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Volume 11

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Commande et analyse des performances d’une station de pompage photovoltaïque fonctionnant en régime optimal

Le travail présenté dans cet article étudie les performances d’une structure de pompage
constituée par un moteur asynchrone accouplé à une pompe centrifuge. L’ensemble est alimenté par
un générateur photovoltaïque (GPV) à travers deux convertisseurs statiques pilotés de manière
indépendante. Deux stratégies de commande ont été mises en oeuvre. La première, basée sur la
mesure du courant photovoltaïque assure le fonctionnement du GPV avec sa puissance maximale via
la commande d’un hacheur survolteur. La deuxième, utilise le concept de la commande vectorielle
par orientation du flux rotorique pour piloter le fonctionnement du moteur asynchrone entraînant la
pompe centrifuge. Par ailleurs, nous avons établi dans cet article, une relation explicite permettant
d’adopter la vitesse de rotation de consigne de la machine asynchrone et par conséquent, le débit de
la pompe en fonction de l’état d’ensoleillement. Des travaux de simulation fournis permettent de
dégager les limites statiques de fonctionnement et les performances dynamiques de la structure
proposée.



Characterization of CuInSe2 thin films elaborated by electrochemical deposition

In this paper, we report the elaboration and characterization of CuInSe2 thin films
prepared by electrochemical deposition technique. The thin films were deposited at room
temperature using two electrodes cell configuration, then they annealed under argon atmosphere at
300 °C for 30 and 45 mn. The structural and optical properties of the films were characterized
respectively by means of X-ray diffraction and transmission spectrophotometer measurements. The
band gap of the samples was estimated using optical transmittance. All elaborated films show the
tetragonal chalcopyrite CuInSe2 with preferential orientation (112) plan. X- ray diffraction and
calculation of grain size of the films show that the film annealed at 300 °C during 45 mn presents a
good cristallinity, high grain size and its band gap is close to 1.1 eV.



Influence des caractéristiques dynamiques de l’enveloppe d’un bâtiment sur le confort thermique au sud Algérien

Le développement des villes du sud Algérien, a été fait à l’instar des villes du nord,
marginalisant ainsi les caractéristiques climatiques très rudes de ces régions. De ce type d’habitat
découle des problèmes d’intégration climatique qui implique une consommation considérable
d’énergie pour assurer le confort thermique. L’objectif visé dans le cadre de ce travail est l’obtention
d’un niveau de confort thermique avec une consommation énergétique réduite en étudiant l’influence
de l’enveloppe du bâtiment sur sa demande énergétique. Pour cela, nous avons procédé à la
description de différentes maisons de la région de sud, ce qui nous a permis de dégager certains
logements représentatifs en point de vue des matériaux de construction, de la typologie du plan, et de
la gestion du local. La simulation numérique du bâtiment est faite à l’aide du logiciel TRNSYS. Nous
intéresserons davantage au confort en période de surchauffe (cinq mois), (une frigorie coûte
beaucoup plus chère qu’une calorie). Nous avons essayé d’introduire des éléments d’amélioration de
l’habitat étudié : augmentation d’inertie des murs extérieur, isolation des murs extérieurs, isolation
de la toiture, et surface des fenêtres. Nous avons choisi deux situations présentant des conditions
climatiques différentes, à savoir la ville de Béchar et la ville de Tamanrasset.



Study and modelling of a heating system aimed for the site of Tlemcen

The building thermal function is one of the significant functions of this one : it is necessary
that within the building an environment should be maintained in order to satisfy in habitant from the
thermal comfort point of view. This is to provide air-conditioning in hot countries or hot seasons or
heating in cold countries or cold seasons. The aim of this work is the study and modelling of a new
design of thermal photo sensor with reduced losses and high efficiency aimed for the site of Tlemcen.



Optimisation d’un système à énergie verte avec validation pratique

Une cellule photovoltaïque ‘PV’, ou cellule solaire est un semi conducteur capable faire la
conversion de l’énergie lumineuse en courant électrique. Il existe pour un point ( Im , Vm ) de la
courbe courant - tension du générateur photovoltaïque ‘GPV’ ( I −V ), la puissance utile Pmax qui
est une puissance maximale. C’est le point de fonctionnement auquel on se propose de faire
fonctionner le système en dépit des variations qui peuvent se produire (ensoleillement, température,
charge). Dus au coût élevé du générateur photovoltaïque et à la désadaptation existante entre les
caractéristiques I −V du générateur PV ‘GPV’ et de la charge, une grande importance est donnée à
leur utilisation optimale qui permet un fonctionnement fiable et économique. A cet effet, nous
sommes intéressés par l’obtention d’un système qui présente une meilleure adaptation entre ses
différents composants : générateur photovoltaïque ‘GPV’ et charge. Une cellule photovoltaïque
éclairée est un générateur de puissance finie, cette puissance dépend de la valeur de la charge. On a
développé une chaîne élémentaire avec une commande de suivi de point de puissance maximale
MPPT. Le but du dispositif du tracking de puissance maximum (MPPT) est à forcer le système pour
opérer à une puissance qui est la plus grande puissance de sortie du GPV à tout moment, sans tenir
compte des contraintes extérieures (ensoleillement, température) et de la contrainte charge. Un
dispositif MPPT introduit garantira un rendement énergétique maximal. La commande réalisée
permet d’effectuer une recherche du point maximal de la puissance MPP sans la connaissance de la
courbe caractéristique du GPV. La carte réalisée est à base de microcontrôleur. Les résultats
expérimentaux obtenus sont avancés.



Modèle de bilan énergétique d’une serre agricole sans couvert végétal

Dans cet article, nous présentons un modèle de bilan énergétique d’une serre agricole à
simple paroi et sans couvert végétal. Ce travail a pour rôle de compléter les diverses approches
théoriques sur le bilan thermique des serres par un modèle basé sur l’ensemble des équations
théoriques qui intègrent les processus d’échanges thermiques entre la couverture, l’air intérieur et le
sol, à savoir : conduction, convection, évaporation, condensation, rayonnements solaires et de grande
longueur d’onde. Le modèle diffère des autres approches par les particularités suivantes : (i) il
effectue une analyse globale des bilans thermiques échangés entre les composants de la serre avec
une analyse des échanges infrarouges, (ii) le calcul des différents flux du bilan de la serre repose sur
des données réelles (mesures de température et d’humidité), (iii) le modèle tient compte des
conditions météorologiques instantanées du lieu de la serre. Ce modèle peut aisément déterminer et
quantifier l’équilibre énergétique quotidien de la serre en mettant en évidence les apports et les
pertes. Sous les conditions de trois journées types d’expérimentation, le modèle a pu représenter les
phénomènes suivants : (i) l’augmentation de la durée d’ensoleillement corrélée à une baisse de
nébulosité du ciel, influence largement le bilan global de la serre par une grande captation solaire
durant la journée et fait augmenter nettement les pertes notamment infrarouge, (ii) la décroissance
de la température extérieure influe sur les besoins thermiques de la serre et le stockage thermique
dans le sol, (iii) l’augmentation de la vitesse du vent modifie le bilan global journalier, en
provoquant une augmentation des pertes par fuites d’air.



Application de la télédétection pour étudier l’effet des aérosols atmosphériques sur le rayonnement solaire global

Dans le but d’étudier les fluctuations du rayonnement solaire en fonction des paramètres
atmosphériques, nous avons présenté une approche opérationnelle et alternative basée sur des
données réduites ISCCP-B2 prise en ciel clair par le canal visible VISSR du satellite METEOSAT7
en combinaison avec des calculs de transfert radiatif pour étudier l’influence de l’épaisseur optique
des aérosols sur le rayonnement global au niveau du sol. D’abord, nous avons appliqué le modèle
analytique au sol de Perrin de Brichambaut pour étudier l’effet des aérosols sur le rayonnement
direct, diffus et global. Ensuite, nous avons comparé les deux séries du rayonnement global calculées
par télédétection avec l’épaisseur optique des aérosols τae variable et constant ( τae = 0.08 ).
Enfin, les résultats obtenus ont été comparés aux données solaires enregistrées au sol dans la station
de Tamanrasset au cours de l’année 1999. On trouve que les valeurs de radiances issues de la
modélisation sont proches de celles mesurées au sol. En effet, les écarts observés entre les deux types
de radiance, ne dépassent pas 4 %.



Diffusivité hydrique et cinétique de séchage solaire en convection forcée des feuilles de marjolaine

Ce travail se propose de contribuer à l’optimisation d’un séchoir solaire polyvalent pour
plantes aromatiques et médicinales, en déterminant expérimentalement la courbe caractéristique de
séchage convectif des feuilles de marjolaine. La cinétique de séchage est étudiée pour trois
températures (40, 50 et 60 °C) et pour deux débits d’air asséchant (0,028 et 0,056 m3.s-1).
L’augmentation de la température dans le milieu a réduit de manière significative le temps de
séchage. Les données de séchage de ce produit ont été analysées pour obtenir les valeurs de la
diffusivité effective lors de la période de séchage à allure décroissante. Dans cette période, le
transfert d’humidité à partir des feuilles de marjolaine a été décrit en appliquant le modèle diffusif
de Fick. La diffusivité effective a varié entre 7,19 10-12 et 1,17 10-10 m2.s-1 avec l’augmentation de la
température du milieu. La relation d’Arrhénius avec une valeur d’énergie d’activation moyenne de
82 kJ.mol-1 a exprimé l’effet de la température sur la diffusivité effective. La vitesse de séchage est
déterminée empiriquement à partir de la courbe caractéristique de séchage. Sept modèles
mathématiques ont été utilisés pour la description des courbes de séchage. Le modèle mathématique
‘Logarithmique’ semble le plus adéquat pour décrire les courbes de séchage des feuilles de
marjolaine avec un coefficient de corrélation r voisin de l’unité et dans des conditions
aérothermiques contrôlées.



Parametrical study of the influence of the climatic data and the construction properties on the efficiency of a collector/storage solar water heater

A study was undertaken on the performance of an integrated collector-storage solar
water heater consisting of a cylindrical water storage tank combined with a parabolic reflector,
manufactured at the Laboratory of Energetic and thermal Processes (LEPT). The theoretical
determination of the heat transfer phenomena which occur in the system was used to elaborate a
numerical model, needed for a parametric evaluation of the system. The parametric study identified
the parameters which have the higher influence on the system efficiency and allowed us to quantify
the contribution of each of them. We can notice that for the climatic data, the cold water input
temperature as well as the ambient temperature showed a major effect on the warm water output.
For the construction characteristics, the most influencing factors are the transmissivity of the glazing
and the painting of the tank.



Solar radiation and ambient temperature effects on the performances of a PV pumping system

This paper presents the influence of the solar radiation and ambient temperature
variation on the performance of a stand alone photovoltaic pumping system which composed of a PV
generator, DC-DC adaptor, DC-AC inverter and an immersed group motor-pump. Those
performances such PV efficiency, inverter efficiency and flow rate are improved by a judicious
control implanted on the converters. The maximal power point tracking (MPPT) control allows the
extraction of the maximum output power delivered by the PV generator. However the inverter insures
a pulse width modulation (PWM) control of the asynchronous motor and a sine wave form of output
signals. We proceed to modelling the PV pumping system with power electronic converters allowing
respectively optimal operating point tracking and power conversion under the appropriate command.
From the obtained simulation results, under Matlab/Simulink environment, we will discuss how the
ambient temperature and the solar radiation influence the performance of the PV plants. The
experimental results of the PV pumping system installed in Tunisia (2.1 kWc) verify the validity of the
model and the proposed controller.



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