Dimensionnement d'un régulateur
De Arebor-Energie.
Catégorie:Installation photovoltaïque autonome
4ème étape du dimensionnement d’une installation photovoltaïque autonome :
Le dimensionnement de son régulateur
Après avoir calculé sa consommation d’électricité, la surface de modules photovoltaïques nécessaires pour la produire, et le nombre de batteries essentielles au stockage de cette énergie, il faut maintenant définir le régulateur de charge/décharge dont on a besoin pour optimiser la durée de vie de son équipement et permettre une charge adéquate. Le dimensionnement du régulateur se fait en fonction de la tension des modules solaires et des batteries, ainsi que l’intensité maximale qu’ils peuvent générés. Une fois ces données recueillies, on pourra choisir une des technologies de régulation (shunt, série, PWM ou MPPT) et pour finir, on étudiera les options proposées telles qu’un écran LCD, une sonde de température autonome, etc.
Il existe deux types de régulateurs : les régulateurs de charge, et les régulateurs de charge/décharge. Les premiers sont les plus simples et les moins chères car ils ne contrôlent que la charge de la batterie. Les surcharges sont donc évitées, mais ils n’ont pas d’autre fonction. Ils peuvent toutefois convenir à une installation pour laquelle on est sûr de ne jamais épuiser complètement les batteries. Dans le cas contraire, les régulateurs de charge/décharge sont plus adaptés car ils permettent également d’éviter les décharges profondes en coupant l’alimentation de tout ou partie des appareils électriques.
Tension et intensité
Les modules fournissent de l’électricité sous une certaine tension (12, 24 ou même parfois 48VDC). C’est ce que l’on appelle la tension d’entrée. On peut également trouver, dans leur fiche technique, l’intensité maximale qu’ils sont capables de délivrer. Il faut donc, en premier lieu, choisir un régulateur fonctionnant sous cette même tension, et qui puisse supporter l’intensité maximale d’entrée. Si vous optez pour un régulateur contrôlant également la décharge, il faut se renseigner sur l’intensité dont vos appareils ont besoin, c'est-à -dire l’intensité maximale de sortie.
Shunt, série, PWM ou MPPT
Se sont les quatre grandes technologies de régulation de la charge. Les régulateurs Shunt et Série sont plus anciens et les moins chers, mais ils ne permettent pas une recharge complète de la batterie, et ne se trouvent quasiment plus sur le marché. Le choix se tourne donc vers les régulateurs PWM ou MPPT.
Le premier est de loin le plus courant car il offre un bon rapport qualité/prix. Il assure une recharge complète de la batterie, et peut disposer de très nombreuses fonctions d'utilisations, de sécurité où de confort (écran LCD, etc...).
MPPT signifie Maximum Power Point Tracker, autrement dit le « détecteur de point de puissance maximum ». La tension des modules varie en fonction de la température : plus il fait chaud et plus la tension diminue. Sachant qu’un module peut atteindre facilement 50 à 60°C même en étant ventilé, les constructeurs les ont donc surdimensionné afin que la tension soit toujours suffisamment élevée. Cependant, si le module délivre une tension de 17V, par exemple, pour alimenter une batterie 12V, les 5V de différence seront perdus. Le régulateur équipé d’un MPPT permet de réduire la tension lorsque c’est nécessaire, tout en augmentant l’intensité. On maintient donc la puissance du système au maximum. Le coût de cet appareil et sa consommation d’énergie ne le rendent pas avantageux pour des installations de petites tailles.
Vous pouvez consulter un exemple de calcul en suivant ce lien, ou passer à la cinquième étape en suivant ce lien.
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