Batteries solaire

Fabrice LINCK avril 20, 2016 @ 11:12

A quoi sert une batterie solaire ?

L’énergie solaire est produite en journée. Pour un site isolé, donc non raccordé à un réseau, cette énergie est stockée en batterie afin d’être restituée en soirée et les jours nuageux. La batterie solaire est un élément indispensable d’un kit solaire en site isolé.

Les caractéristiques d’une batterie solaire

Les batteries utilisées pour les applications solaire sont au plomb-acide comme une batterie de voiture ou de camion. Mais sont très différentes dans la composition interne et les caractéristiques.

Une batterie de voiture va toujours être chargée à la même tension et devra donner un courant très fort pendant un temps très court, quelques secondes, au moment du démarrage. Une batterie solaire fera exactement le contraire. Elle devra donner un courant plutôt faible pendant un temps très long, et aura sa tension qui sera variable en fonction de son état de charge / décharge. La batterie solaire doit avoir une bonne tenue au cyclage. Elle doit pouvoir être chargée et déchargée fréquemment, ce que ne sait pas faire une batterie automobile.

En terne de conception les additifs au plomb, la densité de l’acide, et l’épaisseur des plaques sont différentes l’une de l’autre. Utiliser une batterie de voiture pour une application solaire pourra marcher pendant quelques semaines, voir quelques mois mais se dégradera rapidement.

Les caractéristiques principales sont :

  • Le type de batterie
  • La tension en volts (V)
  • La capacité, définissant la taille du « réservoir » en ampère-heure (Ah)
  • La tenue au cyclage, en nombre de cycle en fonction de la profondeur de la décharge

Batterie solaire ouverte ou liquide en 12V ou 2V

batterie-solaire-opzsIl s’agit de la plus ancienne technologie. L’électrolyte est liquide et accessible via des bouchons de remplissage. En usage normale, le bain d’électrolyte est mis en ébullition pendant la charge afin d’être brassé et homogénéisé. Un gaz s’échappe des batteries, gaz dangereux s’il est respiré en permanence ou explosif s’il est en forte concentration (mauvaise aération). Le niveau d’eau baisse et un entretien régulier doit être fait par remplissage avec une eau adaptée. Un contrôle du taux d’acidité de l électrolyte, avec un pèse-acide doit être fait de temps à autre.

Elles sont robustes, mais les dangers d’utilisation liés au dégazage et au risque de fuite de l’acide sont nombreus d’une part, et la contrainte d’avoir un entretien régulier font qu’elles ne sont quasiment plus utilisées aujourd’hui.

Batterie solaire AGM et GEL à plaque en 12V

batterie-solaire-gelCes batteries sont étanches et sans entretien. L’électrolyte est emprisonnée soit dans une sorte de buvard (batterie AGM) ou dans une pâte gélifiée (batterie GEL). Elle reste homogène et n’a pas besoin d’être mise en ébullition. La contre-partie c’est d’avoir des appareils de recharge précis qui évite la mise en ébullition qui dégraderait la durée de vie des batteries. Les régulateurs de charge et chargeurs que nous proposons sont tous adaptés pour fonctionner avec ce type de batterie solaire.

Elles sont beaucoup plus simples d’emploi, plus facile à transporter et moins contraignantes en terme de sécurité. C’est ce type de batterie qui est quasiment toujours utilisé en site isolé pour les petits systèmes.

On les trouve généralement en batterie de 12V. Par assemblage en série il est possible de les utiliser en 24V ou 48V. En capacité elles vont de 20Ah à 300Ah mais en mettant en parallèle il est possible de doubler voir tripler cette capacité. Une bonne technique de câblage doit alors être utilisée pour conserver l homogénéité du parc.

Batterie solaire tubulaire OPzV en élément de 2V

batterie-solaire-opzvCe sont toujours des batteries étanches, sans entretien, l’électrolyte est gélifiée. Les plaques planes sont remplacées par des électrodes tubulaires.

Les batteries OPzV ont une excellente tenue au cyclage et une durée de vie beaucoup pus longue que les batteries à plaque. Elles sont plus chères à fabriquer. Sur les petits système il est rarement rentable de mettre une batterie OPzV par rapport à des batteries AGM ou Gel classiques. Par contre sur les gros systèmes (>500Ah) qui ont des utilisations soutenues les batteries OPzV sont particulièrement inintéressantes.

Le cout du parc batterie devenant important, l’électronique de régulation de la charge et son bon paramétrage est primordiale pour conserver une bonne durée de vie. Nous assistons les utilisateurs et les installateurs sur ce point.

Durée de vie d’une batterie solaire ?

Pour faire simple il faut prendre en compte deux durées de vie :

D’une part la durée de vie en années, exprimée dans les fiches technique en « durée de vie en floating », c’est a dire en conditions idéales, avec un maintien permanent en pleine charge. Les batteries solaires, de type AGM ou GEL ont généralement une durée de vie maxi de 10 à 12ans dans ces conditions, plutôt de 8 à 10 ans en conditions réelles. Les batteries OPzV ont une durée de vie en floating de 15-18 ans.

Cette durée de vie est très impactée par la température externe. Tous les dix degrés supplémentaires de température moyenne la durée de vie en cyclage est divisée par deux. Une batterie AGM utilisée en permanence à 30-35° ne dépassera pas 5 ans de durée de vie.

D’autre part la batterie a une certaine tenue au cyclage. Par exemple pour une bonne batterie GEL, on peut espérer faire 800 cycles en la déchargeant à chaque fois de 50%. Si la batterie est utilisée de manière soutenue, par exemple décharge de 50% toutes les nuits, au bout de deux ans la batterie aura fait 730 cycles et sera pratiquement en fin de vie. Par contre si cette même batterie n’est déchargée quotidiennement que de 20%, elle pourra tenir 8ans.

Bien dimensionner et entretenir sa batterie

Le choix et le dimensionnement d’un parc batterie nécessite la prise en compte de multiples paramètres d’utilisation. Que vous soyez particuliers, ou professionnels, nous vous proposons de faire ce dimensionnement. Un dimensionnement bien réalisé est nécessaire pour une longue durée de vie.

En terme d’utilisation, si c’est une batterie étanche il n’y a pas d’entretien a réaliser. Une simple surveillance ponctuelle peut être faite : serrage des cosses, absence de corrosion, etc…

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