Bien choisir sa batterie en solaire.

Rédigé par Franck. Posté dans Solaire led, Ecologie, Economie, Innovation

choix d'une batterie solaire

Article sur le choix d'une batterie solaire

Notre article à pour but de vous aider à choisir quel type de batterie il vous sélectionner pour votre installation solaire.
Pour rappel, une batterie est un ensemble d'accumulateurs raccordés en série et réunis dans un même boîtier pour fournir une tension précise.
La mission d'une batterie solaire dans une installation solaire sera de stockée l'énergie produite par les panneaux solaires afin de redistribuer cette énergie lorsque vous en aurez besoin.

La capacité d'une batterie est toujours indiquée sur la batterie, exemple : 50 Ah, de même que sa tension : exemple 12v et sa durée de décharge : exemple C20.
La capacité de la batterie est donc connue puisqu'indiquée directement sur la batterie néanmoins pour connaitre l'énergie correspondante qu'elle peut vous apporter, il vous suffit de multiplier ces 2 nombres. Dans notre exemple : 50 Ah X 12v = 600 Wh, nous disposons donc de 600Wh au total.

La capacité d'une batterie solaire correspond donc à ce que la batterie peut fournir comme quantité de courant sur une durée précisée au bout de laquelle la batterie est déchargée mais... cette capacité peut varier en fonction de sa durée de décharge C(nombre d'heure) dans notre exemple C20.
En effet, plus on décharge la batterie lentement, plus elle est capable de fournir d’énergie au final et on conseille en général de ne pas décharger une batterie en moins de 10h pour optimiser la durée de vie de la batterie et de conserver tout son potentiel en capacité.

Pour en finir sur la capacité d'une batterie solaire, sachez qu'elle est toujours indiquée pour une température ambiante de 20°, c'est la température optimale de fonctionnement de la batterie et donc de son potentiel maximum. Une température inférieure abaisse ses performances et une température supérieure augment très légèrement ses performances mais peut en contre partie occasionner des effets néfastes tels des surcharges, emballement thermique, forte autodécharge, etc...

1.) Les différents types de batteries solaires.

On utilise principalement 4 types de batteries sur une installation solaire, en fonction des besoins, de la spécificité du local qui va contenir les batteries, de la température de la pièce de stockage et des besoins précis en énergie. Sa capacité s'exprime toujours en ampère heure.

On note également une différence dans la forme de l’électrolyte ( solution qui servira pour l'électrolyse entre l'anode et la cathode ) qui peut être liquide ( eau + acide ), semi liquide via une feuille de fibre imbibée d'eau et d'acide et sous forme de gel.

  • La Batterie au plomb ouverte.
  • La Batterie AGM.
  • La Batterie GEL.
  • La Batterie GEL Long Life.

La Batterie au plomb ouverte.

Une batterie au plomb ouverte est un ensemble d'accumulateurs au plomb-acide raccordés en série et réunis dans un même boîtier pour fournir en général du 12v ou du 24v.
C'est par excellence le système de stockage d'électricité le plus utilisé dans l'industrie et principalement dans les véhicules automobiles car c'est la moins chère à produire. Il est ainsi possible d'utiliser ce type de batterie en installation solaire.

La tension nominale qui dépend toujours du nombre d'éléments, est égale au nombre d'éléments multiplié par 2,1 V. Généralement on considère qu'un accumulateur au plomb est déchargé lorsqu'il atteint la tension de 1,8 V par élément soit pour une batterie de 6 éléments ou 12 V lorsqu'elle atteint la tension de 10,8 V. On parle alors de décharge profonde.

La batterie au plomb bien que peu chère à l'achat présente quelques inconvénients qu'il ne faut surtout pas négliger.
La batterie au plomb ouverte est celle qui a la plus mauvaise énergie massique, c'est à dire la puissance fournie par rapport à son poids qui est en général de 35 Wh/kg.
La batterie au plomb ouverte nécessite un apport régulier d'eau et une vérification de la densité de l'electrolyte par l'intermédiaire d'un Pèse-acide.
La batterie au plomb ouverte de par des rejets d'dydrogène et d'oxygène au cours de sa recharge nécessite obligatoirement d'être disposée dans un local efficacement aéré.
La batterie au plomb ouverte n'est pas étanche par conséquent elle doit absolument être posée à plat.

On estime que sa durée de vie est d'environ 2 à 4 ans.

La Batterie AGM.

Une batterie AGM comporte également un ensemble d'accumulateurs au plomb-acide raccordés en série et réunis dans un même boîtier pour fournir en général du 12v.
C'est l'un des 2 modèles les plus utilisés en installation solaire en raison du fait qu'elle est étanche et qu'elle encaisse un nombre important de cycles charge-décharge. L'électrolyte est réalisé à base de feuille de fibre en lieu et place de l'eau + acide que l'on trouve dans les batteries plomb ouvertes.

La tension nominale et la valeur de décharge profonde est similaire à la batterie plomb ouverte.

La batterie AGM est plus chère à l'achat qu'une batterie plomb ouverte mais présente quelques avantages non négligeables.
La batterie AGM possède une meilleure énergie massique.
La batterie AGM dispose d'une capacité max de 250 Ah.
La batterie AGM est étanche et peut se passer d'une aération obligatoire.

Attention, La batterie AGM ne supporte pas du tout la décharge profonde, vous devez donc absolument éviter ce phénomène et éventuellement privilégier soit le modèle AGM décharge profonde soit un modèle de batterie GEL.

On estime que sa durée de vie est d'environ 7 ans.

La Batterie GEL.

Une batterie GEL comporte également un ensemble d'accumulateurs au plomb-acide raccordés en série et réunis dans un même boîtier pour fournir en général du 12v comme les autres modèles.
C'est l'un des 2 modèles les plus utilisés en installation solaire en raison du fait qu'elle est étanche et qu'elle encaisse un nombre important de cycles charge-décharge. L'électrolyte est réalisé ici à base de gel remplaçant le traditionnel liquide " eau + acide " que l'on trouve dans les batteries plomb ouvertes.

La tension nominale et la valeur de décharge profonde est similaire à la batterie plomb ouverte.

La batterie GEL est plus chère à l'achat qu'une batterie plomb ouverte mais présente quelques avantages non négligeables.
La batterie GEL possède une énergie massique équivalent aux batteries AGM.
La batterie GEL dispose d'une capacité max de 250 Ah.
La batterie GEL est étanche et peut se passer d'une aération obligatoire.

La batterie GEL supporte relativement bien la décharge profonde.

On estime que sa durée de vie est d'environ 12 ans.

La Batterie GEL Long Life ( Longue vie ).

Une batterie GEL long life ne comporte qu'un accumulateur au plomb-acide pour fournir en général du 2v contrairement aux autres modèles.
C'est un modèle utilisés dans des application de type industriel en raison du fait que son prix est très important et que sa tension nominale ne permet pas de s'en servir directement sur la majorité des appareils disponibles dans le commerce. L'électrolyte est réalisé ici aussi à base de gel.

La tension nominale n'est que de 2v ce qui implique une mise en série de 6 éléments pour obtenir une tension de 12v.

La batterie GEL long life est beaucoup plus chère à l'achat que les autres types de batteries et se présente en général sous forme de tubes.
La batterie GEL long life possède une énergie massique supérieure aux autres batteries.
La batterie GEL long life dispose d'une capacité de plusieurs milliers d'ampères heure contrairement aux autres types de batteries solaires.
La batterie GEL long life est étanche et peut se passer d'une aération obligatoire.

La batterie GEL long life supporte également très bien la décharge profonde.

On estime que sa durée de vie est d'environ 20 ans soit l'une des plus longues.

2.) Quelles sont les batteries solaires étanches.

Les batteries étanches ne nécessitent aucun entretien et voyagent très bien si vous devez les déplacer. Elles ne nécessitent pas d'être placées dans un local ventilé.

  • La Batterie au plomb ouverte = NON
  • La Batterie AGM = OUI
  • La Batterie GEL = OUI
  • La Batterie GEL Long Life = OUI

3.) Le nombre de cycles des batteries solaires par type.

Le nombre de cycle dépend de la profondeur de décharge de la batterie, n'oubliez pas qu'une décharge trop importante réduit la durée de vie de la batterie solaire, le meilleur compromis se situe à 30% de décharge pour une durée de vie accrue.

  • La Batterie au plomb ouverte = 200 à 400 cycles
  • La Batterie AGM = 200 à 900 cycles
  • La Batterie GEL = 300 à 1300 cycles
  • La Batterie GEL Long Life = 600 à 2400 cycles

4.) Auto décharge des batteries solaires par type.

Certains batteries s'auto déchargent lorsqu'elles ne sont pas utilisées par conséquent mieux vaut éviter la batterie plomb ouverte qui est la pire de toute.

  • La Batterie au plomb ouverte = Important, environ 5% par mois.
  • La Batterie AGM = Quasi inexistant.
  • La Batterie GEL = Quasi inexistant.
  • La Batterie GEL Long Life = Quasi inexistant.

5.) Vitesse de rechargement des batteries solaires par type.

Certains batteries se rechargent rapidement tandis que d'autres nécessitent plus de temps.

  • La Batterie au plomb ouverte = Rapide.
  • La Batterie AGM = Très rapide.
  • La Batterie GEL = Lent.
  • La Batterie GEL Long Life = Lent.

6.) Capacité des batteries solaires à supporter la décharge profonde.

Certains batteries acceptent plus ou moins bien la décharge profonde...

  • La Batterie au plomb ouverte = Tolère peu.
  • La Batterie AGM = Ne Tolère pas mais il existe un modèle dit AGM à décharge profonde qui le tolère très bien.
  • La Batterie GEL = Tolère très bien.
  • La Batterie GEL Long Life = Tolère très bien.

7.) Les différents tensions de batteries solaires.

Il existe des batteries solaires fonctionnant en 2 Volts, 6 Volts, 12 Volts (les plus utilisées) et 24v.
La capacité (en Ampères heure) est inversement proportionnelle à la tension, cela veut dire que les batteries ayant la capacité de stockage la plus élevée sont les batteries 2V. On trouve ainsi des batteries solaire avec une tension de 12v en général limitées à 220 Ah tandis que les batteries avec une tension de 2v montent jusqu'à 3000 Ah.

L'inconvénient avec ces batteries solaires 2v c'est qu'elle doivent être mises en série pour obtenir une tension de 12v utilisables par la majorité des appareils et leur prix est également très élevé. Le poids est lui aussi assez dissuasif, une batterie 2v de 3000A pèse quelques 235 Kg...

Petit rappel...
La mise en série de 2 batteries 12v 100 Ah augmente la tension de l'ensemble soit l'équivalent d'une batterie de 24v en 100Ah. Les tensions s'additionnent.
La mise en parallèle de 2 batteries 12v 100Ah augmente la capacité de la batterie soit l'équivalent d'une batterie 12v en 200Ah. Les intensités s'additionnent.

Conclusion sur le choix d'une batterie solaire.

1.) Les batteries étanches seront à privilégier dans les cas suivants :

  • L'entretien des batteries est difficile à réaliser.
  • Le local batterie est peu ou pas aéré (hydrogène, odeur, vapeurs acides).
  • Le risque de gel est important.
  • Les fuites d'acides doivent être évitées en cas déplacement des batteries ou renversement.
  • La durée de vie est une donnée importante pour vous.

2.) Les batteries Plomb ouvertes seront à privilégier dans les cas suivants :
  • L'entretien des batteries est facile à réaliser.
  • Le local batterie est très bien aéré (hydrogène, odeur, vapeurs acides).
  • Le risque de gel est inexistant ( certaines régions ou Pays ).
  • Les fuites d'acides n'entrainent pas de soucis importants et s'il n'est pas prévu de déplacements des batteries.
  • Le prix est plus important que la durée de vie pour vous.

Conclusion, vous savez maintenant comment proportionner vos câbles électriques.
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