Exemple de dimensionnement de batterie, calcul (ex1)
De Arebor-Energie.
Catégorie:Les batteries stationnaires
Catégorie:Installation photovoltaïque autonome
Continuons notre exemple avec l'habitation de montagne dont les propriétaires ne s'y rendent que pendant les vacances. Nous avons obtenu des deux premières étapes les données suivantes: Pour les vacances de février nous disposons de 85 jours de charge et 7 jours de décharge pendant lesquels nous consommerons 9922Wh. Pour les vacances d'été nous disposons de 150 jours de charge et 15 jours de décharge pendant lesquels nous consommerons 18612 Wh. Enfin, pour les vacances de la Toussaint nous disposerons de 65 jours de charge et 7 jours de décharge pendant lesquels nous consommerons 9922Wh. Pour couvrir l'ensemble de ces besoins, il nous faut un module photovoltaïque de 39Wc minimum. Calculons maintenant la capacité des batteries à installer.
Énergie stockée
L'énergie que doivent emmagasiner les batteries correspond à toute l'énergie produite par les modules pendant la période de charge. Quand les résidants consommeront de l'électricité, c'est à dire durant la période de décharge (les vacances), les modules continueront à fabriquer de l'énergie qui sera directement utilisée. Ce qui doit être stocké ne correspond donc pas à la consommation totale.
Pour connaître cette quantité, il suffit de multiplier le nombre de jour de décharge par la production moyenne du module à cette époque, et de soustraire ce résultat à la consommation totale:
Quantité = Consommation totale (en Wh) – (durée de la décharge (en j) x puissance du module (en Wc) x coefficient d'ensoleillement)
Vacances de février: 9922 Wh – (7 jours x 39Wc x 2,8) = 9166 Wh.
Vacances d'été: 18612 Wh – (15 jours x 39 Wc x 4) = 16272 Wh.
Vacances de la Toussaint: 9922 Wh – (7 jours x 39 Wc x 4) = 8830 Wh.
On peut constater que le choix du module avait précédemment était fait en fonction des vacances de février, mais cette fois, le choix des batteries doit se faire en fonction des vacances de juillet. En effet, c'est pour cette période que le plus d'énergie doit être stockée. Nous avons besoins d'une batterie (ou d'un ensemble de batteries) d'une capacité de 16272Wh minimum.
La capacité s'exprime davantage en Ampère-heure (Ah). Pour convertir les Wh en Ah, il suffit de les diviser par la tension du système. Le choix de la tension fait partis du dimensionnement, et nous ne l'avons pas encore décidé. Cependant, puisqu'il s'agit d'une installation de petite taille, nous allons faire nos calculs avec une tension de 12VDC (ce qui est très courant comme valeur). Le résultat est donc de 16272Wh / 12V = 1356Ah.
Profondeur de décharge
Pour finir, nous allons choisir une profondeur de décharge à ne pas dépasser afin de prolonger la durée de vie des batteries. Le meilleur compromis se situe entre 60 et 80% de décharge, sachant qu'il sera toujours possible d'aller au-delà en cas de problème ou de consommation inattendue (situation à éviter au maximum car elles se rechargent lentement). Au final, nous choisirons donc une batterie d'une capacité minimum de 1356Ah / 0,75 = 1808Ah.
Nous avions calculé dans le dimensionnement des modules (2e étape) que les résidants pourraient éventuellement consommer davantage d'énergie par rapport à ce qui était prévu initialement. Cependant, la taille des batteries était une des conditions pour que se soit possible. Nous venons de calculer que les batteries seront optimisées pour le mois de Juillet. Le surplus de production que les modules auraient pu fournir ne sera donc pas stocké durant cette période. Il n'y a que pour les vacances d'automne qu'une consommation plus élevée est envisageable.
Notre installation photovoltaïque autonome aura donc besoin de plusieurs batteries dont la capacité totale devra être de 1808 Ah minimum pour répondre aux besoins indiqués. Vous pouvez consulter le deuxième exemple en suivant ce lien ou passer à la quatrième étape en suivant ce lien.
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