[TIPE] Dimensionnement d'un panneau solaire

[MigMadMarine]

Bonjour à tous, je fais appel à vous afin que vous puissiez me donner quelques pistes concernant une partie de mon TIPE.

Je m'explique :
L'objet d'étude de mon TIPE est une glacière thermoélectrique et je souhaite voir si il est possible de la rendre énergétiquement autonome, pour ce faire j'ai pensé à une solution du type panneau solaire+ batterie.
(Par énergétiquement autonome j'entends que même débranchée du réseau, la glacière verrait son module Peltier fonctionner et refroidir son contenu. La situation type serait un pic nic par exemple, ou la glacière est n'est plus alimentée. )
Afin d'étudier la faisabilité de l'amélioration je cherche à dimensionner un panneau solaire pouvant alimenter ma glacière, cependant c'est là que ça coince je ne vois pas comment mettre en oeuvre une démarche de choix pertinente.
Auriez vous quelques pistes à me donner afin que je puisse mener mon étude ?


Merci d'avance pour vos réponses.
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[f6bes]

Bjr à toi,
Ben pour avoir un démarche pertinante, que penses tu de connaitre la consommation de la glaciére.
Tu nous causes d'une éventuelle batterie et ensuite tu dis que lors de pique nique , la glaciére n'est plus alimentée.... à quoi donc va te
servir ta...batterie ?

Commence par te soucier de la quantité d'énergie qu'il te faudra pour faire fonctionner ta glaciére durant ton pique nique.

Bonne soirée

[MigMadMarine]

Pour la consommation, c'est pas un problème, je la connais.
Justement la glacière éteinte lors du pic nic c'est la situation que je cherche à éviter.

[PIXEL]

si tu connais la conso , c'est relativement simple.

commence par faire un bilan énergétique

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Pour la consommation, c'est pas un problème, je la connais.
Justement la glacière éteinte lors du pic nic c'est la situation que je cherche à éviter.

Remoi,
Tu cherches à éviter..QUOI ?
Ta batteire elle doit te servir à QUOI?
Ta glaciére doit fonctionner à l'aide de quoi en pique nique ?

Commence par là !

Un détail , on ne sait meme pas sous quelle tension fonctionne ta glaciére !!

Suppositions :
consommation glaciére= 5A sous 24 volts = 120 watts.
A toi de lui fournir, ce dont elle a besoin...de la façon que tu veux.
Ce qui est sur , c'est que si tu ne lui fournis RIEN (glaciére ETEINTE )...ben elle fera pas trop de froid !

Une donnée plus subtile à maitriser: c'est pendant combien de temps sur un pique nique que ta glaciére va se mettre
en service. Là y a que toi qui puisses le déterminer, suivant les conditions..climatiques.
Bon WE

[MigMadMarine]

Je ne suis pas tout à fait à l'aise avec ce genre de trucs, mais je vais m'y essayer.
Le Peltier consomme à lui seul 42 W il est alimenté en 10,5V et 4A il y'a un ventilo branché en série avant, si je pars sur une utilisation de 5 heures, j'aurais donc énergétiquement parlant un besoin chiffré à :
E=p*t
E=42*5=210 Wh

Bon, comme je vais alimenter ma glacière avec un accumulateur, il m'en faut un qui soit en mesure de me fournir un ampérage satisfaisant au fonctionnement de la glacière c'est bien ça ?

Merci à vous tous pour vos réponses.

[PIXEL]

non seulement un ampérage , mais une capacité énergétique suffisante.

ATTENTION , les fabricants définissent la capacité leurs accus en Ampères x Heures
et non en Watts x Heures.

il est facile de passer de l'un à l'autre , mais faut pas se prendre les pieds dans le tapis.

sans oublier que dans le cas d'un accu au Pb , il faut doubler ( à la louche)
la capacité pour éviter la décharge profonde

[MigMadMarine]

Merci pour vos réponses messieurs.
f6bes : En fait j'aimerais pouvoir faire fonctionner ma glacière même lorsque elle n'est plus branchée sur le réseau électrique, à l'extérieur, lors d'un pic nique par exemple.
Ma batterie va me servir à alimenter le module Peltier et les ventilateurs afin de permettre le refroidissement du contenu de la glacière, dans la situation exposée ci dessus.
Concernant l'alimentation de ma glacière elle fonctionne sous 10.5V et 4A et je pars sur un temps de fonctionnement de 5h.

Pixel : Concernant les accus, je le savais déjà en effet la capacité est donnée par q=i*t.
Donc si je prends une batterie développant 12 ou 10.5 V, il suffira juste que je dimensionne la charge à fournir à mon Peltier c'est bien ça ?
Concernant la technologie de batterie, je me demande si je ne vais pas m'orienter sur quelque chose de plus performant que le plomb.

Donc je résume après avoir dimensionné ma batterie, ce sera au tour du panneau solaire, c'est bien ça ?

PS : Je suis en train de me demander si en prime, je ne vais pas devoir prévoir un système de sécurité afin d'éviter un trop gros "remplissage" de la batterie, même si avec un panneau solaire ça risque de s'avérer difficile.

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le probléme du "plus performant que le plomb" est que le chargeur devient complexe et cher....

donc , en plus du bilan énergétique , il faut envisager un bilan financier.

[MigMadMarine]

Et bien en fait le chargeur de la batterie, ce serait le panneau solaire.
Sinon je peux rester sur le plomb, c'est pas un souci, c'est juste une amorce de recherche, et non un cdcf à satisfaire.

[f6bes]

Remoi,
J'ai trés bien compris qu'en pique nique t'as pas du 230v !

un chargeur c'est plus ou moins".spécifique" suivant la nature de la batterie.
Une batterie au plomb c'est relativement..sparciate. Donc peu d'exigence.
Par contre , par exemple, une batterie Lipo, c'est pas charge DIRECTE par un panneau PV.
Faut gérer ( de préférence AUTOMATIQUEMENT) la fonction de charge (courant bien spécifique, durée à de charge ..etc )
Dnc meme si c'est le panneau qui fournit l'énergie , il FAUT ensuite réaliser la charge du façon correcte. c'est le role du "chargeur"
pour les batteries un tantinet sophistiquées.
Bon W>E

[MigMadMarine]

Du coup si je prends une batterie au plomb, je pourrais directement l'alimenter avec mon panneau ou pas ?

[PIXEL]

tout dépend des caractéristique de l'accu et du panneau...


c'est pas si simple

[MigMadMarine]

Aie aie aie.
Et aurais tu quelques éclaircissements à me donner quant à ce sujet ?

[PIXEL]

c'est à toi de me les donner , je ne suis pas devin

[MigMadMarine]

Non je ne parlais pas des caractéristiques mais des difficultés du couplage panneau accumulateur, leur nature quoi.
Pour les caractéristiques de la batterie, je cherche.

[f6bes]

Bonsoir,
Pour avoir une idée des "difficultés" faut connaitre les caractéristqiues du panneau et celle de la batterie.
Tu peux déterminer, selon l'usage que tu vas en faire, les caractéristiques de ta batterie (débit demandé xfois le temps d'utilisation avant toute recharge)).
Cela va te donner une capacité de ta batterie en Ah pour une durée choisie de temps d'utilisation.
Ensuite restera à chosir le panneau en fonction de la capcité de la batterie.
Faudra probablement un "régulateur" entre les deux...suivant l'ensoleillement.
Bonne soirée

[MigMadMarine]

Merci pour toutes ces précisons.
Mais concernant le dimensionnement du panneau solaire, je dois le faire par rapport à son courant et sa tension de sortie, ou alors par rapport à sa superficie et à l'ensoleillement qu'il recevra, j'ai un peu de mal avec ça.

[PIXEL]

tu décides la puissance qu'il devra fournir...
de là le dimensionnement s'imposera , selon que tu sois sous l'équateur, ou au cercle polaire

[f6bes]

Remoi,
Réfléchis un peu ! si ty'as une batterie de 100 Ah penses tu la recharger avec un panneau qui te délivre..0.1 A sous la tension voulue ?
Ca risque de prendre pal mal de temps !
Ton panneau solaire doit correspondre plus ou moins au courant de charge de ta batterie.
Courant qui, va dépendre de la capacité de la batterie,
capacité quiva dépendre de la durée d'utilisation sans recharge.

Donc tu sais par quoi , tu dois commencer

Bon WE

[MigMadMarine]

Bonjour messieurs.
Bon pour en revenir à mon problème, voilà ou j'en suis :

Mon Peltier consomme 42 W, comme je table sur 5 heures d'utilisation je dois donc fournir 210 Wh à mon système. (E=p*t)
Comme la tension d'alimentation du système est de 10.5 V mais que les batteries du commerce sont normalisées à 12V j'aurais donc normalement une charge à fournir de 17.5 Ah. (Je doute de la véracité de ce calcul ... )
Après quelques recherches, en m'orientant sur la technologie de batterie la moins exigeante c'est à dire le plomb, je suis tombé sur ce modèle :http://batteriepower.com/ytx14ah-bs-115.html
Cette batterie a une tension de 12V et une capacité de 12Ah.
Qu'en pensez vous ?

[MigMadMarine]

En fait je me suis rendu compte que cette capacité de 12 Ah ne permettais de faire fonctionner mon système que durant 3h00, je pense que je vais finalement me restreindre à cette durée, si je ne veux pas avoir à prendre une batterie trop lourde, volumineuse et difficile à charger.

[MigMadMarine]

EDIT :
Cependant comme il ne faut pas décharger une batterie à plus de 50% selon ce que j'ai ou lire, cela veut donc dire que je ne bénéficierais plus que 1h30 de fonctionnement n'est-ce pas ?
Donc il va falloir que je double la capacité de la batterie que j'avais prévu.

[f6bes]

Remoi,
".... j'aurais donc normalement une charge à fournir de 17.5 Ah. (Je doute de la véracité de ce calcul ... )..."
Ca veut dire quoi ton calcul ? (non visible !)
Ton Peltier consomme I= P/U=42/10.5= ...4 ampéres Si tu tables sur 5 heures cela fait 4x5= 20Ah
Encore une fois (déjà mentionné) ton Peltier fonctionne t il en PERMANENCE pour conserver le froid ?
Un réfrigérateur ne fonctionne pas SANS arrét à longueur de journée.
Il en est peut etre de méme pour un " frigo..Peltier " ? Chose à savoir.

Effectivement avec une batterie plomb tu divises par deux sa durée d'utilisation par rapport à sa capacité.

Bonne journée

[PIXEL]

vu ce que refroidit un pelletier , tu peux raisonnablement (surtout en ce moment)
tabler sur un fonctionnement permanent

[MigMadMarine]

Bonjour messieurs.
Le système étudié n'est pas asservi et fonctionne en continu.
Oui f6bes, du coup si je veux 5 heures d'autonomie il me faut en fait 40Ah de capacité, c'est pourquoi je pense tabler sur 2h30-3h00.

[f6bes]

Remoi,
C'est déjà la batterie d'une petite voioture ( qq kgs à promener !!)
Néammoin sil y a un autre probléme : une batterie de voiture "apréçie" les charges "musclées".
N'apréçie guére des charges "lentes" ou "pépéres".
Donc faudra t'orienter vers des batteries au plomb dite...solaires ( étudiées pour cet usage ) pour un uasge avec panneau PV.
Bonne soirée