Un panneau solaire portable produit environ 5-6 ampères de courant en plein soleil. La plupart des panneaux portables sont dimensionnés à ou autour de 100W, ce qui vient avec un ‘courant maximum’ de 5,5-6A et une ‘tension maximum’ de 17-18V. Comme le mot » maximum » le suggère, il s’agit de valeurs de sortie dans des conditions parfaites ou de laboratoire.
Dans des conditions réelles, la quantité d’ampères que produit un panneau solaire portable peut varier entre 50 et 100 % de la valeur mentionnée ci-dessus. Le nombre d’ampères dépend de facteurs tels que l’exposition au soleil, l’angle des rayons du soleil et la propreté du panneau. Les panneaux solaires portables sont un excellent moyen d’alimenter partiellement ou totalement vos appareils. De nombreux propriétaires de VR/caravanes ou utilisateurs de l’énergie solaire utilisent des panneaux portables avec un contrôleur de charge pour charger les batteries, qui alimentent ensuite plusieurs appareils.
Comprendre la puissance de sortie des panneaux portables
Bien que les ampères générés par les panneaux solaires soient une information essentielle, elle fait partie d’une équation plus large. Comprendre les bases de la puissance de sortie des panneaux solaires est essentiel pour pouvoir mettre en place un système de sonorisation. Voici quelques termes et leur signification dans le choix d’un panneau solaire portable:
Watts (puissance):
La mesure de base de la performance d’un panneau solaire est le ‘watts’. C’est une unité de puissance et c’est le produit de la tension et des ampères (courant) générés par le panneau.
Watts (puissance) = Volts (tension) × Ampères (courant)
Chaque millier de watts est également connu comme un kilowatt (kW). En parlant d’un panneau solaire de 100W comme exemple, voici comment les volts et les ampères nous amènent à la valeur d’une centaine de watts:
100W = 18V × 5,56A
Amps/ampères (courant):
Le courant est le transfert de la charge électrique, plus précisément – des électrons, d’un point à un autre, ce qui résulte en ce que nous appelons l’électricité. L’unité de mesure du courant est l’ampère, souvent appelé familièrement ampères.
Volts (tension):
La tension peut être décrite grossièrement comme la force avec laquelle le courant circule d’un point à un autre. Cette force résulte d’une différence de potentiel électrique (différence de niveau de charge) en deux points.
Ampères-heures/ampères-heures (capacité de la batterie):
Comme son nom l’indique, les ampères-heures sont la capacité de la batterie, dérivée de la multiplication des ampères et des heures. Elle indique combien d’ampères peuvent être délivrés pour les heures données par jour. On le comprend mieux avec un exemple :
Une batterie de 100Ah signifie que l’on peut y puiser 10 ampères de courant pendant 10 heures ou 5 ampères pendant 20 heures.
10A × 10 heures = 100Ah
5A ×20 heures = 100Ah
Cela ne s’applique pas seulement à l’énergie puisée dans la batterie (décharge), mais aussi à l’énergie fournie pour charger la batterie. Si l’on considère le panneau de 100W dont nous avons parlé précédemment, il a un courant maximal de 5,56 ampères. En supposant que le panneau fonctionne dans des conditions idéales (capacité maximale), nous pouvons trouver le nombre d’heures nécessaires pour charger complètement la batterie (100Ah).
5,56A × x heures = 100 Ah
Heures = 100 ÷ 5,56 = 17.98
Wattheure (énergie):
Bien que le watt soit l’unité de puissance, il ne signifie que l’électricité produite ou consommée par heure, ce qui rend nécessaire une autre unité qui prend également en considération le temps pendant lequel la puissance a été consommée ou produite. Ainsi, la multiplication du watt et de l’heure nous donne le wattheure (Wh). Chaque 1000 Wh est également connu sous le nom de kilo-watthour (kWh). Par exemple, le panneau de 100W en discussion générant une puissance maximale pendant 4 heures donnera :
100W × 4h = 400Wh ou 0,4kWh
Jumelage d’un panneau solaire portable avec une batterie
Les panneaux solaires sont des dispositifs utiles pour exploiter une énergie gratuite, propre et omniprésente. Cependant, les nuits et les jours nuageux font qu’il est difficile de se fier entièrement au solaire. Il peut y avoir des moments où il y a plus de lumière solaire tout au long de la journée que ce dont vous avez besoin pour la production d’énergie, et parfois il y a moins que ce dont vous avez besoin.
Il est impossible de stocker la lumière du soleil, mais les batteries permettent de stocker l’énergie générée par le solaire et de l’utiliser plus tard lorsque la lumière directe du soleil n’est pas disponible, comme pendant les soirées ou les nuits. L’appariement d’un panneau solaire portable à une batterie est relativement simple, qu’il s’agisse d’une batterie au plomb ou d’une batterie au lithium-ion.
Un appariement direct implique d’effectuer deux connexions électriques simples – connecter la borne positive du panneau à la borne positive de la batterie et la même chose pour les bornes négatives.
Comme nous l’avons vu précédemment, les panneaux solaires sont livrés avec une tension nominale de 17-18V. Les batteries, en revanche, sont presque toujours évaluées à 12V. Jumeler un panneau de 18V à une batterie de 12V est idéal pour s’assurer que le courant circule toujours du potentiel le plus élevé (panneau solaire) au plus bas (batterie) et non l’inverse. Cependant, les panneaux compatibles avec les batteries 12V sont souvent connus sous le nom de panneaux solaires 12V.
Avant de commencer à jumeler vos panneaux solaires à vos batteries, assurez-vous de passer par un bon guide d’installation pour les systèmes de panneaux solaires portables.
Contrôleur de charge
Bien que les panneaux solaires puissent être directement jumelés aux batteries, l’installation d’un contrôleur de charge entre les deux est recommandée. Un contrôleur de charge aide à charger la batterie d’une manière plus efficace/optimale sur le plan énergétique. En fonction de la quantité de lumière du soleil tout au long de la journée, la tension et la quantité d’ampères qu’un panneau solaire portable produit peuvent fluctuer et même être nulles à certains moments. Un contrôleur de charge veille à lisser ces fluctuations tout en transmettant la puissance à la batterie.
Typiquement, un contrôleur de charge satisfait les objectifs suivants :
- Contrôler le taux auquel le courant est tiré de la batterie
- Prévenir la surcharge de la batterie
- Prévenir le courant inverse de la batterie au panneau
- Dévoyer le courant excédentaire. (contrôleur de charge shunt) vers une autre charge
- Surveiller la température de la batterie
Il existe deux principaux types de contrôleurs de charge – PWM (Pulse Width Modulator) et MPPT (Maximum Power Point Tracking). Sans entrer dans les détails techniques, les contrôleurs de charge MPPT sont plus efficaces et plus performants, car ils peuvent suivre eux-mêmes la puissance maximale pour ajuster le niveau de tension et de courant. Ils sont légèrement plus chers, mais valent la dépense et deviennent donc le choix commun de nos jours.
Pour les systèmes plus complexes, un système de gestion de la batterie peut être employé, qui effectue également la tâche de signaler l’état du système. Une fois installé, il peut également aider à mesurer l’efficacité des panneaux solaires portables.
Combien d’ampères produit un panneau solaire de 100 watts ?
Comme mentionné précédemment, un panneau solaire de 100W produit environ 5,56A de courant. Selon l’intensité et les heures d’ensoleillement direct reçues au cours de la journée, le panneau génère entre 20 et 30 ampères-heures (Ah) tout au long de la journée. Mais cela ne signifie pas qu’une batterie de 30Ah et de 12V devrait être suffisante. Pourquoi ?
Comme les batteries ne sont pas censées être déchargées complètement, cela peut les endommager. Les batteries ne peuvent être déchargées que jusqu’à 60% de leur capacité, et jusqu’à 80% pour une batterie à cycle profond. D’où, dans notre cas d’un panneau de 100W, une batterie de 50Ah, 12V est plus adaptée.
Combien d’ampères produit un panneau solaire de 200 watts ?
200W devient maintenant une taille courante pour les panneaux portables, grâce à de meilleurs rendements conduisant à des tailles de panneaux décroissantes. Un panneau de 200W, contrairement à un panneau de 100W, peut avoir deux types différents de sorties de tension :
- 28V (adapté au système 24V)
- 18V (adapté au système 12V)
Ci-après la génération actuelle des panneaux de 200W :
- Pour des panneaux de 28V – 7 ampères
- Pour des panneaux de 18V – 11 ampères
Naturellement, les valeurs mentionnées ci-dessus et donc la quantité d’énergie produite dépendent des facteurs discutés précédemment. Si l’on considère que nous chargeons une batterie 12V en utilisant un panneau compatible de 200W (18V), vous pouvez obtenir jusqu’à 50 ampères-heures de production solaire quotidienne, à condition qu’il y ait un ensoleillement direct. Ainsi, une batterie à décharge profonde de 60Ah ou une batterie ordinaire de 75Ah devrait suffire dans ce cas.
Que peut alimenter un panneau solaire portable ?
L’énergie solaire est une technologie extrêmement flexible. Elle peut être utilisée pour alimenter n’importe quoi, des calculatrices et des montres-bracelets aux villes et aux villages. Les panneaux solaires portables peuvent être utilisés pour alimenter presque tout. L’utilisation d’un bouquet de panneaux de 100W ou 200W peut alimenter votre VR ou vos maisons mobiles, et même une résidence correcte si vous avez suffisamment de panneaux.
Mais la question est de savoir à quoi les panneaux portables conviennent le mieux. Lorsqu’il s’agit de panneaux solaires, il n’y a pas de » taille unique « .
L’application d’un panneau dépend principalement de sa taille et de sa puissance nominale. Les panneaux portables sont donc un excellent choix pour les caravanes de camping avec une installation à double batterie ou de simples installations de camping hors réseau, mais pas tellement pour les installations solaires domestiques.
Pour une taille moyenne de système de 6kW, vous auriez besoin de 60 panneaux de 100W de capacité, contre seulement 17 panneaux de 350W de capacité. Il ne fait aucun doute que cela rendrait votre maison plus efficace sur le plan énergétique, mais à un coût plus élevé.
Cela n’a pas beaucoup de sens sur le plan financier, car le jumelage de nombreux panneaux solaires 12V augmente la complexité de votre système et accroît considérablement le coût des panneaux solaires. L’utilisation de la plus grande quantité de câblage qui l’accompagne est également contre les conseils d’ingénierie électrique. Les panneaux de plus grande taille constituent donc un meilleur choix pour vos mises à niveau d’amélioration de la maison.
Cependant, les panneaux portables constituent un choix parfait pour les kits de panneaux solaires de ville, tels que les kits hors réseau pour les cabanes mobiles qui peuvent alimenter quelques lampes à led, un petit ventilateur et un appareil mobile. La plupart des gens utilisent les panneaux portables pour charger une batterie 12V et ensuite l’utiliser comme leur source d’énergie pour une période décidée.
La plupart des panneaux solaires portables les mieux notés durent même plus de 20 ans, ce qui en fait un excellent investissement. Les panneaux solaires portables remplacent souvent les générateurs diesel encombrants et générateurs de fumée. En plus d’améliorer votre efficacité énergétique, cela ajoute sa petite part au ralentissement du changement climatique.