Batteries solaires
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Comment rendre vos batteries performantes longtemps ?
Les batteries d'acide de plomb sont souvent considérées comme le point faible des systèmes d'énergie renouvelable.
En réalité, les batteries solaires d'aujourd'hui sont meilleures que jamais, de même que les dispositifs qui les règlent et protègent.
Les problèmes de batteries sont rarement dus à leurs défauts mais à une mauvaise utilisation.
Nous présenterons dans cette section des directives à suivre pour éviter la grande majorité des problèmes.
Choisir les batteries et les panneaux adéquats
Un parc de batteries doit être dimensionné pour une autonomie de 2 à 7 jours suivant les conditions climatiques et l’application (résidentielle ou industrielle).
Après un an de service, il n'est pas recommandé d'ajouter de batteries neuves avec des vielles, parce que la tension des batteries change avec l'âge. En mélangeant des vielles batteries avec des neuves, des courants parasites circuleront entre elles, entraînant des pertes. Les panneaux solaires ou éoliennes sont la source d'énergie primaire, ils doivent être dimensionnés pour produire (en moyenne) 30% plus que les besoins énergétiques. Ces 30 % compensent les pertes de stockage au niveau des batteries, les pertes de conversion au niveau des onduleurs, pertes au niveau des câbles et régulateurs.
Acheter les batteries de hautes qualités et adéquates pour vos besoins
Vous obtenez ce que vous payez. De bonnes batteries solaires à décharges profondes peuvent durer 5 à 15 années, et parfois plus. Les batteries bon marché sont souvent source d’ennuis et disposent d'une durée de vie moindre.
Eviter plusieurs câbles d'interconnexions
Le parc idéal de batteries est le plus simple, se composant d'une seule série de cellules. Les batteries de capacité plus élevée tendent à avoir des plaques plus épaisses, et donc une plus grande longévité. Avoir peu d'unités réduira la probabilité des défauts et réduit l'entretien.
Supposez par exemple, que vous avez besoin d'un parc de batteries de 700 Ah 12 V. Vous pouvez utiliser 12 câbles d’interconnexions avec 7 batteries de 100 Ah 12 V ou 2 câbles d’interconnexions avec 2 batteries de 350 Ah 12 V.
Résultat les batteries de plus grand Ah sont préferables.
Il est fortement recommandé de ne pas installer plus de trois parcs parallèles de batteries. Les parcs non connectés à la source d’énergie auront souvent moins d’énergie. Il en résultera une mauvaise répartition de stockage. Les batteries ayant moins d’énergie à stocker se trouveront affaiblies, à long terme, le système souffrira dans l'ensemble et vous coûtera plus, à long terme.
Ci-après quelques précautions à prendre lors de câblage de parcs de batteries. Le but est de maintenir toutes les cellules à un état de charge égale. Les cellules qui tendent à recevoir moins de charge sont susceptibles d'échouer prématurément. Ceci peut réduire des années de la durée de vie des batteries. Une fraction d'ohm de résistance supplémentaire dans un parc des batteries peut réduire sa durée de vie entière.
1) Relier les deux câbles principaux aux coins opposés de la du parc de batteries, et maintenir la symétrie dans la taille et les longueurs de fil. Ceci aidera à distribuer le courant même.
2) Arranger les batteries pour maintenir la même distribution de la température dans l'ensemble du parc de batteries. Éviter l'exposition inégale aux sources de chaleur. Laisser au moins 1.5 cm d'espace autour de chaque batterie, pour favoriser le refroidissement
3) Appliquer une charge de finition au moins toutes les 3 semaines (apporter chaque cellule à une charge de 100%).
Prévenir la corrosion
Dans les installations disposant de beaucoup de batteries, la corrosion des bornes et les câbles est un ennui laid qui cause des risques. Une fois que la corrosion s’engage, il est difficile de l'arrêter. La bonne nouvelle est qu’il est facile de le prévenir en appliquant un mastic non durcissant à toutes les pièces en métal des bornes des batteries. Enduire complètement les bornes des batteries, les crochets de fil, les écrous et les boulons individuellement.
Des composants spéciaux sont vendus pour protéger les bornes, mais vous pouvez avoir des résultats parfaitement bons en utilisant la gelée de pétrole (Vaseline). Elle n'empêchera pas le contact électrique. Appliquer un enduit mince avec vos doigts. Les fils doivent être hermétiquement scellés.
Il faut également placer les batteries au-dessus d'un plancher pour éviter tout contact avec l’eau. Le nettoyage des dessus des batteries (environ deux fois par an) enlèvera l'humidité accumulée (éclaboussure acide) et la poussière. Ceci réduira la corrosion et empêchera les courants parasites de causer les pertes d'énergie. Les batteries protégées par ces mesures subiront des corrosions négligeables, même après 10 ans de service.
Permettre une température modérée
Les batteries perdent approximativement 25% de leur capacité à une température de 30 F (1.2 °C).
À températures élevées, elles se détériorent plus rapidement. Ainsi, il est souhaitable de les protéger contre les températures extrêmes. Si aucune structure thermiquement stable n'est disponible, considérer une clôture terre-abritée.
Là où la basse température ne peut pas être évitée, opter pour des batteries de capacités plus importantes, permet de compenser la perte de capacité en hiver. Éviter les sources directes de chaleur radiante qui feront que quelques batteries réchaufferont d'autres.
Utiliser les moyens de compensation de température
Quand les batteries sont froides, elles exigent une augmentation de la limite de la tension de charge, afin d'atteindre la pleine charge. Quand elles sont chaudes, elles exigent d'une réduction de la limite de la tension de charge afin d'empêcher la surcharge.
La compensation de la température est un dispositif incorporé dans beaucoup de contrôleurs de charge (régulateurs), centres de puissance, ainsi que dans les chargeurs de secours de quelques onduleurs/chargeurs. Pour employer ce dispositif, utiliser une sonde de contrôle de température interne des batteries qu'on appeleRTS (Remote temperature sensor).
Il faut connecter l’un des bouts de cette sonde au régulateur et fixer son autre bout à une quelconque des batteries.
Utiliser les moyens de déconnexion en bas voltage
La décharge complète d'une batterie causera sa perte irréversible et immédiate. Vous devez utiliser un dispositif de déconnexion en bas voltage (LVD).
Ce dispositif LVD (Low Voltage Disconnect) est intégré dans plusieurs régulateurs et onduleurs. Une utilisation directe d’une tension CC directe doit être par l’intermédiaire d’un tel dispositif.
Appliquer une charge de finition toutes les trois semaines
Charger les batteries à 100% (SOC) au moins toutes les 3 semaines. Ceci réduit la corrosion, la dégradation interne, et aide à assurer l'égalisation, de sorte qu'aucune cellule plus faible ne se détériore. Une pleine charge des batteries peut se produire naturellement pendant la majeure partie de l'année, mais n'hésitez pas à utiliser un génératrice, si nécessaire, pour assurer cela.
Comment savoir qu'une batterie est chargée à 100 % ?
Les indicateurs sur la plupart des régulateurs, voltmètres… indiquent seulement que la tension de la batterie est relativement haute. La charge peut s'approcher des 100% de charge sans l’atteindre. L'écoulement de courant, la température et le temps, ne permettent pas de donner une indication claire.
Pour les batteries inondées, un hydromètre est le dispositif de témoin définitif, bien que pas commode. Avec lui, vous pouvez mesurer chaque cellule individuellement. Il est bon marché. Le rincer après chaque utilisation et le maintenir propre.
Autre moyen est un ampère-heure mètre qui est la manière la plus instructive et la plus facile à utiliser pour surveiller la charge à 100%. Pour les batteries scellées, c'est la seule méthode définitive.
Utiliser un moniteur
Conduiriez-vous une voiture sans le tableau de bord ?
Il est nécessaire d’avoir des moyens vous permettant de savoir le statut de votre système. Beaucoup de régulateurs disposent de voyants, d’afficheurs de et signalisation intégrés. Considérer l'addition d'un moniteur numérique, comme la trace TM-500, Tri-Metric, E-Meter ou Omni-Meter est un atout considérable.
Ces dispositifs surveillent la tension et les ampères-heures moyens et maximums. Ils montrent exactement l’état de charge de votre parc des batteries. Ils enregistrent également l'information plus détaillée qui peut être utile pour le dépannage. Le moniteur peut être installé dans une chambre ou un bâtiment différent, pour le visionnement.
Ajouter tout simplement de l'eau
Ceci applique seulement aux batteries non scellées.
Les plaques de chaque cellule de votre batterie doivent être submergées à tout moment. Ne jamais ajouter n'importe quel fluide à une batterie excepté l'eau distillée, l'eau désionisée, ou l'eau de pluie très propre rassemblée dans des récipients en plastique.
La plupart des batteries exigent l'addition de l'eau tous les 6 à 12 mois. Il n'y a aucun besoin de les remplir plus fréquemment que nécessaire pour submerger les plaques.
Les remplir seulement au niveau recommandé par le fabricant, généralement environ 2.5 cm au dessus des plaques, autrement le liquider peut déborder pendant certains niveaux de charge.
Conclusion
Les batteries sont le cœur de votre système d'alimentation.
Elles peuvent exiger votre attention de temps en temps, mais votre rapport avec elles n'a pas besoin d'être une lutte.
Avec une installation appropriée, un peu d'arrangement et de l'entretien simple, vos batteries vivront une longue et saine vie.
Décharges maximales
Type de batterie Décharge maximum acceptable (%)
Batteries Auto ~ 5%
Batteries Marine à décharges profondes ~ 50%
Batteries à décharges profondes Acides & Scellées ~ 50%
Batteries Golf Cart, Surrette, Trojan, MK/Deka, Concorde ~ 80%
Durée de vie
Batteries Auto ~ 1- 3 ans
Batteries Golf Cart ~ 5 ans
Batteries scelllées à déchares profondes (MK/Deka, Concord, etc.) ~ 5 ans
Batteries Surrette S-460 and S-530 à décharges profondes Acides ~ 7 - 10 ans
Autres batteries Surrette à décharges profondes Acides ~ 10 - 15 ans
Autres batteries à décharges profondes Acides (Trojan, etc.) ~ 5 - 7 ans
Modèle et équipement :
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 530 Ah 12 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 770 Ah 4 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 1557 Ah 4 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 1900 Ah 4 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 770 Ah 6 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 963 Ah 6 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 1156 Ah 6 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 770 Ah 8 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 1156 Ah 8 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 460 Ah 6 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 530 Ah 6 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 2491 Ah 2 V
Batterie solaire Surrette à décharges profondes 3435 Ah 2 V
Batterie solaire Lead acide East Penn 12 V 84 Ah à décharges profondes
Batterie solaire Lead acide East Penn 12 V 105 Ah à décharges profondes
Batterie solaire Lead acide East Penn 12 V 115 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type AGM, sans entretiens, 12 V 58 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type AGM, sans entretiens, 12 V 38 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type AGM, sans entretiens, 12 V 85 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type AGM, sans entretiens, 12 V 105 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type AGM, sans entretiens, 12 V 112 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type AGM, sans entretiens, 12 V 210 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type AGM, sans entretiens, 12 V 265 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type GEL, sans entretiens, 12 V 58 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type GEL, sans entretiens, 12 V 85 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type GEL, sans entretiens, 12 V 100 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type GEL, sans entretiens, 12 V 112 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type GEL, sans entretiens, 12 V 210 Ah à décharges profondes
Batterie solaire scellée Deka type GEL, sans entretiens, 12 V 265 Ah à décharges profondes
Les batteries Gel ou AGM ne nécessitent aucun entretien et sont totalement fermées et ne peuvent pas être ouvertes. Les avantages sont les suivants: une fois installée, il n'est plus nécessaire de les contrôler. N'étant pas considérées comme des marchandises dangereuses, on peut la transporter dans un avion. Les inconvénients sont les prix d'achat plus élevés ainsi qu'une durée de vie moindre par rapport à celles Surette.