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Le dimensionnement d'une batterie en installation solaire
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- 2. [email protected] 1) Déterminer vosbesoins... • Utilisation occasionnelle. • Utilization quotidian 2) Formule de calcul de la capacité 3) Applications sur des exemple concret Remarques • vitesse de décharge • la chute de tension dans les câbles. 2 2 • Exemple concret n°1A :avec réserve de 5 jours et décharge de 30% soit une valeur pour D de 0.30. • Exemple concret n°1B avec réserve de 5 jours et décharge de 75% soit une valeur pour D de 0.75. • Exemple concret n°2A sans réserve et décharge de 30% soit une valeur pour D de 0.30. • Exemple concret n°2B sans réserve et décharge de 75% soit une valeur pour D de 0.75.
- 3. 3 o Si vousinstallez un système photovoltaïque sur un site isolé, un parc de batteries solaires vous sera indispensable pour stocker l'énergie produite et la délivrer la nuit et quand l'ensoleillement ne sera pas suffisant pour alimenter vos consommateurs électriques. 1. Déterminer vos besoins... La capacité d'une batterie s'exprime toujours en ampère heure ( Ah ) néanmoins à cette donnée doit s'ajouter la vitesse de décharge de votre batterie car cette vitesse fait chuter la capacité de la batterie. Naturellement, la capacité de la batterie doit dépendre de vos besoins, trop petite elle sera toujours déchargée ce qui réduira considérablement sa durée de vie, trop grosse elle risque bien de vous couter très cher pour pas grand chose.. Il nous faut aussi savoir si l'utilisation sera occasionnelle et durant combien de jours, ou quotidienne car naturellement cette donnée est déterminante dans le choix de la capacité de votre batterie.
- 4. c'est à direque votre installation doit pouvoir fonctionner en totale autonomie sans aucune recharge du panneau solaire, 4 NB :on prévoit souvent une réserve d'énergie de 5 jours* * Suivent la situation géographique de site libre à vous d'intégrer ou non ce paramètre car en hiver il peut s'avérer utile tandis qu'en plein été le risque est nettement moins important.
- 5. Exemple, alimentation devotre chalet d'été pendant 15 jours au mois d'aout... Votre batterie disposera de plusieurs mois pour se charger aussi un petit panneau solaire associé à une batterie de grosse capacité devrait faire l'affaire néanmoins ici la donnée importante sera votre consommation quotidienne durant ces 15 jours. Utilisation occasionnelle. 5
- 6. Exemple, alimentation del'éclairage de votre habitation tous les jours. Sachant qu'on utilise la lumière lorsque le rayonnement solaire ne fournit plus d'énergie il nous faut un ensemble panneau et batterie d'une capacité qui ne peut être choisie au hasard. Pour ceux qui ne souhaitent pas s'amuser à effectuer des calculs compliqués, il existe une petite règle simple... elle consiste à multiplier par 1.5 votre consommation en Ampère Heure ( Ah ) afin d'obtenir facilement la taille de votre batterie. Exemple : vous consommez 100 Wh durant 6 heures, cela nous donne donc 600 Wh qui se transforme en Ah comme ceci : 600 Wh / 12v = 50 Ah Votre consommation est de 50 Ah aussi en multipliant par 1.5 on obtient une taille de batterie de 75 Ah. 6 Utilisation quotidienne. Pour ceux qui souhaitent affiner leur mode de calcul, c'est juste en dessous...
- 7. La capacité peutêtre déterminée par la méthode suivante : Formule de calcul de la capacité d une batterie solaire. C : La Capacité de la batterie en Ah. T : La Tension de la batterie (V). B = Votre Besoin quotidien en watt heure par jour. N : Le Nombre de jours de réserve. D : La Décharge maximale de la batterie. 7 En Français normal cela nous donne : Capacité est égale aux besoins multipliés par 5 jours de réserve, le tout divisé par la décharge maximale de la batterie. Ce taux de décharge doit être de 30% si vous souhaitez une installation optimale, de 50% pour une installation standard et de 75% pour une utilisation extrème. Naturellement, avec une décharge à seulement 30% votre batterie durera bien plus longtemps qu'avec une décharge à 75%. C (Ah) = ( B x N ) / ( D x T )
- 8. Exemple concret n°1 A/avec réserve de 5 jours et décharge de 30% soit une valeur pour D de 0.30. Nous partons d'un site isolé, avec une batterie qui est rechargée le jour par des panneaux photovoltaïques et nous prévoyons une réserve de 5 jours d'autonomie. Le soir vous éclairez votre habitation grâce à des ampoules à led basse tension 12v consommant un total de 100w durant 4 heures. B = 100w x 4 = 400 Wh/jour N = 5 ; D = 0,3 ; T = 12 V C = (400 x 5) / (0,3 x 12) = 555.55 Ah 8
- 9. Exemple concret n°1 Bavec réserve de 5 jours et décharge de 75% soit une valeur pour D de 0.75. Nous partons d'un site isolé, avec une batterie qui est rechargée le jour par des panneaux photovoltaïques et nous prévoyons une réserve de 5 jours d'autonomie. Le soir vous éclairez votre habitation grâce à des ampoules à led basse tension 12v consommant un total de 100w durant 4 heures. B = 100w x 4 = 400 Wh/jour N = 5 ; D = 0,75 ; T = 12 V C = (400 x 5) / (0,75 x 12) = 222.22 Ah 9
- 10. 10 Nous partons d'unsite isolé, avec une batterie qui est rechargée le jour par des panneaux photovoltaïques et nous ne prévoyons aucune réserve d'autonomie. Le soir vous éclairez votre habitation grâce à des ampoules à led basse tension 12v consommant toujours un total de 100w durant 4 heures. B = 100w x 4 = 400 Wh/jour D = 0,3 T = 12 V C = 400 Wh / (0,3 x 12) = 111.11 Ah Exemple concret n°2A sans réserve et décharge de 30% soit une valeur pour D de 0.30.
- 11. 11 Nous partons d'unsite isolé, avec une batterie qui est rechargée le jour par des panneaux photovoltaïques et nous ne prévoyons aucune réserve d'autonomie. Le soir vous éclairez votre habitation grâce à des ampoules à led basse tension 12v consommant toujours un total de 100w durant 4 heures. B = 100w x 4 = 400 Wh/jour D = 0,75 T = 12 V C = 400 Wh / (0,75 x 12) = 44.44 Ah Exemple concret n°2B sans réserve et décharge de 75% soit une valeur pour D de 0.75.
- 12. 12 Comme vous pouvezle constater, une autonomie supplémentaire pèse très très lourd dans le choix d'une batterie... Le prix de la batterie qui vous permet une autonomie de 5 jours est pratiquement multiplié par 4. Il vous faudra donc faire un choix entre prix d'une batterie plus importante ou durée de vie de la batterie limitée et autonomie sur batterie plus importante ou se passer d'autonomie mais en prenant soin de vous baser sur un mois d'hiver concernant votre taux d'ensoleillement. L'exemple le moins onéreux prend en compte une décharge de batterie de 75% mais si vous souhaitez prolonger la durée de vie de votre batterie il faut veiller à la décharger le moins possible car son nombre de cycles ( nombre de fois ou la batterie peut être rechargée ) augmente ou diminue avec une décharge plus moins importante.
- 13. 13 Pour vous donnerun exemple, une batterie GEL dont la décharge ne dépasse les 30% pourra être rechargée 1300 fois tandis qu'une batterie déchargée jusqu'à décharge profonde (c'est à dire une tension de 10.8v) ne pourrait être rechargée que 300 fois. La différence est donc très importante sur la durée de vie. En conclusion, si vous recherchez une installation optimale, basez vous sur le calcul de l'exemple 2A soit une batterie de 111 Ah pour une consommation de 400 watts par jour et en utilisant une décharge de seulement 30% vous vous autorisez une marge de sécurité très importante dans le cas ou l'ensoleillement ne serait pas optimal quelques jours de suite.
- 14. 14 La vitesse dedécharge est aussi très importante car elle impacte directement la capacité de votre batterie. L'étiquette d'une batterie vous donne toujours un nombre précédé de la lettre C ( exemple, C20, C100 ) cela veut dire que sa capacité est celle d'une batterie déchargée en 20 ou 100 heures. Plus la rapidité de la décharge est importante et plus la capacité réelle de la batterie sera faible, à l'inverse plus la durée de décharge sera longue et plus la capacité sera préservée voir augmentée quelques peu. 2.) La vitesse de décharge aussi notée C10, C20 ou C100. Attention dans le cas ou vous déchargez votre batterie chaque jour en quelques heures seulement, sa durée de vie pourrait ne pas atteindre 1 an. Il faut donc prévoir un peu plus large la taille de votre batterie dans le cas d'une décharge rapide pour ne pas la décharger trop vite ou étaler votre consommation sur un nombre d'heures plus important.
- 15. 15 Faite Attention lachute de tension dans les câbles. Pour conserver une efficacité optimale de votre installation, il faut impérativement limiter la chute de tension dans les câbles électriques de votre installation solaire sinon il vous faut augmenter la capacité de votre batterie. Pour cela vous pouvez lire notre prochain leçon les chutes de tension et ses solutions N -B
- 16. 16 Conclusion, vous savezmaintenant comment proportionner votre batterie solaire. il vous reste à déterminer quel type de batterie solaire vous allez choisir. Pour cela vous pouvez lire notre prochain leçon sur choix d'une batterie solaire. [email protected]