Transcript Diapositive 1

Vous rédigerez un rapport argumenté et critique répondant à l’interrogation de
Madame D. (20 lignes maximum).
elle envisage d’installer 70 m2 de panneaux solaires sur le toit de ses bâtiments et elle
se demande si son installation solaire permettrait de générer l’électricité nécessaire au
rechargement du véhicule à hydrogène de sa société qui parcourt en moyenne 20 000
km par an.
L’ensemble des calculs nécessaires sera présenté séparément, à la suite du rapport.
Problématique :
L’énergie fournie par les panneaux solaires sera-t-elle suffisante pour fournir l’énergie
nécessaire pour recharger son véhicule à hydrogène ?
1- déterminer la consommation en H2 annuelle du véhicule
2- déterminer l’énergie électrique nécessaire pour recharger le véhicule
3- vérifier si les panneaux solaires sont adéquats pour fournir cette énergie
Calculs à rédiger en deuxième partie :
1- consommation annuelle du véhicule :
110 L de H2 ↔ 200 km
n H2 =
V =
VM
11000
0.07
Il faudra 11000 L de H2 pour parcourir 20000 km
= 1,6 x 105 mol
2- consommation annuelle pour recharger véhicule :
L’énergie chimique à fournir pour former une mole de dihydrogène est 286 × 103 J.mol1.
Pour la consommation annuelle de 1,6 x 105 mol : E = 1,6 x 105 x 286 × 103 = 4.58 x 1010 J
Mais seulement 60% de l’énergie produite est utilisable, donc il faut :
E = 0.6 x E’
10
E’ = 4.58 x 10
0.6
= 7.63 x 1010 J
3- production d’énergie des panneaux solaires
70 m2 de panneaux solaires
puissance solaire moyenne reçue par unité de surface de panneau est 200 W.m2.
Le rendement des cellules photovoltaïques de l’ordre de 20 %.
Puissance totale reçue : P = 200 x 70 = 14000 W
Puissance électrique fournie par les panneaux : Pe = 14000x0.2 = 2800 W
Pour une durée de 1an : E = P x t = 2800 x (365x24x3600) = 8.83 x 1010 J
Energie nécessaire pour recharger la voiture= 7.63 x 1010 J
Donc l’énergie fournie par les panneaux semble suffisante
Excédent : 1.2 x1010 J soit
1.2
7.63
= 0.16 = 16%
Rapport
Le dimensionnement de l’installation est juste suffisant pour l’utilisation du véhicule
électrique souhaitée.
Le véhicule devra être rechargé 100 fois
L’énergie nécessaire pour que le véhicule puisse parcourir 20 000 km est de 7.63 x 1010 J
Les 70 m² de panneaux solaires fourniront 8.83 x 1010 J
Cela représente un excédent de 16% d’énergie. Ce qui peut poser problème en cas
d’ensoleillement insuffisant ou de kilométrage supplémentaire du véhicule.
Il faudra aussi veiller à avoir un système de stockage efficace de l’énergie électrique des
panneaux quand ils ne sont pas utilisés.