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Le choix des batteries solaires entre l’autonomie, la maintenance et le coût financier

Il y a encore quelques années, on voyait fréquemment des banques de batteries solaires pour une semaine d’autonomie dans des installations domestiques. Aujourd’hui, le coût des matières premières et l’explosion de la demande a plusieurs fois multiplié les prix transformant souvent l’autonomie totale en un luxe hors d’atteinte.

Or les batteries solaires sont de loin le composant le plus fragile et une erreur de dimensionnement ou de branchement peut vite s’avérer fatale. Il nous faudra donc trouver le meilleur compromis entre le niveau de maintenance, la durée de vie (en nombre de cycles) et le prix des batteries que nous choisirons.

Le premier critère étant de loin le niveau de maintenance que l'on pourra assurer sur site. Il est indispensable d'avoir une personne responsable de l'entretien et la surveillance du système entier et des batteries en particulier. Cette personne doit avoir un minimum de connaissances ou bien doit être formée au moment de l'installation.

En tant qu’installateur nous avons vu toutes sortes d’erreurs, certaines bénignes, d’autres fatales …. Comme mettre de l’eau minérale dans les batteries (mort assurée, utiliser les batteries solaires à d’autres fins comme le démarrage de véhicule (mort + ou - lente), modifier la schématique des installations, ne pas compléter le niveau d’électrolyte (mort rapide)….

Donc si vous n’êtes pas sur place et ne pouvez vérifier vous-même la maintenance, ou ne disposez pas d'une personne suffisamment compétente, nous vous conseillons d’utiliser des batteries solaires sans entretien qui ne nécessitent pas l'ajout d'eau distillée.

Pour de toutes petites applications, style éclairage simple, on peut utiliser des batteries de voiture, elles dureront moins longtemps mais sont beaucoup moins chères que les batteries solaires, donc au final difficile de faire la différence. Prendre néanmoins des batteries de bonne qualité. Sachant que le mieux est l’ennemi du bien prendre la batterie que l’on peut dans un premier temps.

Pour des capacités allant de 100Ah-12 volts à 800Ah-48 volts, il est possible de travailler avec des batteries de 12 volts. La règle étant de ne pas dépasser 4 batteries en parallèle.

Donc pour les banques supérieures à 800 Ah-48 volts on devra passer aux batteries en éléments de 6 volts ou bien 2 volts de type industriel. Ce sont de loin les batteries qui dureront le plus longtemps mais elles ont l’inconvénient de prendre beaucoup de place, d’être très lourdes et de coûter plus cher. Cependant si vous envisagez une installation conséquente avec du personnel compétent pour la maintenance, ces batteries durent en général très longtemps ayant un nombre élevé de cycles. Le dimensionnement des batteries vient après le dimensionnement de la consommation.

Donc une fois votre bilan de consommation effectué vous devez choisir combien de jours vous souhaitez de réserve (d’autonomie) dans vos batteries. A Madagascar ou en Afrique en général, le taux d’ensoleillement est tel qu’il n’est nul besoin d’avoir de nombreux jours d’autonomie, généralement un ou deux suffisent. En fonction de l’énergie que vous souhaiterez stocker vous pouvez alors choisir le type de batteries le plus adapté à votre besoin.

Exemple : Conso jour = 1200 Wh x 2 jours d’autonomie = 2400 Wh qu’il vous faudra stocker.

Les batteries stockent des ampères, il faut donc transformer les watts en ampères en divisant la puissance (watts) par le voltage (volts). Selon la célèbre formule P = U * I donc I = P / U

On trouve donc 2400 / le voltage (mettre 12 si vous n’avez pas d’idée) = 200 Ah

A ce chiffre il faut appliquer un coefficient de perte lié à la transformation chimique d’électricité, entre 30 et 20 % selon la qualité des batteries envisagées.

200 Ah + 20% = 240 Ah

A ce nouveau chiffre il faut ajouter un taux de décharge maximum, car on ne peut décharger à 100% une batterie. En général une valeur entre 30 et 40 % de l’énergie ne nuit pas trop à la longévité de la batterie (solaire).

X x 30 / 100 = 240 donc 240 / 30 x 100 = 800 Ah

Pour stocker 2400 Wh il faut donc 800Ah à 12 volts ce qui peut être obtenu en mettant 4 batteries de 200Ah en parallèle. Que ceux qui ont des problèmes avec série et parallèle lèvent le doigt ! …. Je vois… petit rappel…

La mise en parallèle à pour conséquence d’ajouter les ampérages en reliant les + aux + et les – aux -. Deux batteries de 100Ah 12 volts en parallèle donneront 200Ah en 12volts.

La mise en série a pour conséquence d’ajouter les voltages entre eux, deux batteries de 100 Ah-12 volts en série donneront 100Ah en 24 volts.

Augmenter le voltage en mettant les batteries en série a pour avantage de diminuer l’ampérage et donc la section des câbles et des composants (fusibles, régulateurs,…).

En revanche un système en 12 volts a l’avantage d’être simple et de pouvoir y connecter en direct des applications en 12 volts.(éclairage, radio, télés, frigos solaires,…).

En fait tout dépend de la taille de l’installation et des composants et récepteurs prévus. 

 

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