Concepts électriques de base
Voltage = Pression/Tension Un circuit de maison conventionnel est à 120V La plupart des installations hors réseau fonctionnent avec une banque de batteries à 12V, 24V ou 48V
Ampère = Intensité Un circuit de maison conventionnel est de 15A
| Watt = Puissance = Joule par seconde = force instantané nécessaire = eau qui descend un tube
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Ampère-heure = Quantité d’électrons déplacés = Analogie du litre (volume) Ah = A x Temps Toutes les batteries fournissent le capacité brute attendue en Ah | Watt-heure = Énergie dépensé = 3600J Watt x heure = Wh = V x A x temps = V x Ah (Puissance x Temps = Énergie = travail accompli) Hydro-Québec vous facture en kilowatt-heure. 1 kWh = 1000Wh |
Pourquoi utiliser Watt et Wh au lieu d’utiliser A et Ah?
Les unités en Watt sont universelles, que ce soit en 12Vdc, 24Vdc, 48Vdc, 120Vac ou 240Vac, afin d’exprimer une puissance et une quantité d’énergie. Avec le “même” voltage, l’ampérage peut varier pour une puissance équivalente. L’exemple d’un onduleur 1000W quand les batteries sont pleines ou vides le montre bien: 1000W / 13V = 77A…1000W / 10.5V = 95A.
Branchements Série et Parallèle
Besoin de plus de capacité ou de production? Combiner plusieurs batteries ou panneaux solaires en une plus grande centrale d’énergie.
Série
| Parallèle  *Nous recommandons de limiter à 3 parallèles votre parc de batteries acide ou AGM, afin de bien balancer la charge. | |
Série et parallèle
| Calculs Série et parallèle
*Attention 48V pose un danger d’électrocution, porter une protection adéquate et éviter de toucher les deux pôles extrêmes. |
Panneau Solaire
Monocristallin ou Polycristallin?
Monocristallin devient le standard mondial. Il fournit le plus d’énergie par mètre carré et +5% d’énergie annuellement à puissance égale.
Parallèle ou Série?
Parallèle : si on utilise un contrôleur PWM et dans les cas d’ombrage.
Série : à privilégier pour une utilisation avec un contrôleur MPPT et quand les panneaux sont loin du contrôleur.
*Attention, deux panneaux en série pose un danger d’électrocution, éviter de manipuler les fils dénudés après le branchement.
Contrôleur Solaire : PWM ou MPPT?
PWM : moins dispendieux, mais 75% ou moins de l’énergie du panneau se rend aux batteries. Ne permet pas de mettre des panneaux en série.
MPPT : 95% ou + de l’énergie se rend aux batteries.
Quelle puissance choisir?
Le wattage solaire maximum est généralement indiqué dessus, selon le voltage du système de batteries. Sinon une bonne règle de pouce est de diviser sa puissance par 13.33V pour un système 12V. On peut surcharger légèrement le contrôleur en ampérage, il va s’auto-limiter.
Mais attention au voltage en circuit ouvert, il augmente plus il fait froid! Voc ajusté = Voc x 1.25 Voc sur le panneau à -40°C. Un survoltage pourrait endommager le contrôleur.
Résumé des différents types de batteries
Capacité utilisable nécessaire
Au moins 3 jours pour être 100% autonome.
2 jours pour les séjours de fin de semaine. Moins nécessitera l’usage d’une génératrice par occasion.
Onduleur
Sinus modifié : Raccourci technologique moins dispendieux. Les moteurs, équipements audio et TV sont sensibles à la modification subite du voltage. Ils sont moins efficaces, chauffent et peuvent émettre un “buzz” ou carrément ne pas fonctionner. C’est le cas des plaques à induction. Sinus Pur : Identique au réseau électrique |  |
Quelle puissance?
De façon générale, ça devrait être la somme de tous les appareils que vous voulez absolument utiliser en même temps. Voici quelques exemples :
400W : TV, DVD, ordinateur portable, cellulaire
1000W : précédent + frigo 120V
2000W : précédent + un appareil produisant de la chaleur (Grille-pain, micro-onde, plaque chauffante). C’est l’équivalent d’un circuit 15A de maison normal.
3000W : Gros outils électrique (scie à onglet, shop vac) ou deux Frigo/Congélo ou deux appareils chauffants à utiliser simultanément.
Si plus de puissance est nécessaire, il est recommandé de monter le système en 24V ou 48V.
Câblage
Consulter le tableau à gauche pour l’ampérage maximum selon le grade de câble. Vous devriez utiliser un fusible ou disjoncteur sur tout conducteur positif (par convention), surtout pour une longueur de plus d’un mètre à partir des batteries.
Pour le calcul de la perte de voltage, une réponse précise est complexe à calculer, mais les formules suivantes approximent bien : un câble utilisé à son maximum d’ampérage peut aller 5 pieds en 12V. Utiliser le voltage le plus bas possible, (généralement 10.5V sur un système 12V) et l'ampérage le plus haut.
Pour une utilisation continue (circuit normal et solaire) et avec 3% de perte: PIEDS = 5 pieds X VOLTAGE X MAX AMP / 12V / AMPÈRE Voici le cas d’un panneaux solaire 300W avec un fils 10AWG par exemple 5 pieds x 20,4V x 30A / 12V / 10A =25,5 pieds
Pour une utilisation non continue à 100% (onduleur) on peut se permettre plus de pertes et doubler les résultats précédents. On se réfère aussi à la colonne de câble 105°C pour ampérage maximum. PIED = 10 pieds X VOLTAGE X MAX AMP / 12V / AMPÈRE Voici le cas d’un onduleur 2000W par exemple 10 pieds x 10.5V x 190A / 12V / 190A = 8,75 pieds 2AWG
C’est proportionnel (règle de trois) donc : on divise par deux l’ampérage = deux fois plus loin; on multipli le voltage par deux = deux fois plus loin. D'où l'avantage de monter en série au lieu d’en parallèle batteries et panneaux solaires. |
Isolateur, Relai de transfert ou DC à DC (VR)
Afin de ne pas décharger la batterie de démarrage un moyen d'isoler les deux systèmes doit être utilisé. Ces trois moyens chargent la batterie auxiliaire seulement quand l'alternateur fournit du courant.
L'isolateur est simplement un sens unique électrique.
Le relais de transfert DC à l'avantage d’être utilisable pour survolter le système de démarrage.
Le DC à DC est un chargeur à batteries qui fonctionne sur le 12V, nécessaire avec les lithium.
Relai de transfert AC
Quand l’entrée AC est branchée (à une prise murale ou une génératrice), l’énergie vient du branchement pour les prises et active le chargeur à batteries.  | Lorsque débrancher, le relais de transfert connecte automatiquement l’onduleur aux prises.
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