Simulation and modelling of thermal and mechanical behaviour of silicon photovoltaic panels under nominal and real-time conditions
Langue Anglais
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Auteur : Sahli, Mehdi
Date de soutenance : 24-10-2019

Directeur(s) de thèse : Ahzi, Saïd - Touchal, Siham

Président : Ougazzaden, Abdallah
Rapporteur(s) : Mercier, Sébastien - Dollet, Alain
Membre(s) du jury : Ahzi, Saïd - Touchal, Siham - Ougazzaden, Abdallah - Mercier, Sébastien - Dollet, Alain - De Magalhães Correia, João Pedro

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Mécanique des matériaux
Classification : Sciences de l'ingénieur, Physique

Mots-clés libres : Photovoltaïque, Rendement, Chaleur, Différences finies, Modélisation multi-physique, Contrainte thermomécanique, Éléments finis
Mots-clés :
  • Systèmes photovoltaïques
  • Matériaux -- Comportement
  • Silicium -- Couches minces - Propriétés thermomécaniques
  • Contraintes (mécanique)
Résumé : Le travail présenté dans cette thèse porte sur le développement d’un modèle multi-physique numérique, destiné à étudier le comportement optique, électrique et thermique d’un module photovoltaïque. Le comportement optique a été évalué en utilisant des chaines de Markov. Le comportement électrique est obtenu pour les panneaux en Silicium à l’aide d’une méthode d’optimisation numérique. Le comportement thermique est développé en 1D sur l’épaisseur du module, et le modèle multi-physique a été faiblement couplé sous MATLAB. Le comportement sous des conditions nominales d’opération a été validé en utilisant les données déclarées par les constructeurs. Ce modèle a été utilisé pour effectuer une étude paramétrique sur l’effet des irradiances solaires en régime permanent. Le modèle a été validé pour des conditions d’utilisations réelles en comparant avec des mesures expérimentales de température et de puissance électrique. Une étude thermomécanique en 2D sous ABAQUS/CAE et se basant sur le modèle multi-physique a été effectué en conditions nominales d’opération, ainsi qu’en cycle de fatigue selon la norme 61215 pour prédire les contraintes qui sont imposées sur le panneau dans les deux cas mentionnés précédemment.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2019STRAD036
Type de ressource : Thèse