’Utilisateur Bouton de Affichage du Résultats
Validation
3. Configuration Technique d’après les résultats du GUIDE :

 Onduleur de 10KW.
On remarquant que les résultats du GUIDE sont les mêmes retenues dans la
première partie. Donc on peut valider le code d’exécution utilisé dans cette
interface.

III. Structure et Dessin 3D de l’installation :
Pour la Structure est le dessin 3D de l’installation je propose 2 possibilités afin
de choisir la configuration la plus rentable.
1. Structure :

2. Dessin 3D de l’installation :

IV. Etude Economique :
1. Devis :
2. Le temps du retour sur investissement :

Pour déterminer le temps de retour sur investissement il faut déterminer le
montant payé par le client à l’ONEE pendant une période d’une année.
On détermine le montant suivant la relation suivante :
Montant Dirham * La consommation annuel (KWH)
Avec :
1.4903 Dirham : le prix d’un KWH d’énergie fournit par le réseau électrique
ONEE.
Montant Dirham * 15775.92 KWH
23510.854 Dirham

On détermine le temps du retour sur investissement par la relation suivante :
Le temps du retour sur investissement = Montant de l’installation / Montant
ONEE
= 94920 / 23510.854
=4.037 ans
Le temps du retour sur investissement est :
4 ans 13 jours 7 heures 40 minutes 48 secondes
Conclusion Générale :

ANNEXES :
 Fiche Technique des Panneaux PV :

 Fiche Technique d’Onduleur Chargeur GROWATT Monophasé 5kW 48V-
230V :

 Fiche Technique d’Onduleur KEHUA 10 KW KF-SPI10K-B:

 Le Code du Programmation de l’interface GUIDE d’Accueil :

 Le Code du Programmation de l’interface GUIDE du Site Isolé:

 Le Code du Programmation de l’interface GUIDE du Raccordé au Réseau:

 Le Code du Programmation de l’interface GUIDE du Raccordé au Réseau:

BIBLIOGRAPHIES :
https://heliantha.ma/
Photovoltaïque-energie.fr (photovoltaique-energie.fr)
https://www.aner.sn/solutions/energie-solaire/
http://www.one.org.ma/fr/pages/interne.asp?esp=1&id1=14&id2=114&t2=1
http://dspace.univ-tlemcen.dz/bitstream/112/8623/3/1chapitre%20I.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=zyxi_1OyZ2I
https://www.youtube.com/watch?v=qcmkZvsWJP4
http://dspace.univdjelfa.dz:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/637/ch1.pdf?sequence=
3&isAllowed=y
http://public.iutenligne.net/etudes-et-realisations/sivert/panneaux
photovoltaiques/2_principe_dune_cellule_photovoltaque.html
http://public.iutenligne.net/etudes-et-realisations/sivert/panneaux-
photovoltaiques/3_diffrentes_technologies_de_panneaux_photovoltaques.html

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UNIVERSITE SULTAN MOLAY SLIMANE

Rapport de Stage de fin d’étude

Dimensionnement d’une installation OFF-GRID

A celui qui m'a indiqué la bonne voie en me rappelant que la

A celle qui a attendu avec patience les fruits de sa bonne

A ceux qui travaillent dur pour créer les générations du futur.

A tous mes professeurs.

A tous mes amis et tous ceux qui me sont chers…

Que Dieu vous garde.

3 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

4 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

5 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Liste des Abréviations:

6 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

7 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

8 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

9 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

10 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

La société Heliantha installe et fait des entretiens des systèmes PV (Raccordé

1. Fiche d’identité de l’entreprise :

Nome de l’entreprise HELIANTHA

Forme Juridique S.A.R.L

Date de création 2017

Tableau 1 : Fiche d’identité de l’entreprise Heliantha S.A.R.L.

11 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Figure 1 : Implantation géographique.

12 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Installation des systemes

Figure 2 : Services de l’entreprise.

III. Marques et Produits commercialisés par l’entreprise :

Tableau 2 : Marques Commercialisées.

13 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

14 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Tableau 3 : Produits Commercialisés par l’entreprise.

15 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Figure 3: Organigramme d’entreprise.

16 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

I. Généralités sur l’énergie Photovoltaïque :

Figure 4 : Trajectoire solaire.

17 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

1) Rayonnement Direct : Le rayonnement reçu directement par le plan.

Figure 5 : Principe de la conversion photovoltaïque.

18 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Figure 6 : Le Modèle équivalent d’une cellule Photovoltaïque.

Les cellules PV sont influencées principalement par deux grandeurs Physique :

19 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Figure 7 : Caractéristique Courant-Tension et Puissance-Tension sou 3

Figure 8 : Caractéristique Courant-Tension et Puissance-Tension sou 3

20 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

1. Cellules au Silicium Cristallin :

On trouve 2 grands types des cellules au silicium cristallin : Monocristalline et

Cellules au silicium cristallin

Figure 9 : Cellule Monocristallin et Cellule Polycristallin.

2. Cellules couches minces :

21 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

Cellules couche mince

Cellule silicium en Cellules en couche Cellule sans silicium

Figure 10 : Les différentes Types du Cellules couche mince.

Figure 11 : Cellule Organique.

22 | Rapport de Stage – Promotion LPER 2020/2021

10.381.45 A < I calibre < 10.38 2

S=b((e L * I)/ (V * chute))*cos (phi)