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Performances system management: fuel cell / photovoltaic
Authors: Mostefaoui Mohamed , Belmadani Bachir , Babouri Abdesselam , Djerdir Abdesslem
Published: February 2024

The fuel cell is intended to supply with the electrical energy from the primary resources. It has many advantages, notably when it is associated with a PV system. Indeed, the autonomous hybrid system presents the advantage of the important power supplied with reduced number of converters. The objective of this work presents a general study of the fuel cell system. The most components of this system are: the converter DC-DC booster –Converter DC-AC PWM– transformer and the isolated load. The different elements of the Fuel cell system are dimensioned to conceive a general model simulated with Matlab / Simulink. The obtained results show the validity and the efficiency of the model presented.
Etude, conception et expérimentation d’un système de contrôle pour système suiveur de soleil
Authors: Draou Mohammed Djamel , Draoui Belkacem
Published: February 2024

Ce travail concerne l’étude d’un circuit électronique pour le contrôle d’un système suiveur de soleil qui peut suivre le soleil même à puissance d’ensoleillement faible, surtout pour les journées à ciel couvert ou complètement couvert de nuages. Une réalisation d’un circuit électronique de contrôle et commande, ainsi qu’une réalisation mécanique d’un héliostat sont traitées. Enfin, une étude de l’éclairement solaire par le modèle de Brichambaut est comparée aux données expérimentales relevés par le système suiveur de soleil réalisé.
Etude analytique d’une cellule solaire à hétérojonction p+ (GaAs)/n (AlxGa1-xAs)/N (Al0.4Ga0.6As)
Authors: Ben Slimane Hassane , Helmaoui Abderrachid
Published: February 2024

Afin de réduire les pertes par recombinaison dans la zone de charge d’espace pour les cellules GaAs, nous proposons une structure p+ (GaAs)/ n (AlxGa1-xAs)/ N (Al0.4Ga0.6As) avec une interface à bande interdite graduelle entre l’émetteur p+ (GaAs) et la base N (Al0.4Ga0.6As). Le courant de recombinaison dans une telle cellule est discuté, ainsi que l’influence de ce courant sur les caractéristiques photovoltaïques. L’épaisseur de la couche à bande interdite graduelle n (AlxGa1- xAs) a été étudié, il est de l’ordre de 800 à 900 Å.
Mise au point d’un régulateur de charge / décharge de batterie avec seuils adaptatifs de tension pour les applications photovoltaïques
Authors: Messikh Lotfi , Chikhi Sid-Ali , Chikhi Fethya , Chergui Toufik
Published: February 2024

Cet article présente le travail de mise au point d’un régulateur de charge/décharge pour une batterie au plomb 24 V installée dans un système photovoltaïque de faible puissance. Ce régulateur, piloté par un microcontrôleur ST62E25, permet la protection de la batterie contre les phénomènes de surcharge, de décharge profonde, et les dérives de températures à l’aide d’un algorithme qui compare la tension de batterie à des seuils compensés en température ou en courant. Une nouvelle méthode pour le calcul du seuil de limitation de décharge a été proposée. Outre la fonction de protection, ce régulateur permet aussi d’afficher numériquement les grandeurs utiles du système et communiquer ses données à l’ordinateur via une liaison RS232. Des résultats expérimentaux ont été aussi présentés pour illustrer le fonctionnement du régulateur de charge/décharge proposé.
Caractérisation locale des mélanges de fluides à l’aide d’une Méthode non intrusive (la vélocimétrie ultrasonore pulsée)
Authors: Hammoudi Mhamed , Belhamel Maiouf , Si-Ahmed El-Khider
Published: February 2024

Les opérations de mélanges ou de dispersion sont largement rencontrées dans de nombreux procédés industriels. En effet, les processus d’homogénéisation et de transformation, physique ou chimique, de la matière ou du transfert d’énergie sont à la base de nombreux secteurs industriels, tels que: l’agroalimentaire, la pétrochimie, l’industrie pharmaceutique, la cosmétique, la papeterie… Néanmoins, le choix des systèmes d’agitations, permettant de réaliser les opérations de mélangeages ou d’extractions, dépend essentiellement de leurs capacités de transferts de masse et d’énergie, leur efficacité, ainsi que de leur consommation énergétique. L’extraction des profils de vitesses et ceux de l’intensité turbulente par vélocimétrie ultrasonore pulsée permet d’estimer quantitativement et qualitativement l’évolution locale et globale du mélange à toutes les échelles (macroscopique, intermédiaire et microscopique) à travers l’estimation des temps de mélange multi échelle ou bien à l’aide de l’indice de ségrégation. Dans ce travail, nous allons présenter les mécanismes inhérents à chaque échelle de mélange en associant ces derniers aux effets hydrodynamiques rencontrés lors d’un écoulement de fluide à travers un mélangeur statique de type SMX. A cet effet, on présentera en premier lieu, les évolutions des profils de vitesses et ceux de l’intensité turbulente obtenus par vélocimétrie ultrasonore pulsée. L’analyse hydrodynamique de l’écoulement permet d’estimer les temps de mélanges multi échelle en fonction du débit et de caractériser la qualité du mélange à travers le SMX en régime turbulent. L’objectif de ce travail est de valider une approche locale et donc plus précise de la détermination des temps de mélanges multi échelles (macro mixing, méso mixing et micro mixing), à l’aide d’une méthode non intrusive; la VUP. Cette approche permettra de mieux apprécier l’impact de la turbulence locale sur les processus de mélanges. Une application future de cette approche pourra être envisagé dans les mélanges gazeux et plus particulièrement ceux contenant l’hydrogène.
Outil d’aide au dimensionnement des systèmes photovoltaïques domestiques
Authors: Tchuidjan Roger , Tchana Nkouimi Max Jimmy
Published: February 2024

Cet article présente un outil d’aide au dimensionnement des systèmes photovoltaïques autonomes liés à l’habitat. Cet utilitaire concilie l’usage d’outils informatiques simples et une méthodologie de dimensionnement fiable pour dimensionner des systèmes photovoltaïques. L’outil effectue le calcul du générateur photovoltaïque adéquat pour une installation donnée, le bilan énergétique et environnemental annuel du générateur photovoltaïque calculé. En plus, il propose des équipements pour la mise en place de ce générateur incluant toutes les caractéristiques techniques et coûts. Il génère automatiquement des rapports imprimables relatifs à chacune des fonctions précédentes. De par sa simplicité et sa facilité d’utilisation, cet outil constitue un instrument important de vulgarisation de l’électricité photovoltaïque.
Conception and realization of sun tracking system of photovoltaic array in the south west Algerian
Authors: Rebhi Mhamed , Sellam Mebrouk , Belghachi Abderrahmane , Kadri Boufeldja
Published: February 2024

The increasing of the incident radiation on the photovoltaic module improves the most performance parameters and characteristics such as power output and performance. In this paper, our contribution is to develop a prototype of sun tracking and to study its performance, allowing the permanent orientation of the PV module opposite the sun during the day to increase energy output and effectiveness. The results obtained on the experimental site are achieved, or 27.48 % of energy gain, which explains that the monitoring system is able to deliver high power and a better conversion efficiency compared to a fixed module inclined 30° at the same latitude.
Reconstitution de la caractéristique I – V et détermination de la puissance d’un système photovoltaïque
Authors: Zaatri Abdelouahab , Belhour Souad
Published: February 2024

Dans cet article, le modèle de la cellule solaire à une exponentielle est utilisé pour permettre la reconstitution de la caractéristique I -V et l’estimation de la puissance fournie par un générateur photovoltaïque constitué de cellules solaires au silicium monocristallin. La reconstruction de la caractéristique courant - tension est obtenue par la méthode des trois points (courant de court-circuit, tension en circuit ouvert, puissance maximale) qui sont fournis par le constructeur. L’estimation des paramètres (courant de saturation, résistance série, courant photonique) a été établie en négligeant la résistance parallèle et en considérant le facteur d’idéalité d’une diode idéale. Les expressions de la puissance en fonction du courant et en fonction de la tension ont été établies en négligeant la résistance parallèle. L’expression de la puissance en fonction de la tension a nécessité l’introduction de la fonction W de Lambert. Les courbes caractéristiques I -V et de puissance en fonction du courant et de la tension ont été déduites et graphiquement représentées permettant d’estimer la puissance délivrée par le générateur photovoltaïque dans les conditions de son fonctionnement.
Numerical study of thermal stress during different stages of silicon Czochralski crystal growth
Authors: Benmeddour Amor , Meziani Salim
Published: February 2024

In this paper, the influence of various crystal heights to the crystal/melt interface shape and thermal stresses distribution in the large diameter (300 mm) of the silicon single crystal growth in a Czochralski process was studied numerically. A tow dimensional fluid flow and heat transfer with solidification model was developed. The Navier-Stoks and energy equations in melt and the heat conduction equation in crystal are solved using the control volume-based finite difference method. The thermal elastic stress fields for different stages are calculated from the temperature field by adopting the plane strain model in an axi-symmetric geometry of a cylindrical crystal. It was found that the melt/crystal interface shape becomes more concave and the maximum value of thermal stress in the crystal reduces as the crystal grows. A good agreement between our numerical simulations and those found in the literature is obtained.
Connexion directe source d’énergie renouvelable verte non polluante photovoltaïque à une charge
Authors: Zerhouni Fatima Zohra , Zegrar Mankour , Boudghene Stambouli Amine
Published: February 2024

L’augmentation du coût des énergies classiques d’une part, et la limitation de leurs ressources d’autre part font que l’énergie photovoltaïque ‘PV’ devient de plus en plus, une solution parmi les options énergétiques prometteuses avec des avantages comme l’abondance, l’absence de toute pollution et la disponibilité en plus ou moins grandes quantités en tout point du globe terrestre. L’utilisation directe de l’énergie sortant d’un générateur PV (GPV) est possible. Par exemple, un GPV peut être directement connecté à une charge de type continu. Il faut cependant que la charge accepte la tension et le courant continus délivrés par le générateur. Cependant, dans ce cas de connexion directe, le GPV n’est exploité au mieux qu’au point de fonctionnement pour lequel la tension nominale de la charge est égale ou avoisine la tension optimale du générateur. Ceci dépend des charges, étant donnée une configuration donnée du GPV, comme on le verra dans cet article.
Comportements des échangeurs de chaleur à tubes coaxiaux face aux perturbations
Authors: Boultif Nora , Bougriou Chérif , El Wakil Nadim
Published: February 2024

Dans cette étude, les distributions de température sont développées à travers les conditions transitoires pour atteindre l’état stationnaire dans un échangeur à deux tubes coaxiaux. Un schéma unidimensionnel de différences finies a été utilisé pour analyser la distribution de température et de pression dans cet échangeur de chaleur. Les propriétés thermophysiques des fluides utilisées varient avec la température le long de l’échangeur. La conduction thermique axiale dans les parois et le transfert convectif à travers les interfaces sont pris en compte. Les fluides transitant dans l’échangeur sont monophasiques. Le programme développé analyse la circulation des fluides à co-courant (anti-méthodique) et à contre-courant (méthodique).
L’énergie solaire électrique : grands projets et perspectives
Authors: Arkoub Mohand , Alkama Rezak
Published: February 2024

L’énergie solaire électrique dans ses deux composantes (photovoltaïque et thermique) connaît dans la première décennie de ce nouveau millénaire un développement important qui laisse envisager à l’avenir une sérieuse concurrence avec l’électricité conventionnelle si des stratégies internationales communes sont mises en oeuvre. Si la production de l’électricité photovoltaïque est partout possible et réalisable, celle de la technologie CSP est pratiquement limitée aux pays de la ‘ceinture solaire’. Les puissances produites dans les deux technologies sont déjà comparables à celles de petites centrales conventionnelles et le coût du kWh serait à moyen terme compétitif.
Etude expérimentale du trouble atmosphérique sur le site de Ghardaïa
Authors: Benkaciali Said , Gairaa Kacem
Published: February 2024

Ce travail présente une étude qualitative et quantitative du trouble atmosphérique au site de Ghardaïa. Il s’agit de la détermination du facteur de trouble de Linke T*L, à partir des mesures instantanées données par une station radio métrique, qui utilise un système de poursuite à trois dimensions. Les mesures effectuées ont permis de déterminer ce coefficient, et de prédire sa variation annuelle et mensuelle qui présente un maximum au moi d’août (l’absorption par la vapeur d’eau est importante et une faible diffusion par les aérosols) et aussi une valeur importante du trouble au mois de juin (forte diffusion par les grains de sables), et un minimum en hiver (faible absorption par la vapeur d’eau et faible diffusion par les aérosols), à l’exception d’une période courte des tempêtes de sable (entre Mars et Mai) où la diffusion des aérosols grain de sable est prépondérante. D’après notre étude et nos observations sur site, on a constaté qu’il y a deux saisons principales à Ghardaïa (chevauchement des deux saisons).
Etude du temps d’amorçage d’une génératrice asynchrone auto-excitée par la méthode de plan d’expériences
Authors: Yembi Jean Paul , Moukengué Imano Adolphe
Published: February 2024

Ce papier présente une étude expérimentale portant sur une génératrice asynchrone triphasée de 0.37 kW destinée à la production d’électricité en zones rurales. Le but du travail est d’étudier les effets des facteurs: capacité, vitesse et rémanent, permettant un temps d’amorçage minimal (< à 700 ms), tout en maintenant la tension et la fréquence dans les limites admissibles. La méthode adoptée est celle de plan d’expériences factoriel 2n qui permet de mettre en évidence et à quantifier l’influence de ces facteurs. Le logiciel Minitab aide à l’analyse des données obtenues. De cette analyse, il ressort que le temps d’amorçage subit l’influence simultanée des facteurs suscités. Les résultats de cette étude montrent que la valeur du rémanent, non spécifiée dans les travaux antérieurs influe significativement sur le temps d’amorçage de la génératrice asynchrone.
Modélisation et dimensionnement d’un système hybride Eolien/ Photovoltaïque autonome
Authors: Derai Sid Ali , Kaabeche Abdelhamid
Published: February 2024

Une méthodologie d’optimisation et de dimensionnement des systèmes hybrides photovoltaïque/éolien avec batteries de stockage est présentée dans ce papier. Cette méthodologie est basée sur les concepts de la probabilité de perte d’énergie (DPSP) comme critère technique et du coût du kilowattheure minimal comme critère économique. La simulation est effectuée sur une période d’analyse d’une année, en utilisant les données horaires de l’irradiation solaire sur le plan horizontal, de la vitesse du vent et de la température ambiante enregistrées au sein du CDER, (Centre de Développement des Energies Renouvelables). Ces données nous ont permis de calculer la puissance horaire produite conjointement par l’aérogénérateur et le générateur photovoltaïque et ce, sur la même période d’analyse. Un profil de consommation journalier type a été adopté, il est supposé identique pour tous les jours de l’année et correspond au profil de consommation rencontré généralement dans les sites isolés.
Estimation and monitoring of grid connected PV system generation
Authors: Bouchakour Salim , Tahour Ahmed , Abdeladim Kamel , Sayah Houari , Hadj Arab Amar
Published: February 2024

This paper presents a new method to identify the operating performance parameters of a photovoltaic (PV) generator and a grid connected inverter. This method has been applied to the behavior modeling and simulation of the grid connected PV system at the Centre de Developpement des Energies Renouvelables (CDER) in Algeria. The PV module (PVM) parameters has been identified in static with outdoor measurements of I-V curves in order to model the PV array generation. Using the Linear Reoriented Coordinates Method (LRCM), the prediction of maximum power point (MPP) of the PV array has been performed without using complicate approximations or Taylor series. In order to estimate the ac output power, a PV inverter performance model based on empirical relationship was used. However, an accurate identification of the inverter performance parameters is performed using an optimization algorithm, named Levenberg-Marquardt (LM) algorithm, and a moutput current and voltage. The simulation results were achieved through MATLAB/Simulink environment, for the setting and the testing of the models. The results show a good agreement between the measured and estimated results based on the identified parameters. The integration of the proposed method and the presented model present a simple way to estimate the expected system performance with a high degree of accuracy. This solution allows a development of automatic supervision, energy generation prediction and fault detection procedure.
Wind Turbine-Fuel Cell Power System for Supplying Isolated Sites
Authors: Meziane Abdelghani , Meziane Fares , Zouaoui Salah
Published: February 2024

The present work aims to develop a dynamic Wind Turbine-Fuel Cell (WT-FC) hybrid power system under Simulink to meet the energy needs of dwellings in the south of Algeria. The Enercon E40 wind turbine model with a rated power of 500 kW was selected. Simulations were performed for four sites, namely Tinfouye, Belkbir, Tabelbala and Tindouf using daily wind data ranging between 2004 and 2018. The results indicated that Tindouf has a high mean speed of 5.57 m/s at 10 m, resulting in a power density of 194 W/m2. However, a low average speed of 4.81 m/s is recorded at the site of Tabelbala. The maximum energy production is recorded at Belkbir reaching 4183.96 MWh/year with 0.9141 C$/kWh. Therefore, a high-power density of 239 W/m² was noted in Tabelbala. In the environmental analysis, Belkbir was found to have the highest avoided carbon dioxide (CO2) emission rate of 1829.64 tons CO2/kWh.
Echangeur de chaleur air-sol à Ouagadougou: Revue de la littérature, étude analytique et expérimentation
Authors: Kaboré Boureima , Ouedraogo Germain Wende Pouiré , Kam Sié , Ousmane Moktar , Bathiébo Dieudonné Joseph
Published: February 2024

L’utilisation des échangeurs de chaleur air-sol (ECAS), pour le refroidissement des habitats connaît un développement important depuis quelques années. En zone sahélienne, la climatisation des habitats à partir des échangeurs de chaleur air-sol est une alternative dans un contexte d’insuffisance de l’énergie électrique. Dans ce travail, nous avons mené une revue de la littérature et une étude analytique de l’ECAS. Nous avons aussi présenté notre prototype expérimental mis en oeuvre à Ouagadougou. Cette étude a permis de déterminer les paramètres importants pour la mise en oeuvre d’un échangeur de chaleur air-sol.
Development of a numerical code to simulate the hydrodynamic energy potential, applied at Bou Ismail bay
Authors: Amarouche Khalid , Bachari Nour El Islam , Houma Fouzia , Boughrira Abdelhak
Published: February 2024

The knowledge of wave energy propagation in the shallow water allow us to understand the functioning of marine ecosystems and to give answers about several costal phenomena. In the Algerian coast, the waves are omnipresent with an energy that is stripped under different physical forms. The classification of areas with high hydrodynamic energy potential requires a large data flow, concerning the physical hydrodynamic parameters produced by this energy. In this study we have developed a numerical code based on various mathematical theories and equations describing the physical state of the wave, including the formulas of MUNK, Coastal Engineering Research Center, 'CERC' and of the French Central Hydraulics Laboratory, 'LCHF', based on the output data of the SWAN model. This code allowed us to measure several wave’s physical parameters sufficiently well in order to understand and quantify the energies transmitted along the coast. A spatial analysis of the obtained results allowed us to classify seven coastal stations with an average wave energy exceeding 20 kW/m in the stormy days.
Etude de la combustion HCCI du GNC enrichi à l'hydrogène à l’aide de Chemkin-Pro
Authors: Ouksel Tayeb , Chelghoum Abdelaziz , Mameri Abdelbaki
Published: February 2024

L’objectif principal de ce travail de recherche était d’étudier les effets de l’addition de l’hydrogène H2 sur quelques caractéristiques thermochimiques de la combustion du GNC (Gaz Naturel Comprimé) à base de méthane CH4 dans un moteur thermique. Afin d’assurer un bon rapport puissance / consommation et pour répondre aux aveux des écologistes, on présente dans le présent travail une nouvelle piste de recherche sur un nouveau mode de combustion qui permet de s’affranchir en partie des systèmes de post-traitement des gaz d’échappement devenus très complexes et trop coûteux. Ce mode de combustion connu sous le nom 'HCCI', (Homogeneous Charge Compression Ignition). Les nouveaux concepts de combustion doivent permettre de réduire à la source les émissions polluantes. La combustion homogène pauvre est l'une des solutions qui répond à ces exigences. Pour ce faire, nous avons utilisé le code de simulation Chemkin-Pro  pour suivre les évolutions de la température, de la pression et des émissions polluantes pour différentes quantités d’hydrogène ajouté. Cette étude a montré que l’ajout d’hydrogène au GNC est une alternative assez intéressante. Elle conduit à une diminution des délais d’inflammation, c'est-à-dire une augmentation de la réactivité et une diminution des émissions polluantes (exclusivement le NO et le CO2).
Etude des données du vent et évaluation du potentiel éolien à Nouadhibou (Mauritanie)
Authors: Amer Dhaya Sid Ahmed Ould Mohammed , Beyoud Abdelkader , Ethmane kane Cheikh Sidi , Zejli Driss , Sid Ahmed Mohammed Ahmed Ould
Published: February 2024

L'objet de cette étude est d'évaluer le potentiel éolien de la région de Nouadhibou. Deux sources de données ont été utilisées. La première concerne les mesures obtenues par la Société Nationale de l’Industrie Minière (SNIM) pendant une durée de 18 mois à des hauteurs de 50 et 55 m. La seconde porte sur les mesures menées par l’Office National de Météorologie (ONM) de Nouakchott pendant une durée de 15 années à une hauteur de 10 m. La présente étude porte sur la détermination des paramètres de Weibull par plusieurs méthodes en utilisant le logiciel Windographer.
Empirical model for predicting the inside air temperature of a naturally ventilated greenhouse with tomato crop, under hot and arid climates
Authors: Mesmoudi Kamel , Bournet Pierre Emmanuel , Brima Abdelhafid , Benmoussa Hocine
Published: February 2024

The energy balance components of a greenhouse as well as the greenhouse design may strongly impact the greenhouse energy. Few studies were devoted to the description of the energy balance components of a greenhouse located in the semi arid region of the southern Mediterranean basin, and no attention was paid to the prediction of the inside air temperature. In this study, experiments were undertaken to investigate the response of a greenhouse to the outside climate conditions considering a naturally ventilated Venlo glasshouse with a tomato crop. The measurements show that the difference between inside and outside air temperature is strongly linked to the incoming solar radiation as well as to the wind speed. From these results a simplified model was established to predict the greenhouse air temperature, knowing the greenhouse characteristics and the outside climate variables. The model is based on the energy balance of the greenhouse. Using a parameter identification technique, the model was calibrated against the experimental results. A sensivity analysis was conducted to assess the impact of several physical parameters such as solar radiation, wind speed and cover transmission on the evolution of the inside air temperature. This model appears to be suitable for predicting the greenhouse air temperature satisfactorily.
Etude numérique tridimensionnelle de l'effet de la température d'entrée des gaz sur la production de chaleur dans une pile à combustible SOFC planaire
Authors: Sahli Youcef , Zitouni Bariza , Benmoussa Hocine
Published: February 2024

L'objet de ce travail est l'étude numérique tridimensionnelle et stationnaire du phénomène de transfert de chaleur dans les piles à combustible à oxyde solide (SOFC) planaires à anode supportée, tout en s'intéressant particulièrement à la production de chaleur produite par la cellule. La chaleur est supposée produite essentiellement par la perte ohmique qui est due à l'effet de Joule et la surtension d'activation qui est provoqué par les différentes réactions chimiques produites dans les deux électrodes de la cellule. Les résultats sont obtenus à partir d'un programme en langage fortran réalisé localement, qui se base sur la méthode des différences finies dans un environnement tridimensionnel. De l'analyse des résultats obtenus, il est apparu que le modèle développé localement pour l'étude thermique des piles SOFC nous a permis de comprendre l'effet de la température d'entrée des deux gaz réactifs (Hydrogène et Air) sur la distribution de la température, et la localisation des températures maximales dans la cellule SOFC planaire.
Annealing effect on grain boundary width of polycrystalline silicon for photovoltaic application
Authors: Zaidi Beddiaf , Hadjoudja Bouzid , Belghit Slimen , Chouial Baghdadi , Mekhalfa Meryem
Published: February 2024

Nowadays, LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) and highly doped polycrystalline silicon films have numerous applications in microelectronic component manufacturing technologies, integrated circuits and solar cells. The complexity of the circuits, and the increasing degree of integration of the components, constantly require improvement and mastery of the properties of this type of material. As part of this work, we are interested in the study of the effect of doping and annealing Effect on grain boundary width of polycrystalline silicon thin films deposited by LPCVD. The results obtained showed, on the one hand, that arsenic doped layers are more resistive than boron doped ones, and on the other hand, and that the diffusion of dopants is generally much greater in grain boundaries than in grains; and considering the importance of the average grain size in the polycrystalline silicon material, which is an important parameter, on which the physical and electrical properties of this material depend.
Les cellules solaires à base de matériaux pérovskites - Structures et performances
Authors: Ourahmoun Ourida
Published: February 2024

Dans cet article, nous présentons la nouvelle génération de cellules photovoltaïques à base de matériaux pérovskite. Différents paramètres influent sur les performances des cellules tels que l’architecture, le type du matériau utilisé pour la couche active, les techniques d’élaboration et de préparation des différentes couches. Le précurseur utilisé dans la préparation de la couche de transport d’électrons dioxyde de titane TiO2 influent sur le rendement des cellules. L’utilisation de l’oxyde de graphène comme couche de transport de trous améliore le rendement et la stabilité des cellules, de nouvelles architectures d’électrode sont proposées. Le travail de sortie du graphène GR peut être contrôlé par variation de la concentration d’un dopant chimique, tel que le tri-chlorure d’or, AuCl3 et le bore. Un rendement de 15.77 % est obtenu en dopant le graphène par 10 mM de AuCl3. Cette couche dopée est utilisée comme couche protectrice, elle permet d’améliorer l’efficacité de conversion et la stabilité des cellules. Le dopage de la couche pérovskite avec le bromure de cuivre améliore aussi le rendement des cellules.
Modeling and analysis of boost converter in small-signals applied to the wind energy conversion system using Matlab/Simulink
Authors: Nisso Nicodem , Raïdandi Danwé , Djongyang Noël , Menga Francis Daniel
Published: February 2024

The problem of stabilizing a boost converter in small-signal situations using linear control laws is derived by the means of oriented circuit procedure. After establishing a small-signal circuit model for the boost regulator including state-feedback, conditions for the stability of circuit are studied. Thereafter, a linear analysis is performed in order to design the desired dynamics and robust behavior of the boost converter. The linear analysis assumed shows that only a state feedback gain matrix is necessary, provided that the coordinates of the equilibrium point are known. This operation is done by using the root locus methodto choose the eigenvalue of this gain vector. It aims at presenting how boost converter averaged behavior can be tailored by means of feedback control structures. Various control structures with different design methods have become classical in control systems theory with a similar degree of efficiency. It is generally assumed that the obtained control input is applied to boost converter by using pulse-width modulation. Performance of the proposed pole placement method is evaluated by Simpower/Matlab simulation at the equilibrium operating points chosen. To verify a feasibility of the proposed method, set parameters of system is implemented. The control scheme is verified through Matlab simulation, which is present to verify the performance of proposed method and simulation results validate the analytical predictions. The circuit studied is an element of the wind energy conversion system (WECS).
Apport des techniques neuromimétiques à la commande d'un onduleur asymétrique à onze niveaux Application à l'alimentation d'une MASDE
Authors: Taleb Rachid , Bessaad Taieb , Yahdou Adil , Mehedi Fayçal , Belboula Abdelkader
Published: February 2024

Les onduleurs multi niveaux asymétriques triphasés, étudiés sont constitués de la mise en série d’onduleurs partiels par phase. La commande de ces derniers par la stratégie de l’élimination des ’harmoniques fait appel à la résolution des systèmes d’équations non linéaires pour obtenir les angles d’amorçage des composants électroniques, et l’implémentation pratique de cette stratégie nécessite une très grande capacité mémoire. Dans cet article, nous proposons une approche mathématique exigeant moins de calculs et d’implémentation facile est souhaitée. Cette approche est réalisée par les réseaux de neurones artificiels (RNA). Ces onduleurs sont utilisés pour l’entraînement de la machine asynchrone double étoile (MASDE). Les résultats de simulations obtenus ont montré un comportement très satisfaisant de la machine.
Biodiesel production feedstocks: current state in Algeria
Authors: Bessah Rahma , Danane Fetta , Alloune Rhiad , Abada Sabah
Published: February 2024

Research and development of affordable, sustainable, and low-carbon energy sources capable of reducing dependence on fossil fuels, contributing to social and economic development, and improving environmental and health skills have become a global priority. In recent decades, biodiesel produced from oilseeds has received significant attention as an alternative biofuel. However, the use of first-generation oilseed crops has sparked controversy, and the use of local non-edible feedstocks is considered a promising alternative. The motivation behind this review is to provide an alternative and enlightening perspective on the use of non-edible vegetable oils for biodiesel production, with a particular focus on the current state of biodiesel production in Algeria. The objective is to assess the conditions under which this production could be sustainable and environmentally friendly while maintaining a balance between energy needs, economic stability, and environmental impact.
Efficient model for solar steam generation
Authors: Farwati Mohamad Adnan
Published: February 2024

In this research, an advanced hybrid steam generation system using solar energy was designed, with higher performance and lower cost compared to other systems and researches. It's an ideal system where fossil fuels are still plentiful. The selected system units with the innovative automatic control allows the absorption of all levels of solar radiation and its exploitation in steam generation. The boiler is a classic fire tube one and the solar collector is a modified linear parabolic collector that tracks the sun in one of three tracking modes. A proper Matlab program has been prepared to determine and demonstrate the performance of the system and the optimal characteristic values of the collector that provide the maximum seasonal solar fraction of the plant. It was found that the average monthly daily solar fraction of the plant in Antalya, Mediterranean region, is 0.85 in June and 0.28 in January with the collector optimal characteristics and east-west tracking within 12 hours stable daily steam generation. It is demonstrated that the deviation in an optimum characteristic value of the collector causes a reduction in solar fraction. This study forms the basis for a similar plant construction project to test it in practice under real climatic conditions.
Approche Expérimentale des Courbes de Sorption de la Menthe en vue d’un Séchage par Energie Solaire
Authors: Kouhila Mounir , Belghit Abdelhamid , Daguenet Michel
Published: February 2024

Les teneurs en eau d’équilibre d’un produit à sécher sont indispensables lors d’une opération de stockage et de séchage solaire par convection forcée. Ces valeurs sont souvent relevées à partir des courbes dites isothermes de sorption. Ainsi, le présent travail se propose de déterminer expérimentalement les isothermes de sorption de la menthe (mentha pulegium) à l’aide de la méthode des solutions de sels saturés. L’expérience est réalisée pour quatre valeurs de la température de travail : 25 °C, 30 °C, 40 °C, et 50 °C.
Analyse Thermique d’un Système de Chauffage Solaire Passif
Authors: Imessad Kkaled , Belhamel Maiouf
Published: February 2024

L’intérêt de ce travail est l’étude technico-économique d’un système de chauffage solaire passif. Le système étudié est celui développé par le professeur O.A. Barra et qui nous semble bien adapté aux conditions climatiques de l’Algérie. Une première partie de ce travail est réservée à l’élaboration d’un modèle théorique représentant le comportement thermique d’un local muni du dispositif de chauffage étudié. Une analyse économique complète l’étude pour déterminer les économies énergétiques qu’engendre la mise en place du système. L’analyse sera effectuée dans les différentes zones climatiques de l’Algérie.
Influence de l'Orientation de la Vitesse du Vent sur la Dispersion d’un Polluant autour d’un Bâtiment
Authors: Mahjoub Said Nejla , Mhiri Hatem , El Golli Salem , Le Palec Georges , Bournot Philippe
Published: February 2024

On se propose d'étudier numériquement la dispersion d'un polluant constitué d'un mélange de dioxyde de soufre et d'air en régime turbulent autour d’un obstacle bidimensionnel. On traite principalement l'influence de l’orientation de la vitesse du vent sur les caractéristiques dynamiques et thermiques du panache, ainsi que sur la concentration du polluant autour d’un obstacle. La méthode numérique utilisée pour la résolution des équations qui décrivent l’écoulement est une méthode aux volumes finis, le maillage adopté est non uniforme, très resserré près de la cheminée et autour de l'obstacle où il y a des gradients dynamiques, thermiques et massiques importants. Le domaine d'étude considéré, est assez grand pour pouvoir visualiser les recirculations et tourbillons créés par le bâtiment. Les résultats trouvés montrent essentiellement que la présence d’un obstacle modifie l’écoulement, conditionne l'intensité des immissions au niveau du sol et la dispersion du polluant. La direction du vent a un grand effet sur l’évolution du polluant éjecté et par suite sur son impact sur l’environnement immédiat de l’obstacle.
Etude Numérique d’un Jet Plan à Masse Volumique Variable en Régime Laminaire
Authors: Kriaa Wassim , Mhiri Hatem , El Golli Salem , Le palec Georges , Bournot Philippe
Published: February 2024

Une méthode aux différences finies est utilisée pour résoudre les équations régissant un écoulement de type jet plan isotherme à masse volumique variable en régime laminaire. Les résultats obtenus pour différents gaz éjectés à la sortie de la buse, nous ont permis d’étudier l’influence du rapport de densité initial  sur les grandeurs caractéristiques du jet dans une large gamme . Nous montrons aussi l'influence des nombres de Reynolds et de Galileo sur les grandeurs du jet. La discussion porte essentiellement sur la longueur du noyau de concentration et la distance de la zone de panache à la buse. On propose une corrélation qui détermine cette distance.
Dimensionnement et Optimisation Technico-économique d’un Système d’Energie Hybride Photovoltaïque - Eolien avec Système de Stockage
Authors: El Khadimi Ahmed , Bchir Lahsen , Zeroual Abdelouhab
Published: February 2024

Dans ce papier, nous présentons d’une part, une méthode qui permet de déterminer la taille et l’optimisation d’un système hybride photovoltaïque-éolien. D’autre part, nous déterminons la configuration technico-économique optimale en utilisant deux scénarios. Le premier scénario utilise la moyenne des valeurs mensuelles par an, alors que, le deuxième scénario introduit la notion du mois le plus défavorable. Pour une charge fixe de 10 kWh/j, le premier scénario donne un coût plus faible par rapport au deuxième scénario. Les résultats obtenus montrent également que l’utilisation d’un système photovoltaïque comme système d’appoint avec un système éolien engendre une augmentation du prix du système hybride pour le site de Dakhla.
Etude du Bilan d’Energie et de Masse d’un Séchoir de Type Serre Applications au Séchage des Produits Agro-alimentaires
Authors: El Mokretar Sofiane , Miri Rachid , Belhamel Maiouf
Published: February 2024

Cette étude porte sur le bilan énergétique d’un séchoir solaire de type serre et le relevé temporel des paramètres suivants : • les différentes composantes du rayonnement solaire, • le taux d’humidité relative et les valeurs de température de l’air asséchant dans notre modèle, • Les pertes de masse, par convection naturelle, de certains produits agroalimentaires. Le séchoir expérimental a été conçu et réalisé au C.D.E.R. (Alger). Il comprend un système de stockage d’énergie composé d’un lit de galets. Les parois latérales et le plancher sont isolés thermiquement. Deux inclinaisons sont envisagées pour les vitrages: un vitrage fortement incliné (55°) maximisant la captation de l'énergie solaire pendant la période froide, et un autre, incliné de15° permettant d’optimiser la transmission du rayonnement en saison estivale. La modélisation mathématique, basée sur la méthode des bilans globaux d’énergie prend en compte, comme conditions initiales, les caractéristiques du climat extérieur. Un système de 06 équations différentielles du premier ordre régissant le fonctionnement du séchoir serre est résolu par la méthode numérique de Runge - Kutta au 4ème ordre. Les coefficients d’échange, par rayonnement et convection, sont déterminés en fonction du temps. L’écart maximum entre les résultats théoriques obtenus, comparé à ceux relevés expérimentalement est inférieur à 20 %.
Growth by the Heat Exchanger Method and Characterization of Multi-crystalline Silicon ingots for PV
Authors: Ouadjaout Djamel , Gritli Youcef , Zair Lamine , Boumaour Messaoud
Published: February 2024

Multi-crystalline silicon ingots of 44 cm square cross section, weighing 80 kg, have been produced by a modified Heat Exchanger Method in which a graphite insulation and heat exchanger block move down from the heater during crystal growth to facilitate heat extraction from the bottom of the crucible. Wafers of 300 thickness and 1.2 resistivity, have shown consistency and uniformity in the properties required for large-scale production. The interstitial oxygen concentration varies from 1.6 to 3.6 ppm, whereas the substitutional carbon concentration is assessed to be below 10 ppm.
Determination of the loads acting on the pump rod of a water pumping windmill
Authors: Benfarhat Khaled , Terki Farid , Goutali Brahim
Published: February 2024

One of the most delicate parts to size in a water pumping windmill is the pump rod. Indeed, frequent ruptures during the exploitation and experimentation of windmills shows that the determination of the real forces acting on the pump rod is quite difficult to evaluate. The calculation of these forces is traditionally achieved by taking as a maximal force the sum of the static loads. The calculation model used in this article takes into account the hydraulic pressure losses, inertia forces and the shock force caused by the water column on the piston. This will make it possible to better know the forces acting on the pump rod and therefore to perform better sizing.
Etude d’un système de production d’hydrogène par voie solaire Application sur l’électrolyse de la vapeur d’eau à très hautes températures
Authors: Derbal-Mokrane Halima , Miri Rachid , M’Raoui Abdelhamid
Published: February 2024

Cette étude porte sur la conception d’une installation de production d’hydrogène par électrolyse de la vapeur d’eau à très hautes températures (700 – 1000 °C) dont les ressources énergétiques sont solaires. L’alimentation en électricité se fait par des cellules photovoltaïques et l’alimentation en vapeur est assurée par une centrale solaire à concentration. La simulation numérique de la production d’hydrogène, pour l’installation proposée, est faite en se basant sur les équations caractéristiques régissant l’électrolyse de l’eau, les panneaux photovoltaïques et la centrale solaire à concentration. Le taux de production d’hydrogène est déterminé pour des valeurs différentes du rayonnement solaire et pour différents sites du pays. Les résultats obtenus par le code de calcul établi et dont le but recherché est la détermination des conditions les plus favorables pour une meilleure production d’hydrogène, sont présentés et discutés.
Optical properties of flash - evapored CuInSe2 thin films
Authors: Abdelali Mouaaid , Zair Razika , Llinares Claude , Guastavino Francis , Belal Tahar
Published: February 2024

CuInSe2 thin films (CIS) are fabricated by flash evaporation in vaccum from a single source. Their optical properties are investigated by spectrophotometry in the range 0.3-2.5 . The interpretation of these results are based on the Mueller numerical method of resolution of nonlinear equations. We have determined the optical constants. The optical energies gap are deduced for different thicknesses of thin films.
Procédé d’encapsulation des modules photovoltaïques type mono-verre
Authors: El Amrani Abdelkader , Mahrane Achour , Moussa Mohamed Fathi , Boukennous Yacine
Published: February 2024

L’une des étapes importante dans l’industrie photovoltaïque réside dans l’encapsulation des cellules solaires. Elle consiste à regrouper des cellules en série ou en parallèle afin de permettre leur utilisation à des tensions et courants pratiques tout en assurant leur isolation électrique et leur protection contre les facteurs extérieurs tels que l’humidité, la pluie, la neige, les poussières, la corrosion, les chocs mécaniques, etc. Nous nous proposons dans le cadre de ce travail de présenter le procédé d’encapsulation que nous avons mis en oeuvre au niveau de l’Unité de Développement de la Technologie du Silicium (UDTS). Nous nous focaliserons plus particulièrement sur le traitement thermique, car il constitue l’étape la plus critique dans le procédé conditionnant par là même la qualité et la fiabilité du module. Ce traitement thermique est conduit en deux temps : la lamination suivie de la polymérisation. A l’issue du traitement thermique, nous obtenons un ensemble compact. Différents tests de réticulation de l’EVA ont été nécessaires afin de déterminer les paramètres technologiques (niveau du vide, pression, température et temps), conduisant à un procédé performant. Ces résultats ont confirmé par les tests effectués au laboratoire européen Joint Research Centre (JRC) d’Ispra (Italie). En outre, nous avons constaté une amélioration des performances électriques du module après encapsulation (gain en courant de l’ordre de 4 à 6 % et gain en puissance de l’ordre de 4 à 7 %), principalement due à l’utilisation d’un verre traité en surface permettant le piégeage de la lumière incidente réduisant ainsi la réflexion à moins de 8 %.
Alimentation par biberonnage solaire photovoltaïque d’une chaîne de motorisation électrique
Authors: Djerdir Abdesslem , El Kadri Khadidja , Miraoui Abdellatif
Published: February 2024

Le but de ce travail est d’étudier l’association des supercondensateurs et des générateurs photovoltaïques pour alimenter un véhicule électrique. Afin de classer ces composants, on a proposé deux modèles électriques à partir de leurs comportements physiques. Deux convertisseurs DC-DC sont proposés pour la gestion de l’énergie entre le générateur photovoltaïque, les supercondensateurs et la barre DC du véhicule électrique. La simulation de leurs fonctionnalités donne de bons résultats et montre la possibilité de cette nouvelle application.
Design of an efficient and compact non hydraulic cotton module builder
Authors: Bani Younis Jehad M. Al-Khalaf , Ferrah Azzeddine
Published: February 2024

The need to produce a better quality product for sale to the cotton textile mills and to reduce labour costs during processing has led to considerable interest in machinery optimization concepts for cotton module builders and gins. Commercial module builders are hydraulic, bulky and require regular maintenance. In addition, a human operator is required to closely monitor the moduling process. This paper presents a newly built electromechanical module builder that requires very little maintenance and can be remotely operated. The newly developed module builder will help in saving the environment by reducing pollution and power consumption.
Estimation des performances énergétiques du bâtiment dans le contexte maghrébin
Authors: Annabi Mohamed , Mokhtari Abderrahmane , Hafrad Toubet-Allah
Published: February 2024

Ce travail a été consacré à l’estimation des performances énergétiques d’un local assimilé à être à usage d’habitation ou administratif dans le contexte algérien en particulier et maghrébin en général, afin d’analyser les performances en terme d’économie et de confort en fonction de l’enveloppe. Pour cela on a fait appel à un des outils de simulation les plus puissants permettant de prendre en compte le plus finement possible les différents problèmes thermiques présents dans notre système. Il s’agit de TRNSYS avec IISIBAT compte tenu de sa souplesse, sa structure modulaire et de l’ampleur de son domaine d’application.