Quel panneau solaire pour recharger une batterie 12v 200 Ah ?

Si le lexique électrique peut paraître aussi obscur que la langue elfique utilisée dans le Seigneur des Anneaux, avec quelques explications, tout va déjà mieux. Vous allez voir, c’est pareil pour les panneaux solaires ! 😀

🐓Pas de concours de coqs ici, juste une unité de mesure.

Pour un panneau solaire, l’unité nominale est la puissance-crête. Cette puissance permet de mesurer tous les panneaux dans des conditions standards afin d’avoir un repère pour les comparer. Le même panneau à Dunkerque ou à Ajaccio ne produira pas la même quantité d'électricité à cause de l'ensoleillement, l'inclinaison du panneau, son orientation, le type de panneau solaire, etc.

🌞Un panneau de 300 Wc produit donc 300 Wh dans des conditions optimales (avec un panneau de 300 W, on peut déjà alimenter certains appareils électriques).

⛅Parce que la météo est rarement optimale, on considère que la production réelle d’un panneau solaire se situe entre 75 et 80 % de sa puissance crête².

Dans ce cas, le panneau de 300 Wc produira, en moyenne, 240 Wh.

🧑‍🏫Maintenant que nous avons compris le principe de la puissance-crête, plongeons-nous dans les unités qui définissent une batterie.

La tension (en Volt) permet d’indiquer la puissance électrique qu’il faut pour charger la batterie. C’est un peu le débit d’énergie électrique qui est insufflé dans la batterie.

L’ampère-heure représente la quantité d’énergie que la batterie peut stocker. 200 Ah représente donc un stock maximal possible dans la batterie.

Une batterie de 10 Ah peut délivrer 10 ampères pendant 1 heure ou 1 ampère pendant 10 heures.

🤓Comme nous l’avons vu dans notre article “La formule de l’énergie électrique”, la puissance en W s’obtient en multipliant la tension en Volt avec l'intensité en Ampère.

Watt/heure = Volt × Ampère/heure

Grâce à cette formule, il est possible de déterminer ce que la batterie peut stocker en Wh (watt-heure). 

Pour une batterie 12 V 200 Ah, on multiplie donc les V par les Ah pour obtenir la capacité de stockage de la batterie en Wh. 

12 x 200 = 2 400

🔋La batterie peut stocker 2 400 Wh d'électricité. 

Une batterie 24 V 200 Ah aura donc une capacité de stockage de 4 800 Wh.

Maintenant, on peut obtenir la puissance minimale requise pour qu’un panneau solaire recharge une batterie 12 V 200 Ah.

On sait que l’énergie nécessaire = 12V x 200 Ah = 2400 Wh

En divisant ce résultat par le nombre d'heures d'ensoleillement, on peut obtenir la puissance crête adéquate pour remplir la batterie dans le temps imparti.

2 400 Wh / 6h d’ensoleillement = 400

Il faut donc au minimum un panneau solaire de 400 Wc pour recharger une batterie 12 V 200 Ah avec 6 heures d'ensoleillement.

👋Afin d’être assuré·e d’avoir une batterie chargée à la fin de la journée (ou selon le temps désiré), il faut prévoir un peu plus de puissance encore. Souvenons-nous que la puissance réelle d’un panneau solaire équivaut à 80 % de sa puissance-crête.

Un panneau solaire de 400 Wc produit donc en moyenne 320 Wh.

On considère donc que la puissance réelle du panneau produit 320Wh x 6 H

320 x 6 = 1 920

La quantité réelle produite par un panneau de 400 Wc avec 6 heures d'ensoleillement est donc de 1 920 Wh, et non 2 400 Wh.

Et pour un panneau solaire de 500Wc ?

Celui-ci produit en moyenne 400 Wh (puisque 80 % de 500 = 400).

400Wh x 6 = 2 400Wh

Le panneau solaire de 500 Wc pourra recharger une batterie 12 V 200 Ah en 6 heures, en moyenne.

🌞Plus d’heures d'ensoleillement, c’est moins de puissance-crête nécessaire pour que le panneau produise la même quantité d'électricité par jour.

🚨En plus du différentiel entre la puissance réelle et la puissance-crête, d’autres facteurs peuvent jouer sur le remplissage de la batterie comme : 

Pour monter une installation solaire viable sur le long terme et dans différentes situations, il faut prendre en compte la capacité de la batterie, sans oublier la consommation d’énergie des appareils utilisés, ou encore le rendement des panneaux solaires.

Maintenant que la puissance du panneau correspondant à la capacité de stockage de la batterie a été choisie, il faut se pencher sur d'autres facteurs qui agissent sur la synergie entre l'appareil qui produit et celui qui stocke l’énergie.

La tension nominale des deux appareils (panneau solaire et batterie) ou le type de batterie sont d’autres facteurs à prendre en compte.

 La tension nominale est la tension standard à laquelle un appareil électrique (comme une batterie ou un panneau solaire) est conçu pour fonctionner de manière optimale. Pour que les durées de vie du panneau solaire comme de la batterie soient optimales, il faut que la tension nominale du panneau solaire corresponde à celle de la batterie. Pour une tension nominale de 12 V de la batterie, il faudra que le panneau soit à une tension de 12 V aussi.

👋 La tension nominale du panneau est souvent plus élevée que celle de la batterie et le régulateur de charge (MPPT ou PWM) se charge d'adapter la tension pour la bonne charge de la batterie

💡Une tension nominale 15 à 20 % plus grande pour le panneau solaire est une bonne chose, cela permet de rendre la recharge efficace. Un panneau de 12V compatible aura une tension quand il ne délivre aucun courant entre 21 et 22 Volts. La tension en fonctionnement réel quand le panneau est connecté à un régulateur ou à une batterie via un régulateur est de 17 à 18 Volts. Ce fonctionnement permet au panneau de charger la batterie 12V en toute circonstance et le régulateur de charge gère l'adaptation entre les deux.

Le type de batterie peut changer aussi modifier certains paramètres.

👋Le “C rating” est une mesure qui détermine l’intensité du courant acceptée par la batterie. En général, ce “C rating” se situe aux alentours des 15 % de sa capacité en Ah (ampère-heure). Pour une batterie de 200 Ah, le courant maximal sera donc de 30 ampères (15 % de 200).

C’est la batterie la plus répandue, pas chère, fiable et dotée d’une grande durée de vie, ce genre de batterie peut parfaitement conserver de l'énergie solaire. 

En multipliant la tension par cette donnée, on peut obtenir la puissance maximum du panneau solaire afin d’éviter tout dégât ou accident avec la batterie acide-plomb. 

On a donc une tension de 14 V idéalement (15 à 20 % de plus que la tension de la batterie de 12 V).

On a aussi un courant maximal de 30 ampères pour ne pas abîmer la batterie.

14 x 30 = 420

Avec ce genre de batteries acide-plomb de 12 V 200 Ah, la puissance maximum requise pour le panneau sera de 420 Wc afin d’écarter tout risque d’endommagement de la batterie.

🚨 La batterie acide-plomb est très sensible au dépassement du C rating, ce qui peut causer sulfatation, surchauffe et perte de capacité.

La batterie lithium ou lithium-ion est plus chère que celle acide-plomb. Elle est aussi plus efficace, plus légère et moins dangereuse en cas de mauvaises manipulations. Elle est une solution efficace pour stocker de l’énergie solaire avec une batterie.

🟢 Efficacité énergétique supérieure

🟢 Poids réduit

🟢 Durée de vie plus longue

🟢 Sécurité accrue

🟢 Maintenance réduite

🟢 Tolérance aux décharges profondes 

🟢 Meilleure densité énergétique

🚨Les batteries lithium sont plus tolérantes au C rating. Toutefois, le dépasser  peut entraîner surchauffe, dégradation chimique et risques de sécurité.

Le régulateur de charge (à ne pas confondre avec l'onduleur solaire) est un outil qui permet de contrôler la tension et le courant passant du panneau solaire à la batterie. Ce super-héros du transport électrique permet à la batterie une charge régulière sans risque de surcharge ou décharge excessive, ce qui pourrait endommager la batterie et réduire drastiquement sa durée de vie.

 🚨Sans régulateur de charge, le système est instable et peut s'avérer dangereux. Il vaut mieux donc ne pas utiliser un système sans régulateur de charge

Dans l’article “Quel est le prix pour des panneaux solaires d’une maison 200 m² ?”, on indique que le prix moyen est de 2 800 à 3 500 € par kWc (4 300 à 5 000 €/kWc pour un système hybride thermique et photovoltaïque), le calcul est simple.

Ajoutons à cela, le coût d’une batterie lithium-ion de 10 kWh : entre 6 000 et 10 000 €.

16 800 € (panneaux) + 6 000 € (batterie) = 22 800 €.

21 000 € (panneaux) + 10 000 € (batterie) = 31 000 €.

Une installation de 6 kWc coûtera donc, en moyenne, entre 22 800 € et 31 000 €, en fonction du choix des équipements.

Face à tant de facteurs, il est parfois difficile de se repérer dans un projet solaire, que cela soit pour une installation en toiture, dans le jardin, avec ou sans batterie solaire. Pour cela, Ekwateur propose une collaboration, de la genèse du projet à sa mise en marche. Cet accompagnement individualisé et personnalisé s’incarne en trois grandes étapes : 

Les batteries pour panneaux solaires permettent de remédier à l'intermittence de l’énergie solaire.La terre tourne et le jour ne dure pas 24 heures. Alors, quand le soleil part éclairer d'autres contrées, la batterie solaire permet de profiter de l'énergie solaire, même quand l’astre n’est plus là. Que ce soit dans une habitation ou dans un camping-car, par exemple, le panneau solaire et sa batterie permettent de produire partout où apparaissent les rayons du soleil, comme un chargeur solaire, en plus grand ! 🌞

Le kit solaire peut aussi être une solution pour coupler des panneaux solaires avec des batteries. Le kit solaire possède l’avantage de souvent pouvoir être installé sans aide professionnelle. Plus encore, pas besoin de manipulation dantesque puisqu’un simple branchement sur une prise électrique murale du foyer suffit pour certains comme les panneaux solaires plug and play !

C’est donc un ensemble d’équipements permettant d’installer un système solaire autonome ou raccordé au réseau.

Il inclut généralement :

Et voilà, vous êtes maintenant fin prêt·e à choisir la batterie et l’installation qui vous convient le mieux ! On vous attend sur notre page dédiée à l’installation solaire. On va s’occuper de vous aux petits oignons 😉.