Utilisation des panneaux solaires photovoltaïques

[onc roger]

Utilisation des panneaux solaires photovoltaïques

Dans ce fil je vais tenter de donner une idée de ce qu'on peut raisonnablement attendre d'une petite installation à panneaux solaires photovoltaïques.

Je ne suis pas spécialiste en photovoltaïque et ma connaissance du sujet est en majeure partie théorique ! En fait je n'avais pas l'intention d'écrire tout ça ... 

Tout est parti de la constatation, suite à différents posts ici ou ailleurs,  que pas mal de monde semblait ne pas du tout savoir ce qu'il est réaliste d'attendre des panneaux solaires.
Du coup j'ai commencé à écrire quelques explications, non pas parce que je me considérais comme le plus compétent mais juste parce qu'il fallait que quelqu'un le fasse et que personne d'autre ne semblait vouloir se dévouer ...

De fil en aiguille, une précision en amenant une autre, il a fallu ajouter bien plus de choses et ce que je voyais en commençant comme un court post s'est transformée en ça ...


Un panneau solaire photovoltaïque (noté  psp dans la suite du texte) est un dispositif destiné à convertir DIRECTEMENT l'énergie du rayonnement solaire en électricité.

Les caractéristiques importantes sont :

La puissance crête :

C'est la puissance maximale qu'on peut obtenir d'un psp placé dans des conditions idéales (temps clair, soleil à la verticale, température de 25°C).
Elle dépend de la technologie utilisée et est directement proportionnelle à la surface du psp. Cela veut dire que, tout le reste étant identique, un psp de 2m² permettra de fournir 2 fois plus de puissance qu'un psp de 1m²

Par exemple les psp le plus couramment vendus aujourd'hui ont une puissance crête d'environ 150 Watt crête (noté Wc) par m²

La puissance fournie dépend bien entendu de l'intensité du rayonnement solaire reçu.
Si le rayonnement reçu est plus faible (par exemple : ciel voilé ou soleil plus bas sur l'horizon) alors la puissance électrique fournie diminue à peu près dans les mêmes proportions. Pour un temps pluvieux ou un ciel très nuageux le rayonnement reçu peut descendre très bas et on n'obtient alors plus que 10% de la puissance crête en sortie du psp (soit environ 15W/m²)


La tension de sortie :

Ce paramètre dépend du nombre de cellules que comporte le psp et de la façon dont elles sont associées. Elle est déterminée par le constructeur et à l'achat on choisi la tension d'un psp en fonction de l'usage qu'on veut en faire : Pour générer du 220V alternatif (à l'aide d'un onduleur) on va plutot prendre des psp fournissant une tension élevée (souvent autour de 90-100V) alors que pour un stockage local dans des batteries on va plutot choisir une tension de 12V ou 24V correspondant aux batteries couramment disponibles.

Il faut aussi savoir que pour un même psp la tension de sortie varie fortement en fonction de l'intensité du rayonnement reçu et de la puissance consommée.

Par exemple pour un psp de 150Wc destiné à une utilisation en 12V :

- Intensité reçue maximum et pas de charge (tension à vide) U= 23,2V
- Intensité reçue maximum et 150W consommé U= 18.4V
- Intensité reçue 80% du maximum et 110W consommés U= 16.6V
... Et si l'intensité du rayonnement reçu descend beaucoup alors la tension peu descendre encore beaucoup plus bas !

On constate qu'un psp "12V" sort la plupart du temps bien plus de 12V et, que ce soit pour charger une batterie ou en utilisation directe, il est quasiment obligatoire d'utiliser un régulateur en sortie sous peine de tout cramer !


Bon ok alors maintenant j'ai un psp de 1m² dans mon jardin : Ça me donne quoi ?

Ça dépend

De nombreux paramètres peuvent  faire varier la "quantité d'électricité" (physiquement c'est une puissance pendant un certain temps, donc une énergie) obtenue dont :
- La météo : Nuages ou soleil nous avons  vu que le résultat était très différent (d'un rapport 10 environ)
- L'heure : influe sur l'orientation et la hauteur du soleil
- La latitude : Plus nous sommes loin de l'équateur et moins le soleil monte haut dans le ciel, la latitude a aussi une grande influence sur la variation de la durée du jour (et donc de la "quantité d’électricité" récupérable par jour car il s'agit bien de Watts multipliés par des heures) entre l'été et l'hiver.
- L'orientation : L'idéal serait que le psp soit toujours orienté vers le soleil mais pour des raisons pratiques (place disponible, cout d'un système mobile) c'est rarement le cas.
- La température : Le rendement d'un psp diminue avec la température.

Tous ces paramètres sont difficiles à estimer au niveau particulier mais on trouve des graphiques et des calculateurs en ligne permettant de les prendre en compte globalement en fonction de la localisation.

Exemple :

Avec Un psp de 1m², orienté plein sud, incliné à 45° et situé 1) à Montpellier 2) à Lille
(calculé grâce au site http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=fr&map=europe)

      Montpellier   Lille
Jan       460      180
Fev       620      280
Mar       740      480
Avr       710      620
Mai       730      610
Juin       760      610
Juil        790      610
Aug       760      500
Sep       720      520
Oct        560      360
Nov       460      210
Dec       420      170
Moyenne
/ an      644      435

Les chiffres indiquent pour chaque mois l’énergie moyenne récupérée par jour et l'unité est le Wh.

Donc pour résumer avec mon psp de 1m² à Montpellier un jour du mois de juillet j'obtiens 790Wh alors qu'à Lille au mois de décembre avec le même psp je n'ai plus que 170Wh !

!! Il s'agit de MOYENNES établies sur plusieurs années (voir le site donné plus haut pour les détails) c'est à dire que pour un mois d'aout particulièrement pluvieux par exemple, on pourra avoir notablement moins (ou plus pour un mois de décembre ensoleillé) !!



A suivre ...

[onc roger]

Nous avons dit plus haut qu'à cause de sa tension de sortie fortement variable il est  difficile d'utiliser un psp sans régulateur ... Mais c'est quoi un régulateur ?

Avertissement :
Je connais mal le fonctionnement détaillé (optimisation des cycles de charge, séparation batterie/utilisation, ...) et les performances (j'ai notamment du mal à trouver des infos fiable sur les valeurs de rendement) des régulateurs modernes  donc je laisse cette partie à l'état d'ébauche.
Si quelqu'un se sent d'attaque pour écrire quelque chose de plus détaillé (sans aller trop loin non plus) ou corriger mes erreurs qu'il me contacte et j'insèrerai volontiers sa contribution ici !


Le régulateur :

Un régulateur est un dispositif qui accepte une tension variable en entrée et qui la transforme en une tension de valeur connue et fixe (enfin à peu près, les modèles optimisés pour la recharge de batteries pouvant faire varier la tension en fonction de l'état de charge de la batterie)

Comme rien n'est gratuit en électronique cette transformation consomme une partie de la puissance reçue. Le rapport entre la puissance entrant et celle sortant s'appelle le rendement.
Dans l'idéal ce rendement doit être le plus près possible de 1 (puissance en sortie = puissance en entrée) en sachant que dans la vraie vie un rendement de 0.9 (90% de la puissance consommée en entrée est transmise en sortie) sera considéré comme excellent.

Il existe deux grandes catégories de régulateurs : ceux du type "linéaire" et ceux du type "à découpage" (aussi appelés PWM).


Les régulateurs linéaires

Ils existent en différentes variantes  mais ils ont tous en commun d'avoir un assez mauvais rendement (ordre de grandeur de 0.7 à 0.8 ) et maintenant qu'on trouve facilement des régulateurs à découpage ils ne devraient plus être utilisés.

A savoir pour ceux qui serait tentés par le DIY : tous les schémas que j'ai trouvé sur le net sont de ce type !

En très gros : Un régulateur série va  prendre la tension fournie par le psp (mettons entre 17v et 20V ) et la faire chuter à la tension voulue (mettons 13.8V qui est la tension d'une batterie à pleine charge) en dissipant l'excédent de puissance sous forme de chaleur.


Les régulateurs à découpage :

A ma connaissance tous les régulateurs  normalement vendus aujourd'hui pour du solaire sont de ce type.

Contrairement aux régulateurs linéaires ils sont capables de transformer une tension en une autre en transformant l'excédent de tension en courant disponible sur la sortie (d'où le courant plus important en sortie qu'en entrée). Comme toujours il y a des pertes au passage mais relativement modérées ce qui permet d'atteindre des rendements de l'ordre de 0.9

Les régulateurs dit MPTT rentrent aussi dans cette catégorie et leur rendement propre est le même que celui des autres régulateurs à découpage. Par contre ils possèdent en plus un système permettant de faire fonctionner le psp dans de meilleures conditions ce qui augmente la puissance qu'on peut en tirer.

Le rendement a un effet direct sur l'énergie utilisable et en reprenant la table du post précédent et en lui appliquant un rendement de 0.9 on obtient :

      Montpellier   Lille
Jan      410      160
Fev      560      250
Mar      670      430
Avr      640      560
Mai      660      550
Juin      680      550
Juil       710      550
Aug      680      450
Sep      650      470
Oct       500      320
Nov      410      190
Dec      380      150
Moyenne
/an      580      390


Bon j'avais prévenu mais c'est pire que je  croyais : Il semble que je me soit emmêlé les pinceaux en extrapolant un domaine que je connais  (les convertisseurs DC/DC et ce qu'on nomme régulateur dans mon métier) à un domaine que je ne connais pas (les régulateurs utilisés dans le monde des panneaux solaires et autres  éoliennes)
Je raye en attendant que quelqu'un de mieux informé réécrive tout ça correctement

OK ... Alors j'habite (c'est faux mais c'est juste pour continuer avec les exemples précédents et à choisir je préfère Montpellier à Lille ) à Montpellier avec mon psp de 1m², on est en octobre !
La table précédente indique une énergie moyenne par jour de 500Wh

Est-ce que ça veut dire que je peux alimenter mon spot de 500W en permanence avec ?

Non !

Ce qu'indique la table c'est que si j'arrivais à utiliser directement (et sans perte) toute l'énergie produite au cours de la journée je pourrais dépenser 500W pendant une seule heure ou 100W pendant 5 heures, 50W pendant 10 heures, etc.

En fait ça serait bien entendu plus embêtant que cela car j'obtiendrais 0W la nuit, seulement quelques Watts,en début de matinée et en fin d'après midi et la plus grosse partie de la production se ferait dans les quelques heures autour de midi (à l'heure solaire) et c'est pour cela qu'on utilise généralement les psp avec une batterie qui permet de décaler l'utilisation de l'énergie récupérée.

Ce qui nous amène donc à parler de :

La batterie :

Une batterie tout le monde connait plus ou moins : c'est justement un dispositif destiné à stocker de l'énergie électrique. Donc c'est parfait on va pouvoir stocker l'énergie produite par le psp quand il y a du soleil pour pouvoir l'utiliser quand on veut !

Oui ... Mais !

L'énergie qu'on récupère dans une batterie est toujours inférieure à celle qu'on y a mis !


Les batteries couramment utilisée sont du type "au plomb" et présentent, quand elles sont en bon état, un rendement (le rapport entre l'énergie électrique qu'on y rentre et celle qu'on peut en ressortir) situé vers 0.75

C'est à dire que si je prends une batterie au plomb dont la capacité est donnée pour 100Wh, pour pouvoir en ressortir les 100Wh annoncés il faudra lui "donner"  au minimum 100/0.75 = 133Wh !

Pour reprendre l'exemple précédent où mon psp de 1m² me donnait 500Wh par jour, si je stocke toute ma production dans une batterie pour l'utiliser plus tard (la nuit suivante par exemple) et bien je ne n'en récupèrerai que 500*0.75 = 375Wh

Pour cette raison il est largement préférable quand c'est possible, d'utiliser directement l'énergie produite plutôt que de la stocker.
Pour l'éclairage on n'a pas trop le choix mais pour alimenter une pompe le temps de remplir la citerne par exemple, il vaut mieux le faire pendant la journée.

Un autre problème de ce type de batterie est que plus on les décharge complètement et plus elles s'usent vite.

Voici un exemple issu de la doc d'une batterie type "gel, décharge profonde" (donc une batterie conçu pour ce genre d'usage)
La durée de vie est de :
- 500 cycles pour une décharge à 80%
- 750 cycles pour une décharge à 50%
- 1800 cycles pour une décharge à 30%

On voit que si cette batterie est chargée/déchargée tous les jours de la moitié de sa capacité, la durée de vie garantie n'est que d'un peu plus de deux ans mais que celle-ci passe passe à presque 5 ans si on limite la décharge à 30% au lieu de 50%.
Et encore il s'agit d'une batterie déjà assez  "haut de gamme" et les batteries du type utilisé dans les voitures supportent encore beaucoup plus mal les décharges importantes.

On peut noter que les régulateurs bien conçus permettent de "couper le courant" automatiquement lorsque la batterie atteint un certain seuil afin d'éviter de trop la décharger.

Voilà ... Il y aurait beaucoup d'autres choses à dire sur les batteries (diminution de la capacité à froid, gestion de la charge, etc) mais les deux points  présentés permettent déjà de comprendre le minimum à savoir pour une utilisation en solaire photovoltaïque.

edit : correction d'une grossière erreur de calcul

[onc roger]

Voilà nous avons une une installation comportant un/des psp, un régulateur et une/des batterie  et nous obtenons une tension continue de 12V (ou 24V voir 48V).

Le problème c'est qu'une partie de appareils que nous avons l'habitude d'utiliser s'alimentent en 220V (ou 110V suivant les pays) alternatif et que pour les utiliser dans notre installation il va falloir ajouter un convertisseur.

Le convertisseur :

Il s'agit d'un dispositif  électronique destiné à transformer une basse tension continue  (12V par exemple) en une tension alternative similaire à celle du réseau électrique (donc 110v ou 220V suivant les pays).
Je ne m'étendrai pas sur les détails mais le minimum à savoir  dans notre cas est que, encore une fois, la conversion entraine des pertes.
Les  valeurs de rendement que j'ai pu trouver pour des convertisseurs de quelques centaines de W sont de l'ordre de 0.85

Ce qui signifie que pour fournir 85W sur la sortie 220V le convertisseur consomme 100W sur l'entrée 12V, les 15W de différence  étant transformés en chaleur dans le convertisseur

Encore une fois on voit que lorsque c'est possible il est largement préférable d'utiliser des appareils fonctionnant  directement avec la tension produite
(par exemple en utilisant des lampes prévues pour le 12V et non des lampes 220V et un convertisseur)

Le cablage :

Dans une installation basse tension le câblage prend une importance toute particulière car il devient très vite source de pertes supplémentaires. Ces pertes sont dues à la résistance du fil qui s'échauffe lorsqu'il est parcouru par un courant, dissipant ainsi sous forme de chaleur une partie de l'énergie qu'il transporte

La formule de la puissance électrique consommée par un équipement s'écrit :
P = U*I , P étant la puissance en Watt , U la tension en Volt et I le courant en Ampère

Par exemple pour un appareil consommant 100W  :
- Si la tension d'alimentation est de 220V alors le courant est de I = 100/220 = 0,45A
- Si la tension d'alimentation est de 12V alors le courant est I = 100/12 = 8,3A

On voit que pour une puissance donnée plus la tension est faible et plus le courant est élevé ce qui implique d'utiliser du fil de plus beaucoup grosse section que ce à quoi nous sommes habitués à utiliser avec le 220V et de limiter les longueurs au plus court (*).

Une solution possible est de fonctionner avec une tension de 24V, ce qui divise par deux le courant, mais encore faut-il que les appareils qu'on veut utiliser existent dans cette tension.


(*) D'autant plus que les pertes sont fonction du carré du courant  ce qui veut dire que, dans un même fil, un courant multiplié par 2 donne des perte 2*2 = 4 fois plus importantes !

[Draven]

Excellent, j'attends la suite
Tu a créé une installation chez toi ou pas ?

[onc roger]

Merci  je commençais à me demander si quelqu'un avait vu ce post 

Je n'ai pas d'installation car j'habite en ville un appartement avec un balcon "encastré" dans la façade de l'immeuble qui me laisse peu de possibilités.

C'est pour cela que je précise que ma connaissance est surtout théorique car même si il y a longtemps que joue par curiosité avec des (tout) petits panneaux je n'ai jamais essayé d'en tirer quelque chose de vraiment utilisable.

Encore une fois le but n'est pas d'écrire le guide ultime qui répondra à tout mais juste d'essayer de donner quelques notions et ordres de grandeur afin d'éviter les questions du style :
- J'ai acheté un panneau solaire. Quelle batterie dois-je utiliser pour alimenter avec un frigo dans ma cabane de jardin ?  (en fait il s'agissait d'un panneau qui devait pouvoir sortir au mieux 10Wc avec un vieux frigo qui devait consommer au moins son kWh par jour)
- Combien de radiateurs électriques et de panneaux solaires dois-je acheter pour chauffer en hiver un local de 25m² 

La suite arrive dès que je peux mais je vois déjà des tas de trucs que j'aurais pu écrire autrement dans ce qui est déjà fait alors c'est pas gagné ...

[onc roger]

Livraison du jour : Chapitre sur les batteries ajouté

Dans le prochain épisode je vais essayer de montrer comment dimensionner l'ensemble avec des exemples.

[François]

C'est tout bon, cela reste compréhensible sans trop d'effort, mais c'est suffisant pour dimensionner "à la louche" un projet. Ou pour comprendre pourquoi une installation existante ne tient pas ses promesses

[Chill]

L'énergie qu'on récupère dans une batterie est toujours inférieure à celle qu'on y a mis !

C'est un point fondamental quand on parle d'énergie : dès qu'on y touche, il y a des pertes.
Que ce soit dans la phase de "récupération", de gestion, de transport, de stockage ou d'utilisation, le rendement est toujours inférieur à 1.
Insister, insister encore ! 

J'apprécie ce fil. Cependant je n'ai pas bien compris pourquoi chacun veut optimiser l'utilisation d'une ressource gratuite et inépuisable ?
Commencer par l'utiliser, même avec des méthodes "bourrin", améliorer ensuite en fonction de ses connaissances et objectifs (geek, radin, babacool, ...), mais utiliser d'abord !

AMHA.

   Chill.

[François]

J'apprécie ce fil. Cependant je n'ai pas bien compris pourquoi chacun veut optimiser l'utilisation d'une ressource gratuite et inépuisable ?

Question de coût (à l'achat) et d'encombrement, sans doute. De poids aussi quand on pense à un matériel mobile (à pieds, à vélo, à cheval, en voilier, en camping car, etc)
Et les promesses des commerciaux, qui mènent systématiquement à sous-dimensionner les dispositifs.

[onc roger]

J'apprécie ce fil. Cependant je n'ai pas bien compris pourquoi chacun veut optimiser l'utilisation d'une ressource gratuite et inépuisable ?
Commencer par l'utiliser, même avec des méthodes "bourrin", améliorer ensuite en fonction de ses connaissances et objectifs (geek, radin, babacool, ...), mais utiliser d'abord !

Parce que si la ressource en elle même (le rayonnement solaire) est effectivement gratuite et inépuisable,  sa transformation en quelque chose d'utile est comme le dit François, couteuse en argent et en surface.

Le problème est que, justement parce cela semble gratuit et inépuisable, ceux qui ne s'y sont jamais frottés tombent facilement dans le phantasme et c'est cela que je voudrais éviter.

[Chill]

Et les promesses des commerciaux, qui mènent systématiquement à sous-dimensionner les dispositifs.

Forcément : ils vendent des "solutions". Encore faut-il qu'elles soient une de celles du "problème" de l'acheteur. 

sa transformation en quelque chose d'utile ...

La question n'est pas tant : "que vais-je faire de ce que j'ai ?", que : "de quoi ai-je réellement besoin ?"
Poser "le"problème et trouver & comparer des solutions, et non voir quel problème on pourrait résoudre partiellement avec "la" solution disponible.
Pragmatique vs rêveur ; technicien vs technocrate ...

Je crois avoir (enfin) compris l'optique du fil. 

ceux qui ne s'y sont jamais frottés tombent facilement dans le phantasme et c'est cela que je voudrais éviter.

C'est un point fondamental quand on parle d'énergie : dès qu'on y touche, il y a des pertes.
...  le rendement est toujours inférieur à 1
Insister, insister encore !

désolé pour le bruit, => []

   Chill.

[Tortue-véloce]

Bonjour,
J'étudie depuis quelque temps la problématique de l’énergie électrique en situation de survie, je peut me prévaloir d'une formation en école d'ingénieur sur le sujet des énergies renouvelables.

Donc en situation hors réseau dans la verte et qu'il faut tout trimbaler dans un sac (BOB) il faut s'intéresser aux panneau solaires pliants à film mince.

Et bien entendu, utiliser des consommateur faibles (LED, Batteries rechargeables...)
Attention, la première précaution à prendre, c'est la "puissance", en effet, il y plus de gadgets que d'appareils valable.
 
La recette pour trier toute ces offres est la suivante:
 
1) tout panneau qui affiche une puissance inférieure à 5 Watts est à proscrire d'office.

2) Pour que votre appareil à charger se charge en des délai correctes il faut que le panneau puisse
    offrir environ 2 Ampère sous 5 Volt en plein soleil, car, dès que celui-ci se cache on est très vite vers
    0.5 A. ou même moins.

3) théoriquement, l'appareil à charger devrait pouvoir être chargé en une journée, plus, ça ne vous   
    met pas en autonomie réelle.

Les technologies convenables sont les monocristaux (env. 20% d'efficacité), les couche mince, type triple-jonction, (env. 20-22%)
les autres techniques sont obsolètes.

On trouve ces panneaux dans le commerce, mais il faut savoir que c'est les plus cher.
mon fournisseur est [lien supprimé par la modération : un premier message qui ressemble beaucoup à de la pub. On verra par la suite...] , ce fournisseur est en quelque sorte aussi
une référence technique.

De ce fait, les panneaux vraiment valables font sous 5V au moins 10W, voir plus.
En effet, la période ou le soleil est suffisamment utilisable n'est que de 5 à 7 heures en fonction de la saison.

Le matériel à emporter en SHTF, sont un téléphone cellulaire, ou une tablette pour consulter les références (max 8 pouces, sinon consomme trop de courant pour la charge), GPS (sachant qu'an cas d’extinction de la lumière ni le gsm, ni le gps continuerons de fonctionner) Une radio HAM est très
pertinente, c'est les seules liaisons qui fonctionneront encore.

Et encore, des lampes LED, et il peut être intelligent de prendre un bloc accumulateur pour stocker de l’énergie, jours de pluie, et la nuit pour la lumière...

Voila, mon grain de sel à ce fil.

Tortuefutée

[Raiderscout]

Excellent fil et contributions  . Merci Onc Roger de vulgariser cette affaire ou toutes les interprétations sont possibles.

L investissement pour l autonomie électrique n est pas anodin. J envisage de bâtir une petite maison autonome et accessible aux personnes handicapés. En plus d un apport d énergie eolien j envisage aussi le solaire.

J imagine que l on peut, entre le capteur et la batterie, poser un switch pour utiliser l énergie en direct.

Si quelqu'un à la réponse à cette question je suis preneur :
- peut on stoker sur la même ligne de batterie l énergie récoltée par les panneaux solaires et l éolienne ? Je suppose que oui si on peut mettre en place un dijoncteur en sécu pour éviter la surcharge ...

Ce qui me freine pour le moment, c est le recyclage des panneaux et des batteries. Je n' ai pas envie de laisser cela sur les bras de la prochaine génération sans solution viable.

Hâte de lire la suite 

Chris

[onc roger]

Nouvel ajout au post 3
Le convertisseur et le cablage

Bonjour,
...
Les technologies convenables sont les monocristaux (env. 20% d'efficacité), les couche mince, type triple-jonction, (env. 20-22%)
les autres techniques sont obsolètes.

On trouve ces panneaux dans le commerce, mais il faut savoir que c'est les plus cher.
...

Bonjour

Ces types de panneaux sont effectivement bien plus cher ! Ils se justifient en usage itinérant où le volume plus faible permis par un meilleur rendement est quasiment indispensable mais pour les usages en poste fixe les technos moins évoluées et moins couteuses ont encore toute leur place.

Les 150W/m² dont je parle plus haut correspondent en gros à un rendement de 15% qui est la valeur moyenne pour les panneaux "tout-venant" qu'on trouve couramment aujourd'hui.
(Je veux bien le lien de ton fournisseur en MP)

Tortue Géniale 

[François]

J imagine que l on peut, entre le capteur et la batterie, poser un switch pour utiliser l énergie en direct.

Dans une installation simple, même pas besoin de switch, on branche les équipements aux bornes de la batterie. L'énergie provenant de l'éolienne et/ou du panneau solaire va se répartir entre charge de la batterie et équipements, en priorité sur les équipements tant que la tension à leur entrée est inférieure à celle de la batterie.

Si quelqu'un à la réponse à cette question je suis preneur :
- peut on stoker sur la même ligne de batterie l énergie récoltée par les panneaux solaires et l éolienne ? Je suppose que oui si on peut mettre en place un dijoncteur en sécu pour éviter la surcharge ...

Oui.
Il y a des régulateurs qui comportent plusieurs entrées pour panneau solaire, éolienne ou autres, et qui gèrent au mieux les tensions de tous les producteurs et consommateurs.
Un régulateur simple sur chaque producteur, voire un seul régulateur pour tous les producteurs branchés dessus en parallèle, cela marche aussi.

La première solution est la plus performante, la seconde est plus rustique et revient en général moins cher mais à cause d'un rendement plus faible elle conduit à sur-dimensionner un peu tout pour donner satisfaction.

Les régulateurs ont un rôle capital dans la bonne marche d'une installation, et c'est un domaine bien vaste.
Un petit aperçu sur un site commercial : http://www.energiedouce.com/14-regulateurs

[UTOPIE]

Je suis en train de faire mon installation électrique autonome. En tant que gonzesse qui n'aime pas forcement rentrer trop fort dans les détails techniques je me suis acheté un bouquin très bien fait : Montages photovoltaïque à bricoler soi-même. Au moins c'est de mon niveau et c'est relativement complet en tout cas d'un abord simple. Ceci dit, je vais très certainement faire des conneries quand même. N'est pas gonzesse qui veut !!!

[Tortue-véloce]

On trouve ces panneaux dans le commerce, mais il faut savoir que c'est les plus cher.
mon fournisseur est [lien supprimé par la modération : un premier message qui ressemble beaucoup à de la pub. On verra par la suite...] , ce fournisseur est en quelque sorte aussi
une référence technique.

Bonjour, il y a manifestement malentendu, je ne me permet pas de faire de la pub, j'ai le respect de l'esprit du forum, mais un forum sert aussi à donner les bonnes adresses, si je ne m'abuse..

[Tortue-véloce]

Bonjour, mettre en service un panneau solaire est assez aisé, c'est du câblage surtout, l’intérêt du solaire ainsi que pour l'éolien, c'est d'avoir un moyen de stocker l'énergie non utilisée...

Il existe naturellement déjà des solutions éprouvée, en particulier pour les grosses installations fixes.
J'aborderai donc le sujet des équipements mobiles avec orientation autarcie en survie, ou autarcie hors réseau pour longtemps, la réponse est grosso-modo la même.

Donc, qui dit mobile, dit léger... dans la suite de mon message sur les panneaux, je veux parler des batteries pouvant êtres transportée dans un sac à dos.

Pour le moment, les technologies de batteries portables courantes sont: les piles rechargeables NiMh, et les blocs Lithium-ion.
Les piles NiMh, sont bien, mais on peut leurs reprocher un manque de capacités, mais pour de petits appareils ça peut le faire.
 Les blocs Lithium-ion, sont plus performants pour la capacité, mais ont des défauts, le plus gênant c'est la durée de vie limitée... entre 400 et 600 cycles de recharges, soit une durée de vie de 1 à 3 ans.
C'est trop faible pour une autonomie a long terme. C'est comme une obsolescence programmée.

Il existe maintenant, une technologie plus récente, au point, mais moins connue:
C'est les batteries Lithium-fer, de capacité un peut inférieur aux Li-Ion, mais d'une durée de vie nettement supérieure: plus de 2000 recharges.
cette technologie est plus intéressante dans une situation de survie ou autonomie longue.
Recherchez sous "LiFePo4"sur votre moteur de recherche favoris, pour vous en procurer et pour en apprendre plus.

Pour compléter mon discours je doit vous parler aussi des chargeurs, bien entendu.
La règle pour acquérir un chargeur est surtout d'en trouver qui acceptent du courant 12V.
pour pouvoir y connecter un panneau solaire.
Certain modèle acceptent même le 5V (panneaux 5V)

Voila le résultat de quelques réflexions sur ce sujet, je répond volontiers aux questions.

Tortuefutée

[Troll]

Hello,

A iso utilisation et iso paramètre (température, etc...), quelle est le type de batterie ayant l'autonomie la plus importante ?

Bien cordialement,

Troll

[Tortue-véloce]

A Troll,
Les batteries les moins performantes sont évidement celles au plomb,

Les plus performantes sont les LiFe, fonctionnent de - 20° à + 60° toutes les autres ne vont pas à - 20...Bien entendu la performance fluctue en fonction de la température mais les LiFe restent opérationnelles en dessous de 0°.
il faut savoir qu'en absolu c'est les Li-Ion qui sont les plus capacitivent en Ah (Ampère/heure)
mais les défauts sont de mon avis éliminatoires.

Les LiFe sont pour une capacité de stockage très correcte, celles qui ont la plus grande longévité.

Dans cet esprit, dans le format 18650 qu'on trouve et chez les LiIon et LiFe les capacités de stockage
sont de dans les 1800-2200 mAh pour LiIon, et 1500 mAh pour LiFe.
Selon un fournisseur, 500 recharges pour LiIon, 2000 pour LiFe.

[Tortue-véloce]

je ne fais pas de pub... je touche aucun avantage a mettre en avant des nouvelles technologies...
Tortuefutée

[Troll]

Hello,

Parmi les différents types cités, est-ce qu'un en particulier se prête plus à un usage solaire ?

En effet, on part d'emblée sur un grand nombre de cycles [dé]charge mais d'un autre côté, en la capacité en Ah peut rester réduite (on cherchera souvent à alimenter ses objets au mininum).

Bien cordialement,

Troll

[Tortue-véloce]

pour des très petits appareils les Nimh font assez l'affaire:
elles sont très courantes, pas trop chères, facile d'utilisation, attention avoir un chargeur qui a une prise 12V ou même 5V, pour connecter directement le panneau solaire de type pliant et portable.

Si on a besoin de plus de puissance (tablette, laptop, camera, radio HAM, etc.) il est bon d'utiliser des batteries plus performantes: Li-Ion, Li-Fe, (avec naturellement un panneau plus grand).
Les Li-Ion sont assez répandues pour des blocs énergie qui seront chargé par le panneau solaire, et utilisés comme chargeur de l'appareil ensuite.
Les Li-Fe vont remplacer a long terme les Li-Ion... Ils sont actuellement très utilisés dans le modélisme. Voir sur ces sites.
 
Tortuefutée

[Tortue-véloce]

Je préconise dans le cas d'un équipement conçus nouvellement, de partir directement avec des Li-Fe, la longévité globale s'en trouvera multipliée.

[Ascanio]

D'après mon souvenir de voileux, les batteries au plomb ne doivent pas être déchargées au-delà de 10 % de leur capacité nominale ; ce qui signifie concrètement qu'on peut tirer 10 Ah d'une batterie d'une capacité de 100 Ah  , et qu'il faut avoir 10 de ces batteries pour disposer d'une capacité de 100 Ah. Bon, peut-être que mes infos datent un peu et que les batteries à décharge profonde permettent effectivement plus. Mais enfin, better safe than sorry.
Les bons côtés des batteries au plomb sont que :

• Leur "puissance de crête" est très élevée. Ainsi une batterie de bagnole peut délivrer 400 A pendant quelques secondes
• on en trouve partout
• elles se recyclent ; les ferrailleurs les achètent, ce qui permet de financer les nouvelles
• elles ne prennent pas feu ni n'explosent, du moins pas aussi facilement que d'autres 

En espérant que ces deux grammes de plomb puissent servir à faire son choix,

Ascanio.