Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle ?

sebg61
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Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle ?

Message par sebg61 »

Salut,

------------------------------------------
Bat = batterie
PS = panneau solaire
MPPT = lien vers explications
Série : les tensions s'ajoutent
Parallèle : les Intensités s'ajoutent
-----------------------------------------

Ma configuration de base :
  • Batteries en 12V
  • Régulateur solaire type PWM
  • 2 panneaux solaires 12V (débitant 5A chacun) montés en parrallèle
Cette configuration me fournit 10A dans les meilleurs conditions d’ensoleillement.

Je m’interrogeais si je pouvais gagner + de puissance en montant un régulateur solaire du type MPPT

Le modèle de chez Victron MPPT 75/15 me plait bien (75V de tension de panneau solaire max et 15A de recharge max)

Sur la documentation, ils indiquent qu'il faut que la tension des panneaux solaires soit supérieur de +5V par rapport à la tension de batterie pour démarrer puis après supérieur de +1V.

Comme mes panneaux fournissent 18V je pensais que cela fonctionnerait.

Puis, j'ai découvert le simulateur Victron
simulateur victron.xlsx
(728.76 Kio) Téléchargé 111 fois
Je rentre mes caractéristiques de panneaux :
Image0.png
Puis je configure le simulateur (12V, parrallèle, ...)

et j’obtiens ceci :
Image2.png
Premièrement, je suis assez surpris de l'influence de la température sur la tension du panneau :
Image4.png
Image8.png
Deuxièmement, cela semble fonctionner. Mais un autre détail vient me titiller les neurones. En effet, dans cette configuration, il peut y avoir des moments où le régulateur ne démarrerait pas car la tension des panneaux solaires est insuffisante, notamment si il fait chaud :
Image11.png
Du coup, je change virtuellement mon système de parrallèle en série pour les panneaux :
Image13.png
Et là, plus de problème. Faut dire que c'était préconisé dans la documentation ... mais comme ça, la simulation vérifie la théorie.

Troisièmement, je pensais à tort, que le courant serait réduit à maximum 5A en sortie du régulateur MPPT (due au montage série des panneaux).
Je n'avais pas bien compris le fonctionnement du MPPT :
Je pensais qu'il excitait le panneaux pour tirer encore des ampères (mais pas plus) lorsque la tension des panneaux chutait.
Certes, il le fait, mais en plus de tirer tous les ampères le MPPT "remonte" la tension du panneau, puis il convertit toute la puissance disponible (I*V=W) pour la redistribuer entièrement à la batterie (en tout cas les modèles Victron)

Le régulateur MPPT se comporte comme un "optimiseur" de production d'énergie solaire (par rapport au panneau) associé à un "convertisseur/redistributeur" d'énergie (par rapport à la batterie) et ça c'est bien cool :wink:

En remplaçant mon régulateur PWM (STECA PR3030 payé 150€ en 2011) par un MPPT (VICTRON 75/15 qui se trouve à 85€), je gagne presque 3A sur 10A à la base, soit au total 13A (+30%) sans quasiment rien changer de mon câblage actuel ! (sauf les panneaux bien-sur)

Reste à vérifier tout cela en pratique.

Conclusions:
  • + il fait chaud et + la tension chute
  • En montage 12V avec un régulateur MPPT, préférez la mise en série pour des panneaux 12V
  • Lisez bien la documentation (pour la tension de service minimum)
Voilà, à vous de faire joujou avec le simulateur ! En fonction de votre configuration 12 ou 24V et des caractéristiques de vos panneaux ... :wink:

@+

Seb

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Bruno Jordan
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par Bruno Jordan »

Oui c'est pour cela qu'il existe des installations solaires domestiques où l'on utilise la chaleur du refroidissement des panneaux solaires pour chauffer l'eau par l'intermédiaire d'un chauffe thermodynamique.

=> http://dualsun.fr/produit/panneau-solai ... thermique/
Image

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sebidon
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebidon »

sympa cette info Sebg61, malheureusement je viens de vérifier mon regulateur MPPT n'accepte pas plus de 22V en entrée, ce qui sera dépassé avec deux panneaux en séries :(

sebg61
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,

c'est "quoi" ton régulateur ? (marque/modèle)

@+

Seb

eric32
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par eric32 »

Bonsoir,
intéressant ce simulateur. j'ai pas tout compris dans les diagrammes mais j'ai simulé avec mes futurs panneaux et le régulateur qui sera un 24V 75/15.
Quand j'essaie de mettre en série tout se met dans le rouge donc en 24V ce ne dois pas être souhaitable. le truc que je comprends bien c'est qu'il est souhaitable de ventiler les panneaux solaires. cela permet de passer de 70° à 60° ce qui n'est pas rien. Incliner les PS ce n'est pas possible sauf système mécanique compliqué. par contre si je les positionne sur une petite galerie avec 10cm de matelas d'air dessous je devrais avoir cette ventilation. A suivre...
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebidon »

sebg61 a écrit :c'est "quoi" ton régulateur ? (marque/modèle)
j'ai le CTEK D250S DUAL, il fait aussi regulateur MPPT, mais entrée maxi 22V
eric32 a écrit :le truc que je comprends bien c'est qu'il est souhaitable de ventiler les panneaux solaires. cela permet de passer de 70° à 60° ce qui n'est pas rien. Incliner les PS ce n'est pas possible sauf système mécanique compliqué. par contre si je les positionne sur une petite galerie avec 10cm de matelas d'air dessous je devrais avoir cette ventilation. A suivre...
Je me pose la question pour les panneaux souples qui se collent directement sur le toit par exemple, car du coup il n'y a pas de lame d'air dessous pour la ventilation

sebg61
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,
eric32 a écrit :Bonsoir,
intéressant ce simulateur. j'ai pas tout compris dans les diagrammes mais j'ai simulé avec mes futurs panneaux et le régulateur qui sera un 24V 75/15.
Quand j'essaie de mettre en série tout se met dans le rouge donc en 24V ce ne dois pas être souhaitable. le truc que je comprends bien c'est qu'il est souhaitable de ventiler les panneaux solaires. cela permet de passer de 70° à 60° ce qui n'est pas rien. Incliner les PS ce n'est pas possible sauf système mécanique compliqué. par contre si je les positionne sur une petite galerie avec 10cm de matelas d'air dessous je devrais avoir cette ventilation. A suivre...
Rappelles moi tes caractéristiques ? (tension en charge, à vide, puissance) afin que je simule aussi :wink:

@+

Seb

sebg61
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,

Eric, si un de tes panneaux dépasse 35V en charge (donc 70V en série) le 70/15 ne suffit pas ...

(un panneau "24V" dépasse souvent 36V, comme un panneau "12V" dépasse souvent 18V ...)

il te faudrait le modèle 100/30 par exemple (bientôt dispo en Europe d'ici peu)

@+

Seb

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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebidon »

si j'ai bien compris le fait que le panneau soit incliné fait qu'il est bien ventilé ?

une histoire de convection de l'air chaud peut être ? pas facile à appliquer sur un toit de camion, mais on y gagne en production

sebg61
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,

l'inclinaison améliore le rendement (inclinaison vers le soleil), tout comme la ventilation.

Eric, je crois me rappeler que tu as 380W de panneaux (2 de 190W en "24V" ) de panneaux donc j'ai rempli le simulateur :
Image44.png
effectivement, le Victron 70/15 te bride par les ampères en parrallèle à 15A mais la config est "acceptable" d'un point de vue tension :
Image1.png
mais n'est pas acceptable en série (tension trop forte) :
Image2.png
par contre le modèle 100/30 supérieur n'apporte pas beaucoup plus, que se soit en série ou parrallèle (+0.6A en condition "froide") :

en série :
Image8.png
en parrallèle :
parra.png
Donc tu peux câbler en parrallèle tes panneaux, mais pas en série (enfin si mes caractéristiques arbitrairement définies de tes panneaux sont proches de la réalité)

@+

Seb

eric32
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par eric32 »

Bonsoir,
merci Seb d'avoir confirmé ma simulation. Oui j'ai exactement 390w de PS. heureusement que le régul est correct car tout mon matériel est arrivé. Je met ça en place cet hiver. je vais avoir, à l'arrière d'un meuble, tout une colonne sur laquelle seront fixés les éléments électriques. En partant du bas les batteries puis le convertisseur, le tableau électrique et le régulateur. Est ce que ça va chauffer tout ce bazar et si oui, comment réfléchir la ventilation?
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,

Normalement, l'élément qui doit le plus chauffer (enfin quand il est en fonctionnement) c'est le convertisseur. Places le en haut et mets un petit ventilateur 12V (genre ventilo de pc) en haut aussi (prévoir une entrée d'air basse, pour la circulation) Comme ça tout le monde sera au frais :wink:

@+

Seb

eric32
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par eric32 »

Bonsoir Seb,
oui mais j'ai entendu dire que le convertisseur devait être au plus prés des batteries et à ce sujet j'ai lu que dans le branchement, il fallait relier le plus au plus de la batterie et le moins au châssis. Pourquoi n'écrivent ils pas le moins à la borne négative? Y a t-il une raison?
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,

Quand il est indiqué "au plus près" c'est une question de puissance/longueur de câble. Tu pourrais très bien avoir un petit convertisseur (600W) au bout de 5m de câble en 16mm2 ou un gros convertisseur de 2500W au bout de 2.5m sur du 35mm2, etc ...
La puissance du convertisseur et la longueur de câble dimensionnent la section. (voir doc ici)


Pour la connexion au châssis, c'est pour pouvoir installer un disjoncteur-différentiel. Ainsi, si la phase par accident touche le châssis, ça se met en sécurité.
Dans un aménagement type cellule, c'est plus pour une protection de court-circuit/surcharge (disjoncteur) car souvent le "sol" (de la cellule) est isolé et la protection humaine par détection de différentiel (fuite de courant) est rarement effective.

Deux exemples sur sol (ou parois) isolé(es) :
1) la phase est accessible : en la touchant tu ne prends pas la bourre ... (car pas de retour de courant)
2) la phase et le neutre sont accessibles : surtout ne pas toucher les 2 fils, la détection ne fonctionnera pas et il a risque d’électrisation ...

C'est bien pour cela qu'il faut être soigneux/rigoureux par rapport aux éléments 230V installés.

Mais moi, je relierais directement (via un fusible qui va bien + coupe circuit) le plus et le moins du convertisseur aux batteries et rajouterais un câble sur le châssis pour faire "la mise à la terre" .

Dans tous les cas, un convertisseur doit être séparé (coupe circuit) de la batterie lorsqu'il n'est pas en service.

@+

Seb

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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par eric32 »

Bonjour,

Ok Seb j'ai compris le truc. Le 220v m'est plus familier que le 24v et je comprends bien la raison. Ta suggestion me convient aussi. le convertisseur sera un 350w et je le mettrai au plus haut et le mieux ventilé possible. Je vais relier le moins comme tu le dis à la batterie car ce sera le plus simple d’accès et vais chiader ma mise à la terre. Et un coupe circuit de plus un....
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par eric32 »

au sujet des coupes circuits et fusibles j'ai deux questions.

Par coupe circuit tu entends de simples interrupteurs au tableau électrique n'est ce pas?
Pour le régulateur je mettrai quelque chose de plus costaud mais faut il un fusible après le régulateur et placé au tableau électrique? Enfin j'ai lu que le fusible servait à protéger les fils plus que l’appareillage. Qu'en est il?

Comment estimer le fusible en mettre en place? Je sais calculer l'ampérage d'un appareil en fonction de sa puissance mais cela ne correspond pas forcément pile poil à un fusible donné. Autre chose et là je reviens à une discussion que l'on a eu: pour un consommateur plus important comme le frigo, il y a un appel de puissance au démarrage qui est plus important que la consommation donnée sur la fiche technique. Comment sait on en fonction de ça pour définir la puissance d'un fusible?

Dernière question (on est à plus de deux) un frigo donné pour 2,2Ah comme waeco 110l consomme t-il 2,2A en moyenne ou est ce sa consommation au moment ou il fonctionne?????????
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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,
eric32 a écrit :au sujet des coupes circuits et fusibles j'ai deux questions.

Par coupe circuit tu entends de simples interrupteurs au tableau électrique n'est ce pas?

Entre la batterie et le convertisseur :
ImageImage

Le fusible à visser est pratique car il s'insère dans la ligne du câble (avec des cosses), ça évite de le déporter. Mais vu la "faible" puissance de ton convertisseur, tu peux aussi installer un fusible plus conventionnel et à un emplacement déporté accessible. Vu que c'est un 350W (une quinzaine d'ampères en 24V) je mettrais un fusible qui correspond à la puissance max du convertisseur (700W ?) + un peu de marge pour l'allumage.
Donc un 40A. Si ça saute à l'allumage, mettre un 50A, etc ...
Le calibre du fusible n'est pas indiqué dans la documentation ?
[edit] sur la doc du Victron 24/350 ils indiquent que le fusible est interne et que l'appareil doit être retourné au SAV si il est HS
En effet, il ne faut pas remplacer un fusible sans au préalable essayer de connaitre la cause (court-circuit, surcharge, appareil défectueux, etc ...)


Pour le régulateur je mettrai quelque chose de plus costaud mais faut il un fusible après le régulateur et placé au tableau électrique?
C'est assez rare d'en mettre un sur la sortie du régulateur, mais rien ne t’empêche d'en mettre. Certains fabricants préconisent un fusible sur l'entrée du régulateur (panneaux solaires). A voir sur la documentation du régulateur.

Enfin j'ai lu que le fusible servait à protéger les fils plus que l’appareillage. Qu'en est il?
C'est un peu ça. Si un appareil est défectueux (il est donc hs) il faut le déconnecter du système. C'est le rôle du fusible (ou du disjoncteur). Le fusible n'empêchera pas l'appareil de tomber en panne mais il protégera (par déconnexion) l'installation (câbles, batteries, convertisseur, etc ...)

Comment estimer le fusible en mettre en place? Je sais calculer l'ampérage d'un appareil en fonction de sa puissance mais cela ne correspond pas forcément pile poil à un fusible donné. Autre chose et là je reviens à une discussion que l'on a eu: pour un consommateur plus important comme le frigo, il y a un appel de puissance au démarrage qui est plus important que la consommation donnée sur la fiche technique. Comment sait on en fonction de ça pour définir la puissance d'un fusible?

Les fusibles (et disjoncteurs) sont "temporisés thermiquement". Normalement ils encaissent le pic de surcharge lors des phases de démarrage.Il est pourtant conseiller de choisir le calibre légèrement supérieur. Tout dépend ce qui est brancher dessus. Tout ce qui est moteur et autres convertisseurs induisent généralement des pics d'intensité au démarrage, alors qu'une simple ampoule consommera juste sa valeur.

Dernière question (on est à plus de deux) un frigo donné pour 2,2Ah comme waeco 110l consomme t-il 2,2A en moyenne ou est ce sa consommation au moment ou il fonctionne?????????

Sur la doc du Waeco CR-110, c'est 3A en 24V (et 5.9A en 12V). Le 2.2Ah correspond à ceux qu'ils appellent la puissance moyenne.
Sur la documentation ils conseillent un fusible de 7.5A en 24V ( 15A en 12V)

@+

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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebidon »

sebg61 a écrit : Dans tous les cas, un convertisseur doit être séparé (coupe circuit) de la batterie
l'interrupteur on/off sur un convertisseur Victron, ne suffit pas ?

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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebg61 »

Salut,

Non, l'interrupteur on/off mets en branle l'électronique mais ne sépare pas physiquement.

De plus, le convertisseur consomme de l’énergie même sur off. Donc autant le déconnecter si l'on ne s'en sert pas, on gagne en autonomie et en sécurité :wink:

@+

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Re: Bat+PS 12V + régul solaire MPPT = PS série ou parrallèle

Message par sebidon »

ok merci il va donc falloir que j'en rajoute encore un moi aussi :)

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