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. Commençons d’abord par 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 n’est jamais (ou très rarement) optimale, on considère que la puissance réelle d’un panneau solaire se situe entre 75 et 80 % de sa puissance crête.

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. 200Ah représente donc un stock maximal possible dans la batterie.

🤓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 = Volt × Ampère

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

Pour une batterie 12V 200Ah, 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 24V 200Ah aura donc une capacité de stockage de 4 800 Wh.

En ajoutant une seule donnée à l’équation que l’on connaît déjà pour obtenir les Watts, on peut obtenir la puissance minimale requise pour qu’un panneau solaire recharge une batterie 12V 200Ah.

En divisant le résultat obtenu en Watts par le nombre d’heures de production quotidienne, on obtient ce résultat : 

2 400 W / 6h d’ensoleillement = 400

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

👋Afin d’être assuré 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.

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.

Voyons si cela change en prenant un panneau solaire de 500 Wc (la taille de ces panneaux solaires est en général un peu plus grande). 

Un panneau solaire de 500 Wc produit en moyenne 400 Wh.

400 x 6 = 2 400

Le panneau solaire de 500 Wc pourra remplacer le stockage de la batterie 12V 200Ah 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 des pertes éventuelles ou des mauvaises conditions de température (celle-ci influe sur le rendement d’un panneau solaire).

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 afin de créer une installation solaire viable sur le long terme et dans différentes situations.

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.

Pour que les durées de vie du panneau solaire comme de la batterie soient optimales, il faut absolument que la tension nominale du panneau solaire corresponde à celle de la batterie. Pour une tension nominale de 12V de ma batterie, il faudra que le panneau soit à une tension de 12V aussi. 

💡Une tension nominale 15 à 20 % plus grande pour le panneau solaire est une bonne chose, cela permet de rendre la recharge efficace. Une tension nominale de 14V maximum est donc possible sur un panneau solaire relié à une batterie 12V 200Ah.

Le type de batterie peut changer certaines choses.

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. 

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 200Ah, le courant maximal sera donc de 30 ampères (15 % de 200).

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 14V idéalement (15 à 20 % de plus que la tension de la batterie de 12V)

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 12V 200Ah, la puissance maximum requise pour le panneau sera de 420 Wc afin d’écarter tout risque d’endommagement de la batterie.

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. Possédant de nombreux avantages, elle est une solution efficace pour stocker de l’énergie solaire avec une batterie.

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, il vaut mieux utiliser un panneau avec une tension bien plus basse que la tension maximale de la batterie. Cela permet de recharger la batterie sans risque de surcharge. En revanche, elle ne sera jamais chargée complètement.

Choisir des matériaux de qualité et se faire conseiller par des spécialistes restent la meilleure solution pour pouvoir jouir d’une installation solaire viable dans le temps !

Des panneaux solaires avec batteries requièrent un certain investissement. Il vaut donc mieux bien réfléchir et étudier le projet avant l’achat pour ne pas risquer de mauvaises surprises.

Si cela peut paraître évident, choisir des matériaux de qualité est important, surtout en ce qui concerne des équipements électriques amenés à fonctionner régulièrement. Une batterie de très bonne qualité sera plus sécuritaire et souffrira moins des aléas qui peuvent avoir une influence sur l'état ou la durée de vie de la batterie. De même, un panneau de bonne qualité, doté d'une technologie performante (un panneau monocristallin par exemple) et bien monté (orientation, inclinaison, etc.) aura une durée de vie plus longue et un rendement plus important qu'un autre.

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 batteries solaires. 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 la seule véritable grande faiblesse de cet appareil qui produit de l'électricité grâce à une énergie renouvelable, son intermittence. La terre tourne et le jour ne dure pas 24 heures. Alors, quand le soleil part éclairer d'autres contrées, que la nuit prend le relais ou que les nuages empêchent la lumière de réellement passer, 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 émergent les rayons solaires comme un chargeur solaire, en plus grand ! 🌞