De plus en plus de mobil-homes sont équipés de systèmes solaires afin d´Ãªtre indépendants d´un branchement électrique pendant plusieurs jours. Malheureusement, les systèmes sont souvent mal assemblés, de sorte que le succès espéré n´est qu´insuffisamment atteint. Le calcul est souvent faux. L´article ici est destiné à fournir un remède. Tout d´abord, toutes les factures du contrôleur de shunt le plus couramment utilisé (prix 20-90 euros) sont établies. Les contrôleurs MPT ne seront abordés que plus tard (prix 110-250 euros).

Profil de consommation

Le calcul du besoin en Ah (ampères-heures) est assez simple et peut être calculé par n´importe qui simplement à partir de la spécification de puissance du consommateur, divisée par 12V et multipliée par le heure de mise en marche. z. B. 2 lampes halogènes de 10W sur 3h consomment 20W/12V * 3h = 5Ah. C´est ainsi que vous procédez avec chaque consommateur. La pompe à eau 2A et 30 minutes fait 1Ah. À la fin, vous avez la consommation d´Ã©nergie quotidienne de par ex. B. 20Ah.

Panneau solaire

La puissance maximale souvent utilisée Wp (wat peak) d´un panneau en dit encore trop peu. La cellule solaire n´est en fait pas une source de tension mais une source de courant, donc l´adaptation de cette source à la batterie est la chose la plus importante. Autrement dit, une dalle de 80Wp mal réglée met moins de puissance dans la batterie qu´une dalle de 50Wp correctement réglée.

Comment cela peut-il être?

Parce que le panneau, comme déjà dit, est une source d´Ã©nergie, c´est-à-dire qu´il produit de l´Ã©lectricité par ex. B. 3A pour chaque tension de 0, 0V à environ 0,42V. Ensuite, le courant décroît paraboliquement jusqu´Ã  zéro à une tension de 0,52V.

Si cette cellule solaire fonctionne à une tension de 0,2V, elle donne 3A * 0. 2V = 0. 6W
Si cette cellule solaire fonctionne à une tension de 0,4V, elle donne 3A * 0. 4V = 1. 2W

La puissance augmente parce que la tension augmente, mais à un moment donné, le courant diminue plus vite que la tension augmente, la puissance chute au point où la cellule génère la tension la plus élevée de 0,52 V, mais il n´y a pas de courant s´Ã©coule, donc aucune ligne n´est émise. Le point où le produit du courant et de la tension, c´est-à-dire la puissance, atteint la valeur la plus élevée est appelé le point MPP le plus puissant. Dans notre exemple, c´est :

Ump = 0. 48V et Imp = 2. 8A donc Pmp = 1. 34Wp les plus hautes performances.

Le tableau complet :
Si cette cellule solaire fonctionne à une tension de 0.2V, elle donne 3A*0. 2V = 0. 6W
Si cette cellule solaire fonctionne à une tension de 0,4V, elle donne 3A * 0. 4V = 1. 2W
Si cette cellule solaire fonctionne à une tension de 0. 48V elle donne 2. 8A * 0. 48V = 1. 34W
Si cette cellule solaire fonctionne à une tension de 0.52V, elle donne 0A*0. 52V = 0W

Remarque : une cellule délivre un courant assez constant qui est proportionnel au rayonnement solaire et nous essayons de régler la tension si haut, mais pas trop haut, de sorte que le plus grand produit de la tension et du courant soit volonté accomplie. Cela signifie pour une cellule solaire en fait le courant assez constant, qui est un paramètre constant et non la puissance de sortie, car il dépend totalement de la tension connectée et n´est pas une constante.

Pour chaque panneau, nous devons d´abord calculer le courant. La cellule solaire unique à 25C et le rayonnement solaire de 1000W/m2 produit la puissance maximale à 0,48V à 25C. Puisque les fabricants spécifient la puissance au seul et meilleur point de fonctionnement en Wp, nous devons calculer le courant Imp à partir de la connaissance de la tension Ump. Si notre tension est inférieure à l´Ump (17V avec 36 cellules), nous obtiendrons de moins en moins de puissance, car le courant reste presque le même, mais la tension est beaucoup plus faible (par exemple 12v), donc la puissance est également plus petite.

Exemple :

Un panneau de 80Wc avec 60 cellules produit 60x0. 48 = 28. 8V et 2,78A, un courant d´environ 2,8A circule dans la batterie 12V avec un contrôleur de shunt commun.

Un panneau 50Wc avec 36 cellules produit 36x0. 48 = 17. 28V et 2. 9A, un courant d´environ 3 circule dans la batterie 12V. 0A avec un contrôleur de shunt commun.

Un panneau 60 % (80 Wp à 50 Wp) plus grand apporte moins d´Ã©nergie à la batterie.

Afin de ne pas compliquer les choses : un panneau solaire destiné à fonctionner sur une batterie 12V doit comporter 36 cellules en série. Un panneau de 72 cellules, connecté en parallèle comme deux chaînes de 36 cellules, se comporte comme un système de 36 cellules. 2 ou 3 ou 4 panneaux de 36 cellules chacun connectés en parallèle se comportent comme un système de 36 cellules avec 2, 3 ou 4 fois la puissance.

Courant réel

Il est faux de calculer le courant d´un panneau 50Wp comme 50Wp / 12V = 4A. Comme indiqué précédemment, il est de 3. 0A avec le panneau perpendiculaire au rayon de soleil. Puisque le soleil est le 21, 6, 21, 7, 21, 8, 21, 9 à midi

Berlin 58 61 58 49 38 degrés au-dessus de l´horizon
Stuttgart 62 65 62 55 42 degrés au-dessus de l´horizon
Marseille 67 70 67 58 47 degrés au-dessus de l´horizon
Palerme 72 76 72 64 52 degrés au-dessus de l´horizon

se dresse,. il faut multiplier le courant de 3A par sin (hauteur du soleil) pour qu´Ã  Stuttgart le 21 août à midi au soleil (13h30) seul un courant de 2,45A circule dans la batterie 12V. Deux heures plus tard, seulement 2. 16A circulent, ce qui signifie une puissance à 12. 8V de 27W, pas une trace de 50W.

Comme on peut le voir ici, grâce à l´installation horizontale pratique du panneau et à l´utilisation du contrôleur shunt (95% de tous les contrôleurs), nous n´obtenons que la moitié de 50W.

Rendement du panneau

Dans les livres correspondants, on suppose que le rendement quotidien en Ah est environ 5 fois le courant.

Dans notre exemple 5 x 2. 45 = 12. 25Ah à 50Wp
Dans notre exemple 5 x 3. 9 = 19.5Ah à 80Wp
Dans notre exemple 5 x 4. 9 = 24.5Ah à 100Wp

Contrôleur MPT - la plupart des contrôleurs de suivi de puissance.

Un contrôleur shunt a été supposé dans les calculs jusqu´Ã  présent. Il s´agit d´un contrôleur très simple qui alimente l´Ã©nergie solaire directement dans la batterie, comme un interrupteur, jusqu´Ã  ce que la batterie soit pleine, puis coupe l´alimentation ou alimente une deuxième batterie, par exemple la batterie de démarrage. Y a-t-il autre chose ?

Oui, il y en a. Le panneau solaire ne fonctionne pas avec un contrôleur shunt au point de fonctionnement optimal Ump (U le plus de puissance). C´est parce qu´il est ailleurs, à environ 15 à 17V, selon le rayonnement et la température.

Plus la différence de tension entre l´Ump et la tension de la batterie (12 V à 14,3 V) est grande, plus le gain d´un contrôleur MPT est important.

Le contrôleur MPT prend la plus grande puissance solaire au meilleur point de fonctionnement, convertit la puissance avec de faibles pertes en une tension requise de 12V et augmente ainsi le courant qui circule dans la batterie t.

Exemple de calcul MPT

Panneau 50Wp livré 3A dans notre batterie 12V avec un contrôleur de shunt. Les 50Wp donnent Ump = 17V et Imp = 2. 95A. Le 50W est converti à la nouvelle tension de 12V avec 92%, c´est-à-dire que le courant est de 92% * 50/12 = 3. 83A, un énorme 25 % de plus qu´avec un contrôleur shunt.

Cette valeur élevée de 25% ne se produit qu´avec une irradiation complète et une basse température de 25C. Avec chaque degré plus chaud, l´Ump chute de 0,34%. Si le panneau est plus chaud de 30 degrés (55C), la tension chute de 17V à 15,3V. Si la tension de la batterie atteint 13,8V, la différence de tension ne serait que de 1,1V et le gain du circuit MPT mérite à peine d´Ãªtre mentionné, environ 5%.

Le gain moyen sur différentes conditions solaires est de 10-15% en pratique.

Un MPT vaut-il la peine par rapport à un contrôleur shunt

En réalité, environ 15 % peuvent être atteints grâce à l´utilisation. Il faut comparer le surcoût d´un panneau 15% plus grand avec le surcoût du MPT par rapport à un contrôleur shunt. Avec de petits systèmes jusqu´Ã  100W, cela ne vaut guère la peine, avec des systèmes plus grands comme sur nos toits, vous ne vous passeriez jamais d´un MPT. Si vous voulez augmenter le rendement sans regarder les coûts, l´utilisation d´un MPT est obligatoire.

Autres moyens d´augmenter le rendement

Il est clair que le nettoyage du panneau solaire, tous les deux jours, rapporte souvent 20 à 40 %. Une couche de saleté, comme sur le pare-brise, bloque assez efficacement la lumière du soleil. Appliquez donc les panneaux de manière à ce que le nettoyage soit possible.

L´installation chronophage des panneaux amène, selon la hauteur du soleil, de quelques pourcents (au milieu de l´Ã©té) à 60% en hiver.

Le suivi équatorial complexe du panneau apporte des pourcentages supplémentaires, mais en terme de prix sur le camping-car il n´est pas compétitif avec un panneau supplémentaire horizontal ou incliné.

Bien entendu, les contrôleurs shunt et MPT mieux équipés peuvent avoir un affichage. Sont affichés : la tension de la batterie, la charge de la batterie et le courant de charge, de sorte que vous ayez un bon contrôle pour savoir si le système fournit l´Ã©lectricité correcte ou s´il vaut la peine de nettoyer le panneau solaire.

Avec les contrôleurs MPP de haute qualité, le profit est souvent également affiché, sous la forme d´Ã©nergie solaire qui s´Ã©coulerait dans la batterie sans la technologie complexe et la puissance réelle de la batterie avec le MPT coûteux. Cet affichage du ´plus´ est, pour ainsi dire, le massage de l´Ã¢me pour le prix majoré du MPT.

Graphiques :

Sur les deux graphiques je montre le courant (courbes inférieures) et les lignes (courbes supérieures) en fonction de la tension de la batterie (axe X).

Le premier graphique montre les ratios à 1000W/m2 et 25C

Le deuxième graphique montre le cas le plus pratique, un rayonnement plus faible et une température plus élevée.

Comment obtenir le bon contrôleur MPT ?

Comme nous ne faisons pas de publicité ici, tout le monde doit rechercher les termes MPT ou MPPT ou MPP et l´efficacité (92 ou 94 ou 96% ) des convertisseurs Comparer. En toute justice, on devrait supposer les mêmes conditions, par exemple la conversion de 17V à 12V (différence de 5V) est beaucoup plus difficile (efficacité inférieure de 92%) que la conversion de 17V à 14V (seulement 3V de différence). plus la différence est faible, plus le rendement réellement mesuré du convertisseur est élevé. Soyez donc prudent lorsque vous comparez. Comme il existe de nombreux concepts de circuits possibles, les appareils diffèrent considérablement en termes d´efficacité.

Salutations Pierre
rayonnement plus faible et température plus élevée.

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Salutations Pierre
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Salutations Pierre
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Salutations Pierre
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Salutations Pierre


torcman, 2009-03-23