Le système batterie en 12 volts Courant Continu est le système permettant d’avoir de l’électricité lorsque les autres systèmes fonctionnant en direct du Micro Réseau en Courant Continu, tel que les systèmes 180Vcc ou 12Vcc à entraînement direct, sont en repos, la nuit ou dans certains cas le jour.
C’est le seul système du Micro Réseau en Courant Continu de la Living Energy Farm qui n’est pas à Entraînement Direct. Car il stocke l’énergie fournie par le soleil sous forme électrique, dans la batterie, via les panneaux photovoltaïques et un régulateur de charge. C’est ainsi un système d’utilisation indirecte de l’électricité produite par les panneaux photovoltaïques.
Sa fonction principale initiale est de permettre l’éclairage grâce à une batterie d’accumulateurs au Nickel-Fer. Mais il permet aussi d’alimenter la plupart des appareils électroniques courants tel que : les ordinateurs, tablettes, téléphones portables, appareils photo.
De manière ponctuelle, ce système peut fournir de l’électricité pour des charges un peu plus conséquentes mais la limitation viendra rapidement de la batterie.
Voir page Les accumulateurs Nickel-Fer
Ce système fournis exclusivement du 12 volts en courant continu et est constitué d’un ou plusieurs panneaux solaires, d’un régulateur de charge, d’une batterie d’accumulateurs Nickel-Fer, d’un interrupteur d’isolement, de systèmes de protections et d’une distribution de l’électricité.
Dimensionnement du système
- La Batterie
Avec le système batterie Nickel-Fer en 12 volts Courant Continu, l’objectif n’est pas d’avoir un système pouvant satisfaire tout nos besoins électriques comme si l’on était raccordé au réseau « public ».
Car vouloir avoir la même consommation sur un système électrique « autonome » que sur un réseau centralisé ou la consommation d’électricité n’est pas limité en quantité n’est pas soutenable. Cela amène à sur-dimensionner ce système autonome d’une manière telle que les limites de la planète ne le permettent pas. Et ce, même avec un Micro-Réseau en Courant continu ou une grande partie de l’électricité produite ne passe pas par les batteries grâce au système à utilisation directe.
Sur un système électrique « autonome » conventionnel, la taille de l’installation est liée à la consommation d’électricité. Le dimensionnement de l’installation commence toujours par le calcul des hypothétiques besoins électriques journaliers en kWh. Ces calculs nous entraînent à sur-dimensionner l’installation car souvent il y la peur de manquer d’électricité.
Avec le système batterie Nickel Fer 12 volts en courant continu, l’objectif est d’avoir la juste quantité pour obtenir un confort sobre mais largement suffisant et surtout de se contenter de ce que l’on a. Ce mode de consommation est nommé « sobriété énergétique ».
Pour l’éclairage et l’alimentation des appareils électroniques tels que les ordinateurs, tablettes, téléphones, appareils photo, audio, …, une à deux batteries Nickel-Fer de 12 volts 100A peuvent suffire pour un habitat hébergeant de 1 à 12 personnes. Par exemple à la Living Energy farm ils en ont deux pour 6 à 12 personnes, et nous, nous avons une batterie de 12 volts 100A pour deux personnes. Cela représente entre 1200Wh à 2400Wh de disponible par jour.
Cette capacité est suffisante pour l’alimentation de l’éclairage même durant l’hiver ou la saison humide, lorsque le soleil se cache derrière les nuages durant de nombreux jours. Il est tout de même impératif d’utiliser des ampoules efficaces qui transforment l’électricité en lumière plus qu’en chaleur.
Pour les appareils électroniques, ceux qui consomment le moins sont ceux qui pourront vous permettre de consommer longtemps, cela parait évident. Malgré tout il faut avoir en tête que vous avez une limite en quantité d’énergie électrique disponible grâce aux accumulateurs.
Si vous souhaitez confirmer l’adéquation entre votre consommation et une batterie d’une capacité 1200Wh, il vous suffit alors de faire l’addition de l’énergie consommée par vos appareils sur la plage horaire d’utilisation prévue.
Ainsi un ordinateur de 60Wh utilisé pendant 8 heures consommera 8x60Wh soit 480Wh.
Quatre ampoules de 10Wh utilisés pendant 8 heures consommeront 4x8x10 soit 320Wh.
480Wh + 320Wh font 800Wh et avec une batterie de 1200Wh il nous restera 1200-800 = 400Wh d’énergie électrique dans la batterie si elle n’est pas entre temps rechargée par les panneaux solaires.
L’intensité de charge optimale des accumulateurs Nickel-Fer est indiquée dans la documentation du fabricant. Souvent elle correspond à une fraction ou une plage de fraction de la valeur C5 des accumulateurs. Bien souvent elle est située entre C/50 et C/4 pour le Nickel-Fer.
Pour un accumulateur de 100A à C5, un fabricant indique par exemple une intensité charge de C/5, soit 20 ampères. Si l’intensité de charge est plus faible, les accumulateurs mettront plus de temps à chargé. Ce qui souvent n’est pas un problème puisque la batterie n’est pas forcément complètement déchargée et/ou ne sera pas forcément complètement déchargée le lendemain, et/ou le soleil brille suffisamment longtemps dans la journée pour recharger complètement ou suffisamment la batterie.
Dès lors que l’on connais la capacité de la batterie ainsi que l’intensité de charge optimale nécessaire, nous pouvons dimensionner le rack photovoltaïque en prenant en compte que la puissance fournie par le(s) panneaux solaires devra être suffisante en tension et en intensité afin d’obtenir une charge des batteries suffisante même dans les conditions de luminosité en journée les plus faibles, que l’on rencontre essentiellement durant les périodes d’hiver. Ceci afin de toujours recharger les batteries au moins autant que ce qu’elles ont été déchargés la veille.
- Le ou les panneaux solaires
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