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Les panneaux photovoltaïques permettent de produire de l'électricité à partir du rayonnement
solaire.
Une unité courante pour mesurer l'énergie électrique est le kilowattheure, abrégé en kWh.
1. Le plus souvent, l'électricité produite n'est pas utilisée directement, mais vendue pour être
distribuée dans le réseau électrique collectif. Le prix d'achat du kWh, donné en centimes d'euro,
dépend du type d'installation et de sa puissance totale, ainsi que de la date d'installation des
panneaux photovoltaïques.
Ce prix d'achat du kWh est donné dans le tableau ci-dessous.
Tarifs d'un kWh en centimes d'euros
Date d'installation.
Type d'ins-
tallation
Puissance
totale
Du 01/01/15 au
31/03/15
du 01/04/15 au
30/06/15
du 01/07/15 au
30/09/15
du 01/10/15 au
31/12/15
Type A
049kW
26,57
26,17
25,78
25,39
Type B
0436 kW
13,46
13,95
14,7
14,4
36 à 100 kW
12,79
13,25
13,96
13,68
Source: http://www.developpement-durable.gouv.fr
En mai 2015, on installe une centrale solaire du type B, d'une puissance de 28 kW.
Vérifier que le prix d'achat de 31 420 kWh est d'environ 4 383€.
2. Une personne souhaite installer des panneaux photovoltaïques sur la
partie du toit de sa maison orientée au sud.
Cette partie est grisée sur la figure ci-contre. Elle est appelée pan sud du
toit.
pan such
du toit
B
7m
4,8 m
La production d'électricité des panneaux solaires dépend de l'inclinaison
du toit.
7,5 m
4,5 m
Déterminer, au degré près, l'angle ABC que forme ce pansud du toit avec l'horizontale.
3. a. Montrer que la longueur AB est environ égale à 5 m.
b. Les panneaux photovoltaïques ont la forme d'un carré de 1 m de côté.
Le propriétaire prévoit d'installer 20 panneaux.
Bordure
Quel pourcentage de la surface totale du pan sud du toit sera alors
couvert par les panneaux solaires? On donnera une valeur approchée
du résultat à 1% près.
c. La notice d'installation indique que les panneaux doivent être
accolés les uns aux autres et qu'une bordure d'au moins 30 cm de
Panneau
large doit être laissée libre pour le système de fixation tout autour de l'ensemble des panneaux.
Le propriétaire peut-il installer les 20 panneaux prévus?


Répondre :

Réponse:

Pour vérifier le prix d'achat de 31 420 kWh, calculons d'abord le coût total en utilisant les tarifs donnés pour le type B, puis vérifions s'il est proche de 4 383€ :

Le prix d'achat du kWh en mai 2015 pour le type B est de 13,95 centimes d'euro.

Le nombre total de kWh est de 31 420.

Coût total = 31 420 kWh × 13,95 centimes/kWh = 4381,59€

Le prix d'achat est donc proche de 4 381,59€, ce qui est très proche de 4 383€.

Pour déterminer l'angle ABC, nous pouvons utiliser la trigonométrie. L'angle ABC est l'angle d'élévation du pan sud du toit par rapport à l'horizontale. Nous pouvons calculer cet angle en utilisant l'arc tangente de la hauteur du pan sud du toit divisée par sa base. Cependant, il semble manquer des dimensions dans la description fournie, pouvez-vous fournir les dimensions manquantes ?

a. Pour montrer que la longueur AB est d'environ 5 mètres, nous devons utiliser le théorème de Pythagore. Si nous considérons le triangle ABC, où AB est l'hypoténuse, et les dimensions fournies sur la figure, nous pouvons calculer AB.

b. Une fois que nous avons la longueur AB, nous pouvons calculer la surface totale du pan sud du toit. Ensuite, nous pouvons calculer la surface couverte par les panneaux solaires en multipliant le nombre de panneaux par la surface de chacun. Le pourcentage de la surface totale couverte par les panneaux solaires peut ensuite être calculé.

c. Pour savoir si les 20 panneaux peuvent être installés avec une bordure de 30 cm, nous devons calculer la taille totale des panneaux et la comparer à la taille disponible avec la bordure.

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