Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

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Arthur66
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Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Arthur66 »

Bonjour à tous,


Je possède actuellement cette batterie ==> https://eza.fr/produits/batteries-lithi ... 12v-400ah/

L'idée est de m'en servir pour un usage domestique malgré sa faible tension et l'impossibilité de la doubler pour obtenir du 24V.

Dans mon coin, la période de charge est estimé à 10h/jour avec une Irradiation global= I = 4.7Kwh/m².

Puissance journalière désirée 1.4kwh/j


Pourriez vous m'aider en confirmant ou infirmant les calculs et question ci dessous s'il vous plait :

#1 La batterie fait 400AH et je souhaites lui appliquer une profondeur de décharge (DoD?) de 90%, je peux donc exploiter 360AH donc 4320WH (360AH x 12V) avant de devoir la recharger ?

#2 Cela signifie-t'il que je peux utiliser 4320W pendant 1 heure ou 2160W pendant 2h ou 1440W pendant 3h, etc.. ?

#3 Si je veux utiliser ma batterie durant 24h sans la recharger cela veut-il dire que je peux utiliser au maximum 180W par heure pendant 24 heure ?

#4 Si ma batterie est pleine à 19h00 et que la charge reprend le lendemain à 8h00, cela veut dire que la batterie devra fournir de l'énergie durant 13h. Je pourrais donc utilisé durant la nuit 332.30W/h ? (4320WH/13h).

#5 Durant le lendemain, pour recharger entièrement ma batterie, dans le meilleur délai, en respectant les préconisations du constructeur (100A Cmax charge), tout en continuant à utiliser du courant, comment puis-je calculer l'unité nécessaire ? Je n'arrive pas à faire la relation entre la tension panneaux et tension batterie, dois-je utiliser du 12v ou 48v et pourquoi ? Quelle est l'unité utilisé pour recharger la batterie avec les panneaux (Intensité ou Puissance) ?


Merci pour votre aide, je pense que ce sera un bon début.
eric86
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par eric86 »

Arthur66 a écrit : 31 mai 2024 12:21 Puissance journalière désirée 1.4kwh/j

Pourriez vous m'aider en confirmant ou infirmant les calculs et question ci dessous s'il vous plait :

#1 La batterie fait 400AH et je souhaites lui appliquer une profondeur de décharge (DoD?) de 90%, je peux donc exploiter 360AH donc 4320WH (360AH x 12V) avant de devoir la recharger ?

#2 Cela signifie-t'il que je peux utiliser 4320W pendant 1 heure ou 2160W pendant 2h ou 1440W pendant 3h, etc.. ?

#3 Si je veux utiliser ma batterie durant 24h sans la recharger cela veut-il dire que je peux utiliser au maximum 180W par heure pendant 24 heure ?

#4 Si ma batterie est pleine à 19h00 et que la charge reprend le lendemain à 8h00, cela veut dire que la batterie devra fournir de l'énergie durant 13h. Je pourrais donc utilisé durant la nuit 332.30W/h ? (4320WH/13h).

#5 Durant le lendemain, pour recharger entièrement ma batterie, dans le meilleur délai, en respectant les préconisations du constructeur (100A Cmax charge), tout en continuant à utiliser du courant, comment puis-je calculer l'unité nécessaire ? Je n'arrive pas à faire la relation entre la tension panneaux et tension batterie, dois-je utiliser du 12v ou 48v et pourquoi ? Quelle est l'unité utilisé pour recharger la batterie avec les panneaux (Intensité ou Puissance) ?

Merci pour votre aide, je pense que ce sera un bon début.
  1. oui
  2. oui
  3. oui
  4. oui
  5. tu veux charger le plus vite possible une batterie de 12V capable d'encaisser 100A donc 1200 W minimum. À cela s'ajoute la consommation permanente de 1.4kWh /24h = 58W. Donc au total 1260W, v'est la puissance que devra délivrer ton système de charge, pour charger au plus vite. IMHO, ce n'est pas ce que tu voulais lire.
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Mathieu3878 »

avant de poster, merci de faire une installation pro comme demandé dans la charte du forum.
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Mathieu3878 »

message déverrouillé.
L'auteur n'étant pas pro pv mais electricien seulement, suppression du profil pro et des attentes liées.
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Arthur66 »

Bonjour, merci pour votre réponse.


Partons sur un besoin en charge de 100 Ampères pour l'exemple.


#1 Si la batterie se décharge à 90% et qu'il faut recharger 360A. Si la puissance fournis par les panneaux était maximal (cad 100A/h), faudrait-il 3,6 h soit 3 heures et 36 minutes pour la recharger complétement ?


#2 Section de câble. Peut importe la tension et la puissance, si 100 ampère doivent passer par les câbles la formule reste-t'elle la même ? c'est à dire :

ρ x L x I
--------------
U'
ρ: Résistivité cuivre 0.021 L: Longueur câble allez retour : 10mètres I: Intensité= 100A U' : Chute de tension 3% de 12V soir 0.36

Soit

0.021 x 10 x 100
-------------------------- = 58.33
0.36

Peu importe la puissance ou la tension en sortie de panneaux, si 100 ampères cheminent par mes câbles la section devra-t'elle être de 58.33 soit 70mm² ?



#3 Section de câble. En reprenant la même formule mais en divisant le système en deux source de 50A il serait possible d'utiliser du câble de 30 mm² (résultat de la formule de calcul de section de câble 29,16) ?



Merci, et bonne journée!
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par coucou39 »

bonjour,

Il serait bien de faire la distinction entre puissance (W, A*V) qui définie les section de cable, entre autres, et l'énergie (Wh) que peut fournir une batterie, surtout pour un electricien !

donc oui pour recharger 360Ah dans une batterie il faut, en théorie, lui injecter 100A pendant 3,6h.
ça c'est la théorie puisque en pratique il faut plus d'Ah que la capacité brute à cause des pertes et il faut plus de temps car une batterie ne charge pas pareil à l'approche de son remplissage complet (c'est moins conséquent avec du Pb que du LFP mais c'est tout de même présent)

pour ce qui est des sections de cables, déjà on évite une longueur de 5m entre batterie et utilisateur, d'autant plus si on veut y faire passer 100A :shock:
Sinon ce n'est pas la règle commune des 3% qui s'applique, c'est la limite d'échauffement des cables (il y aurait un guide sur l'UTE C15-712-1), heureusement moins restrictive.
Donc 100A, un cable de 25mm² est suffisant (voir même 16mm² selon ma lecture)

Et oui, bien sûr, la section dans ce cas est uniquement dépendante du courant à faire transiter.
Et ne pas oublier les protections adéquates pour obtenir le Consuel ;)
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par ericg »

La vache, ils ne se mouche pas du pied dans le matériel pour camping car et fourgon aménagé! Près de 1250€ le kWh de stockage, c'est hors de prix! Impossible à rentabiliser en domestique!
Sinon, quelques éléments à prendre en compte dans votre projet:
-il n'y aura pas du soleil tous les lendemains, donc prévoir que la batterie ne sera pas rechargée totalement... Prévoir donc du back up reseau
-la production solaire servira à charger la batterie mais devra aussi servir à l'autoconsommation directe, donc le dimensionnement doit prendre en compte la consommation + la recharge...
-il est surprenant de dimensionner en partant de la batterie, en règle générale on fait l'inverse.
-vos calculs restent très théoriques et "parfaits"...il faut absolument intégrer des coefficients de marge dans les différentes valeurs.
-charger à 100A en DC 12V, celà signifie forcement un chargeur type MPPT de qualité qui pourrait travailler en conversion de puissance et pas seulement en abaissement de tension.
-idem si vous partez sur une conversion 12V DC vers 230 V AC, prévoir un convertisseur de bonne qualité (forcement pas donné...)
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Arthur66
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Arthur66 »

Merci pour vos réponse.

Un peu de contexte: Je possède déjà la batterie et seulement la batterie. Je possède également une génératrice 18kW qui prendra le relais en cas de besoin.

#1 Le calcul du temps de recharge de la batterie est influencé par les pertes ( échauffement, consommation du régulateur ?), la consommation instantanée de l'utilisateur, la baisse du temps de charge liée à la période d' "absorption", elle même définis par le taux de décharge de la batterie, etc ?
Représenter cet ensemble de facteur en appliquant un coefficient de 1.3 sur mon résultat ( a vu de nez), vous paraît-il être raisonnable ?

Donc 3,6*1.3 = 4,68h pour recharger 360Ah avec une injection de 100Ah.

C'est pour me donner une idée de si ça me laisse le temps en été comme en hiver d'avoir une chance de recharger mes batteries à 100% tant qu'il y à du soleil ( dans les p-o il y en à..)


Merci pour la référence à la norme UTE 157-12-1, en effet il est indiqué une section de 25mm² pour une intensité entre 82 et 101A concernant le câble PV1000F dédié au photovoltaïque (UTE C 32-502).

#2 Si je sépare mon champ en deux groupe fournissant 50A chacun cela me permet de câbler PV---->Régulateur---->Batterie en 10mm² ?


#3 Avec l'ensemble des informations fournis quel sont les critères, hormis l'espace d'implantation, pour choisir les panneaux, et notamment leur tension ? De façon plus général j'aimerais comprendre l’intérêt des différentes tensions de panneaux proposées dans le commerce.


Merci à vous.
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par coucou39 »

30% de marge, oui, peut-être, franchement je n'en sais rien mais je pense que ça doit coller au besoin

un projet PV est un tout, essayer d'avoir des infos en saucissonnant le projet en petits bouts non lié est une erreur qui ne permet pas une vue d'ensemble et donc les meilleurs conseils et vu les questions je me doute que vous n'avez pas d'expérience en site isolé.

Essayez de décrire le projet exhaustivement : quelle puissance pendant combien de temps et en quelle saison avec quel moyen PV possible serait plus efficace que de partir d'une puissance de batterie qui oblige à tirer des ficelles, poser des questions inutiles ou redondantes.

donc faire 2 groupes avec 4 cables de 10² ou 1 groupe et 2 cables de 25², oui, avec 4 cables il faut 2 sectionneurs bipolaires, 4 fusibles, etc.....

pour les tensions des panneaux, cela dépend exclusivement du nombre de cellules assemblées, choisi de manière arbitraire par le fabricant, ça n'a aucune influence sur le fonctionnement, sauf si vous partez sur un régulateur PWM au lieu de MPPT
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Arthur66 »

Bonjour, et merci pour votre réponse.

Je comprends que la démarche vous paraissent lourde et non professionnel mais mon but est de valoriser cette batterie. Dans l'ensemble je cherche à comprendre la synergie du système plutôt que d'avoir une réponse sans en comprendre un minimum le sens. Je prends ça comme un exercice car j'imagine que l'écologie/économie commence par valoriser les biens déjà en notre possession.

Habitation en site isolé.
Comme j'ai dis en énoncé, la puissance désirée est de 1,4kWh/J
Puissance crête 250W hors gros électroménagé
L'irradiation global est de 4,7 kWh/m²/J (Juillet: 6.25kWh/m² Décembre: 2,65 kWh/m²)
Temps de référence de soleil par jour: 8H
Groupe électrogène de secours 18kW.
Aucune contrainte lié à l'espace de pose des panneaux solaires.
Distance Panneaux--->Batterie = 5 mètres
Distance Batterie---->Convertisseur/chargeur = 1 Mètre
Batterie: LifePO4 12V/400AH
Tension usage domestique: 230V
Budget: Le budget qu'il faut pour que ça fonctionne .


Pouvez vous me dire si cette installation vous parait cohérente (hors élément de protection et de contrôle ) :

* 2 groupe de 5 Panneaux solaire victron 330W-24V Poly 1956 x 992 x 40mm séries 4a Blue solar (courant de puissance 8.86A) soit deux groupe fournissant 44.3 A chacun.

Polycristallin car il semblerait un meilleur rendement à haute température.
24V je ne sais pas vraiment pourquoi, peut avoir une tension supérieur à la tension batterie ?
8.6 A pour obtenir au total 88.6 ampère de charge théorique, ce qui s'approche de nos calculs théorique pour recharger la batterie dans une journée de 8h heures de soleil.

* 2 Régulateur MPPT victron SMART SOLAR 100/50 (un pour chaque groupe)

MPPT pour un meilleur rendement et la compatibilité entre les 24V des panneaux et les 12V de la batterie.
100/50 pour accueillir le 24v et surtout les 44.3A de chaque groupe
SMART Pour se connecter en Bluetooth sans achat d’accessoire.

* 1 Chargeur régulateur Victron Multiplus C12/2000/80

C12 car c'est la tension de la batterie
2000VA pour produire 1600 W nécessaire pour faire tourner une machine à laver 6Kg toute en maintenant l’alimentation de l'installation (en journée)
80 Pour avoir 80A de charge par le groupe électrogène (100 A de charge max batterie )



Merci d'avance pour vos retour, bonne journée !
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ericg
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par ericg »

Et bien si vos valeurs sont figées, et que vous ne consommez réellement que 1.4 kWh/jour ( et il ne s'agit pas de puissance mais d'energie), alors il faut partir de cette valeur et pas de la capacité de la batterie.
Là vous raisonnez à installer 3.3 kWc pour produire 1.4 kWh par jour...c'est largement surdimensionné!
Votre batterie est capable de 3 jours d'autonomie sans soleil et vous avez un groupe de 18 kW (largement surdimensionné!) Il faut donc regarder votre productible à la période la plus défavorable de l'année (voir PV Gis) et dimensionner votre installation solaire en conséquence.

Mais si je me réfère à vos questions, il me semble que vos hypothèses ne sont pas bonnes...
Vous parlez de site isolé, avec une conso quotidienne de 1,44 kWh/j et une puissance max de 250W et ensuite vous indiquez "hors gros electroménager"...C'est ce poste là qu'il faut quantifier...
Je doute que vous allez démarrer le groupe pour alimenter une machine à laver ou un gros consommateur.
Donc il faut partir de votre besoin et ensuite voir comment cette batterie peut s'intercaler dans votre projet...
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Arthur66 »

Bonjour, merci pour votre retour.

En effet.. c'est comme si on partait d'un réservoir de voiture pour définir un moteur, sans connaître ni la distance à parcourir, ni le poids du véhicule.

En tout cas merci pour vos réponse, bonne continuation.
Gaffal
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Re: Calculer une installation en partant d'une batterie comme référence.

Message par Gaffal »

Au vu de la batterie présente ( incontournable ) et des postulats de depart
le concept ne me parait pas déconnant ..

le fait que ce soit en 12v est critique pour les fortes puissance ( avec rendement correct )
je le limiterai à un circuit off grid pour des petits appareils < 500w
et un circuit 12v ( basé sur un victron 12-12 ) pour des eclairages BT..
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