Bonjour,
On sait que P = U²/R ou P = R.I²
Or, si j'applique une tension de 12V avec une intensité de 1.25A en entrée d'un fil de résistance R = 4 ohm, on n'obtient pas la même valeur avec les deux calculs... Où est mon erreur, et sinon lequel dois-je donc choisir ?
Merci.
J'ai créé une nouvelle discussion, inutile d'en réveiller une aussi ancienne, mach3, pour la modération
Dernière modification par mach3 ; 22/05/2018 à 15h57.
Le fait est que si vous appliquez 12V à une résistance de 4ohm, l'intensité sera de 3 ampères et non de 1,25. Et si le générateur n'est pas capable de fournir 3A, sa tension va simplement s'effondrer.
On a toujours U=RI. On ne peut pas imposer la tension et l'intensité à la fois
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Merci pour cette Réponse !
Je vais donc exposer mon problème plus explicitement :
J'ai un capteur qui a une consommation maxi de 4W permanents en 12VDC ce qui correspond à 8Ah/jour. Sur ce site est installé 1 module solaire de 150Wc et 2 batterie de 90Ah en parallèle.
On me dit que :
Les câbles reliant module/régulateur sont de 2.5mm² pour une longueur de 4m(cuivre).
Les câbles reliant régulateur/batteries sont de 1.5mm² pour une longueur de 2m (cuivre).
En conclusion, il est dit que les câbles sont bien trop faible en 12VDC pour les distances et le courant de production du module solaire entrainant de fortes chutes de tension dans les câbles, ce qui ne permet pas la recharge correcte des batteries.
Les seules données à ma disposition sont celles données précédemment et celles suivantes :
Energie journalière reçue à 60°(inclinaison du module) : 3 335 Wh/m²/jour
Production du générateur : 23.9 Ah/jour
Consommation moyenne : 8,0 Ah/jour
module :
- Puissance crête : 150Wc
- Tension à Pmax : 17V
- Courant à Pmax : 8,85A
batterie :
- tension nominale : 12V
- Capacité : 180Ah
Ma question est donc la suivante : Comment puis-je démontrer à l'aide de ces données qu'il y a effectivement une forte chute de tension dans les câbles ?
Merci du temps que vous passerez à étudier mon problème !
PS : On considèrera que le module à une dimension de 1m².
Il faut déjà calculer la résistance des câbles. La résistance est égale à la résistivité du matériau(le cuivre) que l'on multiplie par la longueur des câbles en mètre(en tenant compte du fait qu'il y a une longueur de câble pour amener le courant et une autre pour le ramener) et que l'on divise par la section des câbles en mètre-carré. Comparez cette résistance ainsi calculée à la résistance équivalente au dispositif alimenté et vous aurez une idée de la façon dont la tension d'alimentation se répartie entre les chutes de tension dans les câbles et la tension réellement disponible sur le dispositif(pont diviseur de tension).
La curiosité est un très beau défaut.
Bonjour,
Un 1er problème*:
On ne place pas des batteries de cette capacité en parallèle à cause d’un éventuel courant qui s’établit entre les batteries dues aux déséquilibre de charge (de tension) des batteries.Envoyé par ZzSigma
2eme problème
Avec un raccordement direct, pour disposer de cette puissance nominale il faudrait ici une batterie de 17V au lieu de 12V.
Si tu fais un raccordement direct, la tension du module est fixée par la batterie à 12V.
La tension excédentaire est chutée dans la résistance interne du module. C’est donc le module qui chauffe et pas les fils. Le rendement est donc très mauvais .
C'est qui ce "on", et en conclusion de quoi dit-il que les pertes dans les câbles ne permettent pas de recharger la batterie ?
Dans le cas cas présent, le 2,5 mm2 et le 1,5 mm2 sont suffisants pour 8 A.
Et les deux câbles devraient être de même section (2,5 mm2) puisque les courants sont similaires.
Bonjour, et merci de vos réponses !
J'ai effectivement calculé les résistances de mes câbles par la relation : R= ρ.l/S
avec :
- ρ, la résistivité du cuivre (1.7E-8 Ω.m)
- l, la longueur du câble, en m
- S, la section du câble, m²
Ainsi, j'obtiens pour les câbles de 2.5mm² une résistance R= 54mΩ et pour les câbles de 1.5mm² une résistance R= 45mΩ (en considérant qu'il y a un câble en entrée et un câble en sortie).
Etant étudiant, j'ai déjà utilisé la formule de diviseur de tension, or dans ce cas concret je ne vois pas comment l'appliquer.
Pour ce qui est des batteries en parallèle, je ne sais pas trop quoi dire, je n'ai pas encore vue ce genre de situation (je n'ai même pas encore abordé les batteries en cours).
Pour ce qui est de la tension à Pmax Um = 17V du module par rapport à celle des batteries, j'imagine que des calculs (que je n'ai pas en ma possession) ont été préalablement réalisés pour augmenter le rendement, et que le module n'atteigne jamais sa puissance max (j'imagine...).
Lorsque je dis "on", c'est parce qu'il s'agit d'un rapport que l'on ma confié et que je dois analyser. Malheureusement, je ne sais pas comment parvenir à une analyse complète, et pour diverses raisons, il m'est impossible de demander de l'aide aux personnes qui me l'on donné (c'est pour ca que je vous demande de l'aide à vous !).
Correction : D'après mon rapport, il s'agit de câbles en 2x2.5mm² ( et non de 2.5mm²). En revanche ce sont bien des 1.5mm² qui lient régulateur/batteries.
Merci encore de l'aide que vous m'apportez.
Voici donc les calculs que j'ai effectué :
Soit une consommation maxi de 4W permanents en 12VDC ce qui correspond à 8Ah/jour
Calcul de ic, et vérification de l’intensité heure ihc consommée par jour :
Soit : ihc = P/U*t
D’où : ihc = 4/12*24
ihc = 8Ah/jour
ic = P/U
ic = 4/12
ic = 0.333A
Calcul de la puissance heure Phc consommée par jour :
Phc = ih*U
Phc = 8*12
Phc = 96Wh/j
Données : P en Watt (W), U en Volt (V), t en heure (h).
(24h car le capteur est alimenté 24/24)
Calcul de la puissance heure Phg générée par le module solaire par jour (pour 1m²) :
Soit : Phg = Pm/Pi*Ei*Pr
Avec :
- Pm, la puissance crête du champ photovoltaïque, exprimée en kWc.
- Pi, la puissance radiative dans les conditions standard de test (conditions STC), exprimée en kW/m². Donc, Pi = 1 kW/m².
- Ei est l'irradiation solaire journalière, exprimée en kWh/m²/jour, reçue par le champ Photovoltaïque.
- Pr , le ratio de performance de l’installation photovoltaïque. (=0.65 en moyenne)
D’où : Phg = 150/1*3.335*0.65
Phg = 0.325kWh/jour <=> Phg = 325Wh/jour
Et : Pg = Phg/t
Pg = 325/24
Pg = 13.5W
Calcul de la tension Ug et de l’intensité du courant ig générés par le module solaire :
Soit : ig = ihg/t
Avec :
- ihg, l’intensité heure générée par le module par jour, exprimée en Ah/jour.
- t, le nombre d’heure d’utilisation par jour, exprimé en heure.
D’où : ig = 29.9/24
Ig = 1.25A
Soit : Ug = Pg/ig
D’où : Ug = 13.5/1.25
Ug = 10.8V
Calcul de la résistance RF de fils de cuivre :
Soit : RF = ρ l/S
RF mod/régu = 1.7E-8*4/(2.5E-6)
RF mod/régu = 0.027Ω
RF régu/batt = 1.7E-8*2/(1.5E-6)
RF régu/batt = 0.023Ω
Données : Résistivité du cuivre : ρ = 1.7E-8 Ω.m, l en mètre (m), S en mètre carré (m²)
Calcul de la puissance dissipé Pdiss par effet joule dans un fil entre le module et le régulateur :
Soit : Pdiss m/r = RF * ig²
Pdiss m/r = 0.027 * 1.25²
Pdiss m/r = 0.042W
Calcul de la chute de tension dans un fil entre le module et le régulateur :
Soit : ΔUm/r = RF*Ig
ΔUm/r = 0.027*1.25
ΔUm/r = 0.033V
Calcul de la puissance dissipé Pdiss par effet joule dans un fil entre le régulateur et la batterie:
Soit : Pdiss r/b = RF mod/régu * ig²
Pdiss r/b = 0.02 * 1.25²
Pdiss r/b = 0.036W
Calcul de la chute de tension dans un fil entre le régulateur et la batterie :
Soit : ΔUr/b = RF régu/batt * ig
ΔUr/b = 0.02*1.25
ΔUr/b = 0.029V
Calcul de la puissance dissipée et de la chute de tension totales :
Soit : ΔUt = 2(ΔUr/b + ΔUm/r) Pdiss t = 2(Pdiss r/b + Pdiss m/r)
ΔUt = 0.12V Pdiss t = 0.16W
Or, ces calculs ne démontre pas d'une forte chute de tension... Où me suis-je trompé ?
La résistance devrait être inférieure en 2,5mm2, et il y a bien deux câbles.
Avec un courant PV de 8 A la chute de tension dans les conducteurs est de (54.2)8 = 864 mV
Pour les conducteurs en sortie du régulateurs c'est à peu près pareil.
Cette histoire d'impossibilité de charge batterie ne tiens pas debout.
Bonjour,
Je suis d'accord avec antek. A mon avis la charge se fera normalement, sans pertes désastreuses. La chute de tension dans le câble est environ 0,2v, et on peut supposer l'existence dans le régulateur d'une diode anti-retour, créant encore une chute de tension de 0,8v. La tension de fin de charge d'un accu 12v au plomb étant d'environ 14,2 v il faut donc un panneau photovoltaïque délivrant au moins 15.2 v.
La puissance maxi est rare (A midi, bien orienté, et par ciel limpide en été). Au moindre voile de cirrus et à 10 h du matin ou à 16 h ce sera plutôt 50 watts que vous récupérerez et non 150 watts. Et dans ces conditions la tension délivrée ne sera plus 17 volts
D'où le bon compromis choisi par le fabricant de panneau.
Ne vous fiez pas aux publicités qui vous raconte que çà charge même par ciel couvert. La tension délivrée reste correcte, mais le courant est voisin de 0. Autrement dit une production ridicule
En relisant
Je vois qu’un régulateur de charge est interposé entre le module et la batterie.
C’est en principe ce régulateur qui parmi ses rôles a celui d’exploiter au maximum la puissance électrique disponible sur le module. Cette puissance P=Um*Im varie suivant l’éclairement du module. ( c’est le Im disponible qui varie) . L’électronique du module, par une technique de découpage (MLI) va adapter la tension Um du module à la tension Ub de la batterie et cela avec un rendement de pratiquement 100%
De sorte que Um*Im=Ub*Ib, car la puissance qui entre dans le régulateur = puissance qui en sort (perte négligeable).
Dans le cas de la puissance crête (Um=17V Im=8,85A), quand la batterie est à Ub=12V, le courant fourni à la batterie en sortie du régulateur est de Ib= Um*Im/Ub= 17*8,85/12=12,5A.
En toute logique la section du fil côté batterie devrait être plus élevé que celui côté module .
De toute façon une section de 1,5mm² ne pose ici aucun problème.
Merci pour votre implication dans mon problème.
Si j'en crois ce que vous dites, il ne devrait pas y avoir de chute de tension/ la batterie devrait se charger normalement ?
N'y a t'il aucun paramètre qui pourrait rentrer en compte et que j'aurais omis ?
De plus, dans les calculs que je vous est soumis, n'y a t'il aucune erreur (calcul/formule) ?
Quel est précisemment ton problème ?
- des doutes sur l'étude ?
- l'installation ne fonctionne pas ?
- le calcul de la chute de tension dans les conducteurs ?
- . . . ?
Pour moi, si tu as un régulateur paramétré pour la capacité de ta batterie au plomb (je suppose), le régulateur veillera à assurer la charge correcte de la batterie (éviter la surcharge, maintenir la charge (floating), adapter les tensions, rendement maximum ...)
Pour le reste un bilan des Ah te permet de connaitre si la capacité de la batterie est suffisante pour alimenter tes appareils en dehors des périodes de lumière.
Par contre j’insiste: PAS DE BATTERIES EN PARALLÈLE
Si la capacité est insuffisante, il faut passer en 24V (si vos appareils à alimenter le permettent). Voir aussi si le régulateur est conçu pour passer du 17V vers le 24V (Um*Im=Ub*Ib est toujours d'actualité, et le courant Ib diminue de moitié, par contre le temps de charge restera le même car la capacité ici n'est plus doublée)
Laisses tomber la section des fils et leurs pertes (cela fait tache) (fais une recherche "section câble alimentation")
Pour les formules, je ne sais pas. Il y a sans doutes des abaques d’ensoleillement sur le net qui te permet de vérifier si la capacité convient.
Bonjour à tous, merci pour vos réponses,
Le problème est que je rencontre un doute concernant l'étude. En effet, j'ai peur d'avoir fait des erreurs dans mes calculs, ne me permettant pas d'obtenir la même conclusion (à savoir cette satanée chute de tension).
Mon plus gros doute est surtout sur la puissance dissipé : sachant que j'ai la tension et l'intensité en entrée, ainsi que la résistance du câble, comment procéder ? Normalement, il y a toujours une des trois grandeurs qui est inconnue. Dans cette optique, je ne sais pas comment calculer la puissance dissipé ( faut t'il que j'utilise R,U,I ?), sachant qu'en utilisant une grandeur ou une autre, P sera différent. Je sens que quelque chose m'échappe, mais je ne sais pas quoi.
Pour la batterie, j'ai calculer que celle-ci devrait tenir 15j et 18h en étant chargée au maximum. Mais le problème n'est pas la, puisque l'on me dit que la batterie ne peut pas être correctement chargée.
De plus, comme dit précédemment, pour ce qui est des batteries en parallèle, je ne sais pas trop quoi dire, je n'ai pas encore vue ce genre de situation (je n'ai même pas encore abordé les batteries en cours), mais je ne pense pas que ce problème soit lié à la chute de tension (si ?).
Mon intention en partageant mon problème sur ce forum est de confirmer qu'il y a une chute de tension par le calcul (ou de l'infirmer). Mais, n'ayant pas les compétences nécessaire, je vous demande votre aide car j'aimerais présenter une conclusion argumentée ( par des calculs) et non erronée.
Merci encore !
Plus ça va et moins c'est clair.
Les réponses ont été données, à moins que je n'ai pas compris ton problème.
Pour continuer fais-nous un schéma complet de l'installation.
