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Monte Carlo modelling of the heat balance of a photovoltaic panel and experimental validation

Modélisation du bilan thermique d’un panneau photovoltaïque par la méthode de Monte Carlo et validation expérimentale


Thomas Villemin
Université de Lorraine

Olivier Farges
Université de Lorraine

Gilles Parent
Université de Lorraine

Rémy Claverie
Cerema Est

Julien Bouyer
Cerema Est



Published on 12 December 2022   DOI : 10.21494/ISTE.OP.2022.0896

Abstract

Résumé

Keywords

Mots-clés

It is very well-known that the PV efficiency drops when the PV temperature increases. The development of a numerical model of the energy balance of the panel is used to estimate its temperature by integrating the climatic parameters over time. This balance is interpreted in a probabilistic way by the Monte Carlo method and gives access to the estimation of the system temperature at any probe point. This estimation is validated using experimental data. Then the model is used to determine the electrical production over a month of a 310 W photovoltaic panel.instructions put together below fall into four categories.

L’impact négatif de l’augmentation de la température d’un panneau photovoltaïque sur sa production électrique est un phénomène bien connu. Le développement d’un modèle numérique du bilan thermique du panneau permet d’estimer sa température en intégrant temporellement les paramètres climatiques. Ce bilan est interprété de façon probabiliste par la méthode de Monte Carlo et donne accès à l’estimation de la température du système en un point sonde quelconque. Cette estimation de température est validée à l’aide de données expérimentales puis le modèle est exploité afin de déterminer la production électrique d’un panneau photovoltaïque de 310 W au mois d’octobre 2021.

Monte-Carlo Coupling Conductive transfer Radiative transfer Convective

Méthode de Monte-Carlo Couplage Conduction Rayonnement Convection