Site isolé : autonomie solaire

[malo777]

Bonjour

Je viens vers vous pour avoir des confirmation de calcul concernant une installation solaire 12V.

En moyenne le matériel utilisé consomme 0.62A soit 7.39Wh.
La batterie a un ampérage de 50Ah (600Wh).
Le panneau produit 50W.

L'autonomie de mon installation, sans compter le panneau, est donc de :
600Wh/7.39Wh = 81 heures
La charge complète de la batterie se fait en :
600Wh/50Wh = 12h

Est-ce que ces calculs sont correctes ?

Donc étant donné que mon matériel est principalement utilisé en période estivale, je considère que pendant la tranche horaire 8:00-20:00, mon installation consomme :
12h*7.39Wh = 88.70W
Et que mon panneau produit environ:
12h*50Wh=600W

Sans prendre en compte les différents calculs qui font qu'en faite le panneau ne produit pas 600W car il n'est pas toujours orienté plein sud etc... mon installation me semble sur-dimensionnée.
Qu'en pensez vous ?

Merci
-----

[vincent66]

Bonjour...

Effectivement tu l'as remarqué ton panneau ne produira pas les 600Wh escomptés... Avec une orientation plein sud ru pourras tabler sur environ 300Wh une journée bien ensoleillée...

D'autre part il n'est pas certain non plus que la batterie puisse fournir les 600Wh escomptés, si celà implique une décharge profonde...quelle est la technologie de la dite batterie, au plomb...?

@ te lire et belle soirée...!

[antek]

Revoir les unités : courant, puissance, capacité, . . .

[malo777]

Merci de ton aide professeur antek...

@Vincent66 :
C'est une simple batterie au plomb.
Même à 300W produits par le panneau et à, disons, 400W fournit par la batterie, je suis encore en surproduction.

Est-ce qu'un panneau de 50W suffirait ? 30W ?

Ce matériel est posé en montagne (relais radio autonome) pour des évènements ponctuels et la taille du panneau 80W me gêne pour le transport. De plus je n'ai jamais eu aucun soucis d'autonomie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dynamix]

Salut

Même à 300W produits par le panneau et à, disons, 400W fournit par la batterie, je suis encore en surproduction.

Seul le panneau produit .
L' énergie de la batterie est fournie par le panneau .
En été , tu peux esperer la puissance crête (en watts) pendant 6 h
Le produit des deux donne l' énergie produite journellement (en Wh) dans le meilleur des cas .

[malo777]

Bonsoir Dunamix, merci pour ta réponse.

Seul le panneau produit .
L' énergie de la batterie est fournie par le panneau .

Oui c'est précisément ce que j'ai écrit dans le message précédent. Je ne m'attendais pas à avoir 300W+400W.

Donc pour vous mes calculs collent ? Antek semblait dire le contraire...

[f6bes]

Bjr Malo777,
Tu dis:"..Et que mon panneau produit environ:
12h*50Wh=600W."
Déjà tu mélanges allégrement les unités !! Des Wh (50)..restent des Wh et ne se transforment pas en..W (600).
Des watts c'est une puissance à TOUS instants , que ce soit pendant un milliéme de seconde ou pendant 1000 heures.
Faut prendre le temps de savoir ce que l'on écrit.
Bonne journée

[malo777]

D'ou ma question dans le premier post...

Est-ce que ces calculs sont correctes ?

Si je viens ici, c'est que je sais que je manque un peu de connaissance pour ce type de calcul.

Faut prendre le temps de savoir ce que l'on écrit.

On se fait vite prendre de haut sur ce forum. Heureusement certains membres sont là pour filer un coup de main. Mais à chaque fois que je viens avec une question c'est un peu la même chose que je ressent dans les réponses...

Enfin... merci d'avoir corriger cette ligne du calcul.

Donc mon produit 50W au maximum de son rendement (crête).

Un panneau 50W sera donc bien approprié pour maintenir la charge de la batterie à un niveau correcte ?

[Povogla]

Bonjour malo77 et bonjour aux autres intervenants,

il existe un outil en ligne développé par la commission européenne qui te permettra de vérifier si ton installation est viable.

Il s'agit de PVGIS que tu trouvera à cette adresse : http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/app...=fr&map=europe

Il faut dans un premier temps choisir "PV hors-réseau" dans la partie droite de l'écran et ensuite renseigner tes coordonnées GPS dans les champs latitude et longitudes et terminer en cliquant sur "Aller lat/lon".

Ensuite reste à remplir toutes les données du tableau et cliquer sur Calculer. Tu obtiens alors un tableau qu'il faut comprendre et analyser pour voir si le système est viable.
Pour les valeurs à compléter:
Puissance crête du panneau - 50W
Tension de la batterie - 12V
Capacité de la batterie - 50Ah
Limite de décharge complète - 80%*
Consommation journalière - 200Wh**
Inclinaison du module - 35°***
Orientation - 0°****

Je te laisse lancer une analyse et nous donner le tableau si tu ne le comprend pas =)

*Concernant la limite de décharge, si tu souhaites que ta batterie reste en bonne santée longtemps, la valeure type à mettre est 80%. Car les batteries au plomb supportent mal les décharge profondes.
**0.62A*12V*24h = 179Wh, donc noter 200Wh pour avoir un peu de marge.(J'ai considéré une utilisation 24h/24)
***l'optimum dépend de ta localisation et de la saison (il faut que le panneau soit perpendiculaire au rayons du soleil), mais 35° est un bon compromis généralement.
****Généralement l'orientation plein sud est à retenir, mais selon la configuration du terrain, cela peut changer.

[Dynamix]

Oui c'est précisément ce que j'ai écrit dans le message précédent. Je ne m'attendais pas à avoir 300W+400W.

Vu la bouillie d' unité , ton post #1 est difficile à comprendre .

En moyenne le matériel utilisé consomme 0.62A soit 7.39Wh.

Si tu multiplie de ampères par des volts , tu trouves des watts (puissance), pas des wattheures (énergie).
Mais ce dont tu as besoin c' est l' énergie consommée journalière .
7,4 W * 24 h = 180 Wh
C' est ce que doit fournir le panneau .

[f6bes]

On se fait vite prendre de haut sur ce forum. Heureusement certains membres sont là pour filer un coup de main. Mais à chaque fois que je viens avec une question c'est un peu la même chose que je ressent dans les réponses...

E

Remoi, C'est toi qui estimes que on le prend vite de haut
. Je ne fais que faire une remarque sur tes propos , pour t'indiquer une errreur..mis si tu estimes que c'est le prendre de haut...libre à toi.
Peut etre vaut il mieux lasiser persister l'erreur.
Bonne journée

[antek]

Mais à chaque fois que je viens avec une question c'est un peu la même chose que je ressent dans les réponses...

Te mettre le nez dans tes erreurs est bien une aide pourtant.

[malo777]

Bonsoir Povola et merci pour ta réponse.

Voici les données renvoyées par le site PVGIS :

Puissance nominale du système PV: 50 W Inclinaison des modules: 35 deg. Taille de la batterie: 12 V, 50 Ah Limite de décharge complète (%) 80 % Consommation pendant la journée: 200 Wh

Nombre des jours employés pour le calcul: 1827 Pourcentage de jours avec la batterie à pleine charge 46% Énergie moyenne non capturée à cause de batterie pleine: 54Wh/jour Pourcentage de jours où la batterie est complètement dechargée: 100% Énergie moyenne perdue: 64Wh/jour

La graphique et la table suivantes montrent les estimations de l'énergie électrique journalière produite chaque mois par le système PV hors-réseau avec les caractéristiques décrites par vous. Elle montre aussi la moyenne annuelle de la production d'énergie journalière.

Jan 106.0 29 99 Fev 126.0 44 100 Mar 139.0 53 100 Avr 141.0 47 100 Mai 152.0 49 100 Juin 153.0 50 100 Jui 164.0 55 100 Aug 167.0 69 100 Sep 159.0 65 100 Oct 136.0 53 100 Nov 99.0 21 100 Dec 84.0 18 100 Année 136.0

Ed: Production d'énergie moyenne par jour (Wh/jour)

Ff: Pourcentage de jours où la batterie se charge complètement (%)

Fe: Pourcentage de jours où la batterie se décharge complètement (%)

80-82 47 82-84 7 84-86 6 86-88 4 88-90 4 90-92 4 92-94 3 94-96 4 96-98 4 98-100 12

Cs: État de charge à la fin de chaque heure (%)

Cb: Pourcentage de heures avec cet état de charge (%)

J'ai du mal à comprendre le premier tableau, et la ligne "Pourcentage de jours où la batterie est complètement dechargée" qui est à 100%...
Idem dans le 2° tableau, la troisième colonne indique "F_e: Pourcentage de jours où la batterie se décharge complètement (%)" et toute les valeurs de cette colonne sont à 100% (sauf Janvier à 99%).

Ensuite si je lis la 3° ligne du premier tableau, j'en déduit que mon panneau photo-voltaïque de 50W est surdimensionné par rapport à mon installation puisque j'ai

Énergie moyenne non capturée à cause de batterie pleine : 54Wh/jour

Le 3° tableau, je ne comprend pas du tout par contre.

Merci.

[Povogla]

J'ai du mal à comprendre le premier tableau, et la ligne "Pourcentage de jours où la batterie est complètement dechargée" qui est à 100%...

Cela veut juste dire que tous les jours ta batterie descend à moins de 80% d'état de charge.
A ce stade cela peut vouloir dire que dire que la batterie n'est pas assez grosse ou que le panneau ne donne pas assez d'énergie.

Idem dans le 2° tableau, la troisième colonne indique "Fe: Pourcentage de jours où la batterie se décharge complètement (%)" et toute les valeurs de cette colonne sont à 100% (sauf Janvier à 99%).

Pour Janvier cela doit être du au fait que la simulation démarre au 1er janvier avec une batterie pleine. Mais en gros à ce stade là tu dois te dire qu'il y a un sérieux soucis dans le choix de ton matériel.
Surtout en regardant la 2ème colonne du second tableau qui te présente l'énergie moyenne récupérée sur un jour pour le mois concerné. Peu importe le mois de l'année, l'énergie produite est plus basse que celle consommée.
Donc ton système ne peut pas fonctionner ainsi. Le puissance est trop basse et peut-être qu'il faut une plus grande batterie aussi...

Ensuite si je lis la 3° ligne du premier tableau, j'en déduit que mon panneau photo-voltaïque de 50W est surdimensionné par rapport à mon installation puisque j'ai

Énergie moyenne non capturée à cause de batterie pleine : 54Wh/jour

Certains jours ton panneau de 50W arrive à recharger ta batterie (c'est le pourcentage indiqué dans la 2ème colonne du 2ème tableau). A partir du moment ou la batterie est pleine, il n'y a plus d'énergie qui est soutirée au panneau. C'est cette énergie qui pourrait être prise au panneau mais qui ne l'est pas qui est qualifiée d'énergie non capturée. La somme est ensuite faite pour tous les jours de l'année ou la batterie est pleine et on la divise par ce nombre de jour on obtient ainsi cette moyenne.
Cela ne veut donc pas dire que ton panneau est surdimensionné.

Le 3° tableau, je ne comprend pas du tout par contre.

Pas très grave, il n'est pas intéressant pour l'instant.

Si l'on résume, on peut dire que le système tel que tu le souhaites n'est pas adapté.
Pour résoudre ton problème il faudra :
1 - Adapter la puissance de ton panneau. On voit qu'au mois de décembre ton panneau produit en moyenne 80Wh/j qu'en déduis-tu?
2 - Contrôler le dimensionnement de ta batterie. Idéalement il faudrait qu'elle soit toujours au moins chargée à 80%. Mais un dimensionnement raisonnable est de dire qu'on admet qu'elle soit à 50% chargée après 5 jours sans soleil.

Je te laisse avancer avec ceci, revient nous voir si tu éprouves des difficultés.

[malo777]

Cela veut juste dire que tous les jours ta batterie descend à moins de 80% d'état de charge.

A moins de 20% d'état de charge tu voulais dire j'imagine.

Je viens d'essayer la simulation avec ma config actuelle, à savoir une batterie de 12V-50Ah, un panneau PV de 12V-80W.
Le retour est à peu prêt le même... production inférieure à la consommation. Hors mon relais fonctionne, mais je ne l'utilise pas sur une année, mais sur trois jours au maximum. Ensuite il est démonté.

Peut-être que le problème vient soit de mon calcul de consommation du relais :
Pour la consommation de mon relais, j'ai pris une estimation. Je ne sais pas réellement ce que consomme le relais sur une journée. Cela dépend des utilisateurs et du nombre de communication qui peuvent passées.
En générale pour calculer l'autonomie des batteries pour des portatifs par exemple, on prend des cycles de 80-10-10 soit 80% en veille, 10% en réception, 10% en émission.
Dans le cas d'un relais, émission et réception sont en permanence simultanées, donc on à un cycle 80-20 soit 80% veille, 20% émission/réception.

Je vais faire des mesures de consommation réelle dès que j'ai 5 minutes pour installer le relais, peut-être demain après midi, et je reviens mettre ça ici.

Merci

[Povogla]

A moins de 20% d'état de charge tu voulais dire j'imagine.

Non 80% d'état de charge ce qui signifie qu'il reste 80% de l'énergie à l'intérieur de la batterie le pendant étant qu'on a soutiré 20% de l'énergie disponible à la batterie.

C'est de ça que je parle en #9, on soutire maximum 20% de l'énergie disponible à une batterie au plomb si on veut qu'elle dure.

Je viens d'essayer la simulation avec ma config actuelle, à savoir une batterie de 12V-50Ah, un panneau PV de 12V-80W.
Le retour est à peu prêt le même... production inférieure à la consommation. Hors mon relais fonctionne, mais je ne l'utilise pas sur une année, mais sur trois jours au maximum. Ensuite il est démonté.

Je suis passé à côté du fait que tu indiquais qu'il s'agissait d'événements ponctuels en #4. La démarche n'est pas la même...
Si tu as 3 jours de mauvais temps (il suffit que le ciel soit couvert) le panneau ne rechargera quasiment pas ta batterie. Je ne sais pas ou se déroulent tes événements mais chez moi 3 jours sans voir le ciel ça arrive, donc il faut prévoir que la batterie ait cette réserve...
En bref tu vois que pour un usage tel que décrit (max 3 jours), l'usage d'un panneau photovoltaïque n'est pas forcément cohérent.

Peut-être que le problème vient soit de mon calcul de consommation du relais :
Pour la consommation de mon relais, j'ai pris une estimation. Je ne sais pas réellement ce que consomme le relais sur une journée. Cela dépend des utilisateurs et du nombre de communication qui peuvent passées.
En générale pour calculer l'autonomie des batteries pour des portatifs par exemple, on prend des cycles de 80-10-10 soit 80% en veille, 10% en réception, 10% en émission.
Dans le cas d'un relais, émission et réception sont en permanence simultanées, donc on à un cycle 80-20 soit 80% veille, 20% émission/réception.

Je vais faire des mesures de consommation réelle dès que j'ai 5 minutes pour installer le relais, peut-être demain après midi, et je reviens mettre ça ici.

Si tu souhaites un dimensionnement cohérent il est absolument nécessaire de connaitre au mieux tes consommations...

[antek]

. . . on soutire maximum 20% de l'énergie disponible à une batterie au plomb si on veut qu'elle dure.

C'est excessivement pessimiste.
http://www.batteryuniversity.com/

[Povogla]

C'est excessivement pessimiste.
http://www.batteryuniversity.com/

Ton lien qui pointe sur une encyclopédie n'amène pas beaucoup d'eau à ton moulin. Je te propose d’illustrer mes propos avec un exemple.

Si on prend une doc fournisseur :
https://www.alternagy.co.za/wp-conte...Data-Sheet.pdf

En page deux, on voit un graphique du nombre de cycle en fonction de la profondeur de décharge.
à 20% on à une durée de vie de 8500 cycles à 40% on tombe à 4000 cycles soit moins de la moitié.
Par contre à l'achat lorsque l'on double la capacité de la batterie, le prix lui ne double pas.

Exemple pris au hasard :
http://www.batterie-solaire.com/batt...ah-c2x13525352 - 287Ah pour 215€
http://www.batterie-solaire.com/batt...ah-c2x13526876 - 574Ah pour 337€

Donc seulement 50% plus cher pour une durée de vie plus que doublée.

C'est le genre d'optimisation que l'on réalise lorsque l'on conçoit un parc photovoltaïque isolé du réseau.

Maintenant concernant la réalisation de Malo777, il y a surement d'autre contraintes, notamment la transportabilité du système, qui amèneront à privilégier d'autres aspects que la durée de vie du système.

[malo777]

Ok je n'avais vu ça comme ça pour la décharge. J'étais effectivement partit sur 20% de charge restant.
Pour l'instant sur des évènements de 26h en gros (le relais est monté trois jours) ça tient dans soucis.

Effectivement la transportabilité est importante. Je ne vais pas mettre 200Ah de batterie dans mon relais. J'aurais pu monté à 90 Ah à l'achat de la batterie par contre, je verrais ca lors du renouvellement de cette dernière.

[malo777]

Allez, on repart sur de meilleurs bases de calcul avec :
Relais en veille (80% du temps) : 0.70A
Relais en émission (20% du temps) : 4.5A

Moyenne à 1.46A.

Consommation journalière de 420W.


En gros, actuellement avec mon panneau de 80W, ça tourne. je n'ai jamais eu de panne. Je ne sais pas à combien de % de décharge descend la batterie, certainement en dessous des 80% au vue des résultat donnés par le site PVGIS.

Donc si je passe sur un panneau 50W, le risque est de voir ma batterie se dégradée plus rapidement si j'ai bien compris ?

[bobflux]

> Donc si je passe sur un panneau 50W, le risque est de voir ma batterie se dégradée plus rapidement si j'ai bien compris ?

à priori oui

Y a moyen de réduire la consommation du bidule alimenté ? Quelle est la nature du bidule ? Sa consommation a-t-elle été mesurée et si oui, comment ?

[malo777]

Bonjour bobflux,
Le "bidule" alimenté est un relais radio,Come dit plus haut. Le seul moyen de diminuer sa consommation serait de baisser sa puissance d'émission, ce qui n'est pas envisageable.
J'ai mesuré sa consommation à l'aide d'un multimètre.

[malo777]

Je me demande si je ne vais pas tout simplement changer mon panneau PV de 80W par deux panneaux PV de 50W. Ce sera plus facile à transporter et si j'ai besoin (journée très ensoleillée) je n'en prend qu'un.

[bobflux]

J'allais te le suggérer !

Le problème de transport dû à la taille, c'est parce que tu les portes sur ton dos pour les installer en montagne ?

Tu pourrais aussi remplacer la batterie plomb par du Lithium, si tu la montes sur ton dos ça peut être agréable... mais cher (et il faut aussi un contrôleur de charge fait pour)

[malo777]

Non pas sur mon dos, heureusement, avec panneau solaire, batterie, relais, mât et antenne, plus câblage divers, et matériel de dépannage éventuel , je n'ai pas peser mais je dois pas être loin des 80kg...
On monte en 4x4 souvent, parfois les sites sont accessibles en voiture, mais c'est rare.

Pour la batterie, je vais rester sur du plomb pour l'instant.

Merci

[Povogla]

Je plussoie dans la direction de bobflux, tu as un système fonctionnel.
Passer à 2 x 50W au lieu de 1 x 80W ne changera pas beaucoup le schmilblick et te permettra de continuer à exploiter ton système.

[malo777]

Merci pour votre aide.
Le matériel a été commandé hier soir.

[malo777]

Les panneaux solaires sont arrivés.
J'avais du câble un peu rigide pour raccorder les panneaux au régulateur. Mais j'aimerais passer sur du câble souple.
Ai-je des précautions à prendre pour faire ça ?

Autre question :
Que pensez vous d'orienter les deux panneaux différemment l'un de l’autre pour avoir une meilleure exposition sur la journée (un sud-est, l'autre sud-ouest) ?

Merci

[malo777]

[mode:boulet]
En démontant mon panneau solaire, je m'aperçois que ce n'est pas un 80W, mais un 100W... le cadre bois que je lui avait fait cachait l'étiquette et je m'étais basé sur la commande faite auprès du site internet pour la puissance.
Or, en voyant cette étiquette, l'histoire remonte dans ma mémoire... le 80W n'était plus dispo lors de ma commande, et la société m'avait proposé un 100W au prix du 80W...
J'aurais donc toujours 100W, avec un système qui ne m'a jamais lâché, mais en plus facilement transportable puisque 2*50W. De plus, j'ai commandé un nouveau régulateur qui peux prendre deux batterie en cas d'évènements longs.
Mode boulet, mais pas tant que ça finalement
[/mode:boulet]

[malo777]

Je reviens vers vous, car ce week-end, le relais radio à tourné en autonomie avec ces deux panneaux solaires. Il était installé pour l'organisation d'une course à pied.
J'ai pu faire des statistiques de l'utilisation du relais, on est bien à 20% d'utilisation soit 4h de communication sur 20h de course.
Aucun problème d'autonomie. Le relais tournait encore le dimanche matin.

Merci pour votre aide à tous.