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Électricité: Autonomie et matériels

Électricité Autonomie et matériels

Explications sur l'autonomie de ton fourgon aménagé. Du panneau solaire à la batterie en passant par le régulateur et le convertisseur

En fait, il existe trois moyens charger sa batterie auxiliaire pour être autonome mais aujourd’hui nous nous consacrons uniquement sur le panneau solaire.

Les autres moyens peuvent être combiné avec le moyen du panneau solaire, les schémas électrique est bien évidement différent

  • Recharge à l’aide de l’alternateur du fourgon (qui est possible de le combiner avec le moyen du panneau solaire, le schéma électrique est bien évidement différent)
  • Charger la batterie par une prise électrique, par exemple dans les campings, air de camping car…

Table des matières

Lexique des différents éléments

Elle permet de stocker l’électricité produite par le panneau solaire, puis de la redistribuer lorsque l’on en a besoin.

Il s’agit d’un dispositif de production d’énergie renouvelable. Dans le premier cas, il transforme l’énergie solaire en chaleur et dans le deuxième, en électricité

Un régulateur de panneau solaire est un boitier électronique qui complète une installation de production d’électricité photovoltaïque. Indispensable, il a pour fonction d’optimiser le processus de charge des batteries de stockage. Il évite les pertes de puissance, les surcharges des batteries, et accroit la puissance des panneaux.

Le convertisseur de tension transforme le courant continu produit par les panneaux photovoltaïques sous une tension de 12V, 24V ou 48V en courant alternatif de tension 220V/230V.

Les convertisseurs sont équipés de protections, comme la surchauffe, la surtension et limitent la décharge de votre batterie pour éviter un endommagement irréversible.

Batterie auxiliaire pour le stockage

La première étape est de savoir qu’elle seront nos besoins en électricité par rapport à l’équipement que nous allons brancher et la durée d’utilisation pour définir la capacité de la batterie qu’il vous faudra.

Un fourgon aménager avec réfrigérateur, une télévision et vivre à l’année dedans n’aura pas les mêmes besoins d’électricité que les personnes voulant juste partir en vacances ou en week-end avec peu d’équipement. 

Cela jouera également sur le choix du panneau solaire et convertisseur.

Vous devez donc lister tout, j’ai bien tout ce que vous avez besoins de brancher. Que ce soit en 12V ou 240V. 

 

Comment et où trouver la puissance nécessaire de mes appareils?

Rappel des formules qui pourront vous êtres utile selon les appareils

 

Il faut toujours prendre les données de sortie « OUTPUT »

Par exemple, pour ce chargeur de téléphone, nous avons:

Une sortie de 5V (U tension en volts) et 2A (intensité en ampères) et nous cherchons la puissance en W (watts)

Nous appliquons la formule:

Si vous avez la mention « OR » cela veut dire s’adapte à l’appareil qu’il va recharger et fournira au maximum 9V et 2A soit 18W

 

Pour les appareils en 230V:

Sur les plus gros appareil la puissance en watts (W) sera clairement inscrite.

Cela sera très important pour choisir votre convertisseur (transforme le 12V en 230v, je vous en parle un peu plus bas) 

Vous avez toutes les billes pour lister vos appareils que vous voulez mettre dans votre fourgon aménagé. Hésitez pas donc à repérer les produits que vous voulez achetez en regardant les caractéristiques techniques de chacun.

Vous avez juste à prendre la puissance en W (watts) estimer combien de temps vous allez l’utiliser par jour ce qui vous donnera la consommation nécessaire en Wh/j (Watts heure par jours)

Exemple de liste:

Appareil Puissance (W) Durée d’utilisation par jour (H) Consommation (Wh) par jour
Ordinateur Portable
45W
2h
90 Wh/jour
Téléphone portable
20W
2H
40 Wh/jour
Lumière LED
6 ampoules à 7w = 42W
2,5H
105 Wh/jours
Refrigerateur
25W
24H
600 Wh/jours
Enceinte bluetooth
20W
1H
15 Wh/jour
TOTAL
152 W
850 Wh par jour

Dans cet exemple, la consommation quotidienne sera de 850 Wh et une puissance maximum de 152 Watts

Maintenant, nous allons faire un calcul très simple. Et oui, encore un. L’unité de mesure d’une batterie s’exprime en Ah ( Ampère-heure) et nous voulions savoir quel batterie choisir pour faire fonctionner vos appareil.

Le calcul est très simple:

Vous devez donc prendre une batterie ayant au moins 70,33 Ah mais pour une question de longévité de votre batterie il est conseillé qu’elle ne se décharge jamais de plus de 40%

Dans ce cas, il faudra acheter une batterie d’au moins 175 Ah.

Si nous poussons encore plus loin.

Si vous souhaitez à l’avenir rajouter des appareils ou si vous n’avez pas de soleil durant une certaine période, vous pouvez acheter une batterie avec plus d’ampérage heure. Vous pouvez multiplié par 1.5 votre résultat et acheter une batterie proche des 262 Ah.

Panneau Solaire

Pourquoi installer des panneaux solaire?

Tout simplement pour être autonome. Pas besoins de chercher un lieu de recharge durant votre road trip. Vous n’avez pas forcément envie de vous arrêter dans une aire de camping car ou dans un camping, pas vrai? Un beau sport en pleine nature c’est mieux, non?

C’est aussi un moyen écologique.

Souple ou Rigide?

Les panneaux souples sont plus faciles à poser, s’adapte sur n’importe qu’elle type de surface c’est à dire qu’il épouse la forme de la carrosserie et est très discret (quelques millimètre d’épaisseur). Cependant les panneaux souples à aujourd’hui a un rendement inferieur au panneau rigide.

Le panneau solaire fixe permet d’avoir une aération sous celui-ci grave au système de fixation et donc d’éviter une surchauffe et une perde de rendement. 

Il est aussi plus résistant.

Fixe ou orientable?

Si vous cherchez la performance,  il faut opter pour l’orientable à environ 30°. Dans cette position, il sera au maximum de sa production entre 11h et 15h. orienté plein sud. Il a une production de courant optimal mais cela à un coût.

Il faudra dépenser environ 2.399€ pour un panneau de 100 W qui fournira une intensité de 7,69 A, au lieu de 379 € environ pour un panneau fixe de puissance équivalente posé à plat qui fournira une intensité de 6,41 A. 

Les différentes technologies de panneaux solaire:

  • Les panneaux solaires monocristallins : dont les cellules sont issues d’un seul cristal de silicium. La structure du cristal est parfaitement homogène ce qui lui donne sa couleur caractéristique qui est généralement parfaitement noire.
  • Les panneaux solaires polycristallins : dont les cellules sont composées de plusieurs cristaux de silicium de taille diverses et variées ! Contrairement aux cellules monocristallines, les cellules polycristallines ne présentent pas une couleur totalement homogène qui, elle, se rapprochera plutôt du bleu !

Retenez simplement que les panneaux monocristallins offrent de meilleurs rendements et un rendu plus esthétique, le tout pour un prix similaire aux panneaux polycristallins.

Aujourd’hui, ce sont les panneaux solaires monocristallins qui affichent les meilleurs rendement, pouvant aller jusqu’à 24%.

Les meilleurs panneaux polycristallins affichent quant à eux des rendements pouvant aller jusqu’à 18 %.

Quelle puissance choisir?

Selon H2R Équipement:

Pour généraliser, 100 W de panneau solaire peut vous restituer selon la saison environ :

  • Eté : 40 Ah
  • Printemps / Automne : 25 Ah
  • Hiver : 5 à 10 Ah

Donc pour 200W, on multiplie ces valeurs par 2, pour 300W par 3 et ainsi de suite…

Ces données seront valables pour l’Ouest de la France (de la Bretagne jusqu’au nord de la Nouvelle Aquitaine). Si vous êtes situé plus au Sud, vous pouvez rajouter 20 % à ces valeurs. Inversement, si vous sillonnez plutôt la partie Nord & Nord Est, il suffit de soustraire 20 %.

Régulateur: Indispensable

Qu’est-ce qu’un régulateur?

Un régulateur de panneau solaire est un boitier électronique qui complète une installation de production d’électricité photovoltaïque. Indispensable, il a pour fonction d’optimiser le processus de charge des batteries de stockage. Il évite les pertes de puissance, les surcharges des batteries, et accroit la puissance des panneaux.

Les technologies:

  • Les régulateurs standards, PWM: Pulse-Width Modulation
  • Les régulateurs MPPT: Maximum Power Point Tracking

Le régulateur MPPT fait en sorte que le panneau fournisse toujours sa puissance de sortie maximale. Il augmente de 30 % l’alimentation électrique sortie du panneau solaire. Il calcule en temps réel le points de puissance optimal pour délivrer toute la puissance aux batteries. De plus, le régulateur MPPT permet une utilisation totale de la tension des panneaux C’est le plus performant!

 

Choisir son régulateur

Il faudra prendre en compte deux critères:

  • Tension d’entrée en V (volt)

La tension d’entrée (VOC) peut varier de 23V à 150 V voir beaucoup plus ! Pour cela il suffit de se référer à la tension à vide de votre panneau, et s’ils sont en série de l’additionner, facile !

Exemple : Vous avez 2 panneaux de 100W branchés en série avec tension à vide de 23 V chacun. Le parc solaire offrira donc 46 V en sortie, il faudra un régulateur acceptant minimum 46 V en entrée.

  • Intensité de sortie en A (ampère)

Là aussi, rien de compliqué ! Il s’agit de l’intensité de sortie que peut délivrer le régulateur à la batterie. Il suffit de diviser la puissance de votre parc solaire par la tension de charge du parc batterie pour obtenir une valeur en intensité. Exemple : Vous avez un panneau solaire de 200 W pour une batterie 12V de 130 Ah. La batterie charge à environ 14.4V. Donc, 200W / 14.4 V = 13.8 A. Il faudra donc ici un régulateur pouvant sortir 13.8 ampères.

Convertisseur Pour avoir du 230V

Qu’est-ce qu’un convertisseur?

C’est lui qui va transformer le courant continu (DC) en courant alternatif (AC).

Du 12, 24 ou 48V selon les batteries misent et de leurs branchements (Exemple: Une batterie en 24v ou 2 batteries en 12v)

Sachez que certain appareils que l’on a l’habitude d’utiliser en 230v existe aussi 12v

Convertisseur de tension Pseudo Sinus / Quasi Sinus

– Un convertisseur de tension « Pur Sinus » fournit un courant sinusoîdal équivalent à celui du réseau électrique.
– Un convertisseur de tension « Pseudo Sinus » génère un signal dégradé. La qualité de ce type de convertisseur est très variable, la forme du courant pouvant aller d’un signal carré à une quasi sinusoïde.
 
Un convertisseur de tension « Pur Sinus » peut alimenter n’importe quel type d’appareil s’il délivre la puissance adaptée.

Comment choisir mon convertisseur?

Tension d’entrée (V)

  • Tout d’abord, vous devez savoir la tension venant de vos batteries auxiliaires (ou de votre batterie auxiliaire) selon la batterie ou le nombres de batterie, la tension peut être de 12v, 24 ou 48v.
  • Quand cous choisissez un convertisseur de tension, il faut prendre un ondulateur dont la puissance nominale est au minimum égale à la puissance en Watt de votre appareil électrique qui consomme le plus.

La puissance (W)

La puissance est exprimée en watts (W) ou en VA (volt ampère) 1w = 1Va

La puissance nominale est la puissance minimum dont un appareil à besoin pour fonctionner au démarrage. Sur chaque convertisseur de tension DC/AC est indiqué la puissance maximale continue ( ou puissance nominale) et la puissance maximale en pointe ( W crête, c’est la puissance nominal x2)

Exemple d’appareil qui demande beaucoup de puissance:

  • Sèche cheveux ( entre 1000w et 2000w)
  • Plaque à induction 1 feu (2000w)

Le rendement (%)

Tout les convertisseurs n’ont pas le même rendement. Un convertisseur de tension DC/AC de mauvaise qualité aura un moins bon rendement qu’un ondulateur de bonne qualité.

Faite attention au rendement lors de l’achat. Si vous en achetez un de 1000w avec un rendement de 80%, vous n’aurez une puissance de 800w à la sortie.

 

Quelle marque choisir?

Je conseil la marque Victron spécialisé dans le monde du nautisme réputé pour sa fiabilité (car les conditions de fonctionnement sont nettement plus dures qu’en camping car) 

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