Manuel d`utilisation de la maquette MAISON SOLAIRE
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1. CRDP Limousin Manuel d utilisation de la maquette MAISON SOLAIRE PHOTOVOLTA QUE Enseignement primaire et coll ge Maison solaire photovolta que 8 0M0001 Document non contractuel G n ralit s sur l nergie solaire L nergie solaire est l nergie que dispense le soleil dans son rayonnement direct ou diffus Sur Terre l nergie solaire est l origine du cycle de l eau et du vent Le r gne v g tal dont d pend le r gne animal l utilise galement en la transformant en nergie chimique via la photosynth se Gr ce divers proc d s elle peut tre transform e en une autre forme d nergie utile pour l activit humaine notamment en chaleur en lectricit ou en biomasse Par extension l expression nergie solaire est souvent employ e pour d signer l lectricit ou l nergie thermique obtenue partir de cette derni re Les techniques pour capter directement une partie de cette nergie sont disponibles et sont constamment am lior es On peut distinguer le solaire passif le solaire photovolta que et le solaire thermique La maquette pr sent e dans ce document fonctionne sur le principe du solaire photovoltaique Principe du solaire photovoltaique L nergie solaire photovoltaique d signe l lectricit produite par transformation d une partie du rayonnement solaire avec une cellule photovoltaique Plusieurs cellules sont reli es entre elles sur un module solaire photovoltaique Pl2. ellule photovolta que J e d un condensateur e d une lampe e d un interrupteur 1 nergie stock e nergie capteur e d un interrupteur 2 lampe marche lampe arr t Panneau solaire photovoltaique Interrupteurs de fonctions Interrupteur 1 nergie capteur ou nergie stock e Interrupteur 2 lampe marche arr t Maison solaire face A T moin de charge Amp diode DEL rouge diode DEL blanche __ R servoir d nergie condensateur Maison solaire face B Suggestions pour la classe Au primaire On abordera la notion d nergie renouvelable Gr ce la maquette on pourra faire remarquer aux l ves que l on peut capter la lumi re du Soleil et la restituer sous une autre forme nergie lectrique au travers d une lampe Au coll ge On pourra utiliser cette maquette pour illustrer le principe de transformation de l nergie solaire en nergie lectrique Cette nergie peut tre soit utilis e directement soit tre stock e et restitu e Utilisation de la maquette Cette maquette permet d observer les ph nom nes de transformation d nergie et de stockage Elle ne permet pas de quantifier l nergie La cellule photovolta que transforme l nergie solaire en nergie lectrique Il est possible d utiliser cette nergie lectrique de diff rentes mani res Deux modes de fonctionnement sont noter pour une obs
3. ervation en classe de primaire ou de coll ge 1 Utilisation directe de l nergie fournie par la cellule photovoltaique Utilisation directe de l nergie L nergie lectrique est directement transmise la lampe Exposer le capteur face au soleil ou lampe lectrique Positionner l interrupteur du haut sur nergie capteur Positionner l interrupteur de la lampe sur marche La lampe DEL s allume Supprimer la lumi re face au capteur situation de nuit ou masquer le capteur La lampe DEL s teint L inconv nient de cette technique est que l on ne peut utiliser l nergie solaire que le jour Or c est surtout lorsque l clairement est faible que l on a besoin d utiliser la lampe 415 2 Stockage de l nergie et utilisation Utilisation en mode stockage de l nergie Afin de faire face au probl me voqu plus haut il s av re donc n cessaire de stocker le jour l nergie Le stockage de l nergie se fait sous forme d nergie lectrique stock e dans un condensateur On pourra par exemple ainsi restituer cette nergie la nuit e Pendant la phase d exposition du capteur la lumi re l nergie lectrique non utilis e a t automatiquement stock e dans le condensateur Une diode DEL rouge permet de visualiser le passage du courant lectrique de charge La diode s teindra automatiquement quand le condensateur sera charg la charge ma
4. usieurs modules sont regroup s dans une centrale solaire photovolta que qui alimente un r seau de distribution lectrique Le terme photovolta que peut d signer soit le ph nom ne physique l effet photovolta que ou la technologie associ e L effet photovolta que a t d couvert par Antoine Becquerel en 1839 57 ans avant que son petit fils Henri Becquerel ne d couvre la radioactivit L effet photovolta que est obtenu par absorption des photons dans un mat riau semi conducteur qui g n re alors une tension lectrique Les cellules photovolta ques produisent du courant continu partir du rayonnement solaire qui peut tre utilis pour alimenter un appareil ou recharger une batterie De nombreuses calculatrices de poche utilisent l nergie photovoltaique Quand l nergie n cessaire d passe la quantit fournie par une seule cellule les cellules sont regroup es pour former un module photovolta que parfois d sign de mani re ambigu sous le terme de panneau solaire De tels modules ont t dans un premier temps utilis s pour alimenter des satellites en orbite puis des quipements lectriques dans des sites isol s La baisse des co ts de production largit le champ d application de l nergie photovoltaique la production d lectricit sur les r seaux lectriques Panneau solaire photovolta que 215 Descriptif et pr sentation de la maquette La maquette est compos e d une c
5. ximale n est toutefois atteinte que lorsque l interrupteur de la lampe est sur arr t e Pour restituer l nergie stock e de jour comme de nuit il suffit de positionner l interrupteur du haut sur nergie stock e 5 5
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