Pour équiper sa BAD en autonomie énergétique, le photovoltaïque est aujourd’hui le moyen le plus simple et le plus intéressant .
Pour une petite installation, il est souvent préférable d’investir dans un Kit Solaire ,plutôt que d’acheter les composants du système séparément .
L’avantage du Kit Solaire est de présenter de bons rendements énergétiques, et une installation simplifiée .
La démarche correcte doit prendre en compte les consommateurs d’énergie en Ampères/heure sur 24 heures, pour définir la puissance photovoltaïque nécessaire . Pas l’inverse .
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Le rendement des panneaux solaires diffère, à puissance égale, selon la qualité du matériel et la propreté du montage .
Qu’il soit monocristallin ou polycristallin, la puissance de crête qui est donnée par le constructeur, par exemple pour un panneau solaire 100watt, est théorique et ne restitue en vrai que 60 à 70% ,donc 60 à 70watt pour un panneau solaire 100watt (en moyenne) .
Tout ceci est valable aussi pour les véhicules et le nautisme .Les kits de rechargement solaire minimalistes pour le BOB diffèrent d’un système domestique en plusieurs points, qui sont énumérés dans un autre article : ⇒ kit solaire nomade pour B.O.B. ou camp sauvage.
Fonctionnement d’un Kit Solaire
Les panneaux solaires récupèrent l’énergie solaire et l’envoie vers un régulateur de charge, à diodes ou à microprocesseur, puis du régulateur vers les batteries de stockage . Le régulateur sert à empêcher les surtensions, et les régulateurs électroniques MPPT font encore mieux en optimisant la charge grâce à un microprocesseur . En résulte une optimisation de charge des batteries, et une augmentation de leur durée de vie .
L’électricité en sortie du MPPT va vers les batteries, et on a ensuite le choix de l’utiliser en 12v ou 24v direct, ou en 220v via un convertisseur de tension 12/24v→220v branché sur le parc de batterie(s).
Les possibilités de montages sont infinies, on peut rajouter à ce système un chargeur de batteries 220v, des éoliennes ou hydrogénérateurs, ou mettre en place plusieurs parcs de batteries séparés ou reliés, et connectés à un répartiteur de charge .
Il faudra cependant toujours faire attention de ne pas consommer plus que ce que le kit solaire peut fournir aux batteries .
C’est la raison pour laquelle il faut avoir pensé son circuit avant d’ acheter son matériel : de combien de puissance a-t-on besoin ?
Choisir un matériel adapté à ses besoins
Il faut calculer les Ampère/heure pour chaque appareil ou ampoule, en fonction de sa tension de fonctionnement (volts) et de sa puissance (watts) . Pour un groupe froid (frigo) en 24v, par exemple on aura 7 Ampère/heure et le groupe va fonctionner 3 heures/24heures donc 21 Ampère sur 24 heures : il n’y a plus qu’à convertir en watts/heure en fonction de l’intensité, 12v ou 24v, pour connaitre la puissance de l’installation nécessaire .
C’est chiant mais c’est le seul moyen pour avoir un système optimisé et l’assurance que tout va fonctionner sans problème .
L’addition de tous les consommateurs indique la puissance nécessaire . Prenez bien en compte les temps d’utilisation des consommateurs. Notre exemple frigo 24v équipé d’un thermostat ne consommera jamais 168 Ampère sur 24 heures, car il ne tourne que 3 heures sur 24 heures, les ampoules d’éclairage ne sont pas non plus allumées 24h/24h .
Calcul des consommateurs électriques
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Deux méthodes de calculs pour connaitre la capacité du parc de batteries adéquat, avec un exemple comparatif de 3 types d’ampoules d’éclairage :
Méthode 1- Calcul en Ampères-Heure (Ah) :
- Filament : 120 W / 12 V = 10 A
- Fluo : 36 W / 12 V = 3 A
- LED : 12 W / 12 V = 1 A
Sachant que nous avons besoin de 8 h d’utilisation par 24 h :
- Filament : 10 A × 8 heures = 80 Ah
- Fluo : 3 A × 8 heures = 24 Ah
- LED : 1 A × 8 heures = 8 Ah (oui, seulement)
Méthode 2- Calcul en Watts-Heure (Wh) : Nous avions donc besoin de 8 h d’autonomie sur 24 h :
- Filament : 120 W × 8 h = 960 Wh
- Fluo : 36 W × 8 h = 288 Wh
- LED : 12 W × 8 h = 96 Wh
Sachant que si U (tension) = 12 V :
- Filament : 960 Wh / 12v = 80 Ah
- Fluo : 288 Wh / 12v = 24 Ah
- LED : 96 Wh / 12v = 8 Ah
Choix du parc de batteries
Une fois le calcul de tous les consommateurs effectué, on ajoute simplement les résultats en Ah pour choisir son parc de batterie(s) et le système de charge solaire adapté .La plupart de ceux qui rencontrent des soucis avec leur installation solaire, sont ceux qui ont fait leur montage au pif .Ça peut aussi le faire au pif, mais rarement de manière optimisée .L’optimisation c’est lorsque on a toujours assez de courant et que la charge permet de maintenir les batteries hors du risque de « décharge profonde » .
La durée de vie d’une batterie se compte en cycles de charges/décharges, vous comprendrez qu’avec un système au point, les batteries durent plus longtemps .
Les batteries doivent de préférence être conçues pour « décharge lente » ,au contraire d’une batterie de démarrage d’un véhicule qui est à « décharge rapide »: beaucoup de jus un bref instant .Pour l’installation solaire il faudra peu de jus pendant longtemps .
Ainsi, il faut un système dont les batteries ne se déchargent jamais de plus de 10% de leur capacité (en Ampères).
Pour une consommation arrondie au maxi de 80A par 24h, ça fait une capacité de batterie de minimum 800A ,tout simplement .
Sont indiqués sur toutes les batteries, la capacité totale en Ampères, la capacité de décharge en Ampères/Heure, et la Tension (I).
Types de batteries
Peu importe le type de batterie, certaines plus « propres » ou « spécialisées solaire »….. ce matériel est très bon mais aussi très cher. Rien ne vaut de bonnes vieilles (neuves) batteries plomb/acide ou plomb-calcium/acide qui feront le job à moindre frais sans broncher, qu’elles soient avec bouchons ou « sans entretien » .
Un détail important, si vous utilisez 2 batteries ou plus dans votre installation solaire, la longévité des batteries sera largement supérieure en achetant des batteries neuves et issues du même lot (dont les numéros de série se suivent) → acheter les 2 batteries ou plus en même temps et chez le même marchand, en lui spécifiant que vous voulez qu’elles soient toutes issues du même lot, il comprendra sans poser de questions .
