Bilan électrique heure par heure / 24h

Salut à tous,

Je viens de faire mon bilan électrique dans le but de m'équiper d'un panneau solaire et j'ai fait un petit tableau Excel avec des formules permettant de voir l'évolution de la consommation heure par heure sur une journée type.

Sur mon exemple, on y voit par exemple que j'étale bien la journée avec une batterie à 100 % le matin, mais qui n'est qu'à 67 % au petit matin (je sais donc que dans cette config, il me faudra une petite heure de moteur au départ du mouillage le lendemain, n'ayant aucune production la nuit)

Pourriez-vous me faire un retour si vous voyez des anomalies sur mes calculs ?

L'équipage
04 fév. 2022
04 fév. 202204 fév. 2022

Le fichier en question



Emge1:Beau travail !·le 04 fév. 2022 16:17
04 fév. 2022

Bonjour,
Tout ce que je vois qui me paraît anormal c’est la conso de ton sondeur.


04 fév. 2022

Bravo pour le travail.


04 fév. 2022

Il n'y aurait pas une âme charitable pour le mettre en pdf? :-)


04 fév. 2022

Hello

Voici le fichier en question en PDF.

Amicalement.
FX



mocitoo:merci ;-)·le 04 fév. 2022 14:04
04 fév. 2022

J'ai voulu faire ce taf car sur les calculs simples (si on prend l'exemple de mon bilan) on aurait pu définir un déficit de 18 A sur 24 h (consommation de 117 Ah et production de 99 Ah).

Or en regardant le bilan comme je l'ai dressé, le déficit est en fait de 31 A sur 24 h.

On vient bien la chute quand le PS ne produit plus, et encore heureusement que je démarre le moteur pour prendre mon mouillage à 19h, car sans celui-ci, je descends en dessous des 50 % de charge de ma batterie

PS : nous prévoyons aussi d'augmenter le parc de batterie


04 fév. 2022

Un peu compliqué de mettre en pdf un tableau en longueur
je met déjà celui la, je vais essayer de faire mieux



mocitoo:merci à toi·le 04 fév. 2022 14:09
04 fév. 202204 fév. 2022

Petites questions La capacité de la batterie et le type de frigo (histoire que je ne fasse pareil). :-)


04 fév. 2022

Batterie de 95Ah, que nous souhaitons changer pour 2 batteries à décharge lente de 90 Ah chacune (soit un parc de servitude de 180 Ah).

Le frigo, un groupe froid classique de 35w je crois. Je suis partie sur un fonctionnement de 30 min par heure, c'est peut être bcp, je ne sais pas trop.


04 fév. 2022

Les consommations de la tablette et du sondeur semblent surévaluées.

Le rendement de la batterie n'est pas de 100%. 20 à 30% de l'énergie restituée est perdue sur une batterie plomb : "Le rendement énergétique des batteries au plomb est de 70 – 75% : 25% de l'énergie électrique est dissipée, essentiellement sous forme de chaleur, lors des réactions életrochimiques de charge, décharge et auto-décharge." (batterie-solaire.com).


04 fév. 202204 fév. 2022

@BlackNav En effet, cela s'appelle le coefficient de Peukert qui peut être réglé à 1,27 sur les batteries type plomb avec entretien.

La tablette peut consommer beaucoup, surtout si tu utilises son GPS interne et que tu actives le WiFi pour réceptionner des données NMEA par exemple.

Quelle est la puissance de ton alternateur moteur ? Il est probable que si la puissance est d'environ 400W (soit les 35A que tu mentionnes dans le document) alors tu n'en tires en réalité que la moitié, voir le quart.

Tout dépend comment ton alternateur est branché. Si la sortie B- est directement connectée aux batteries de service ou si cela passe par un répartiteur de charge. En tous cas il est improbable que ton alternateur te donne 100% de sa puissance théorique.

Il existe des chargeurs d'alternateurs (aussi appelés boosters) pour améliorer la charge depuis l'alternateur.


04 fév. 202204 fév. 2022

@Xav17 Je rajouterai aussi, concernant la productivité des panneaux photovoltaïques, que tu surestimes leur rendement.

La puissance théorique est donnée avec un soleil "parfait" qui brille au zénith. En réalité, sous les latitudes européennes (et sans nuage) tu peux imaginer atteindre 20/30% d'efficacité (en moyenne sur la journée). Sans compter les journées nuageuses !

J'ajoute que cela dépend aussi des panneaux dont tu disposes, s'ils sont orientables ou pas (cela fait une grosse différence).

Je navigue au Brésil, dans la zone intertropicale. Je dispose de 350W de panneaux photovoltaïques et en pleine journée j'en tire environ 17Ah, soit un rendement de 58% dans des conditions qui sont idéales. Le soleil est tellement puissant que des tartines de crème solaire 50 ne suffisent pas à éviter les brûlures (car ce n'est plus des coups de soleil à ce niveau là).


04 fév. 2022

Pour le rendement du PS, mais je me trompe peut être, j'ai calculé comme ça :

160 w / 12.7 v x 65% de rendement = 8.19 A

Pour l'alternateur, il est raccordé sur les coupes circuit de la batterie et j'ai un cyrix entre les deux parcs. Je ne connais pas la puissance de mon alternateur (moteur repeint) et je doit avouer que je ne l'ai jamais mesuré (je vais regarder ca ce WE).

Concernant la consommation de certains éléments, je doit bien avouer que certain ont été estimé à la louche (tablette, sondeur etc)


Fransoi:Pour le rendement du panneau, 8A pour un panneau de 160w semble un chiffre correct en conditions bien ensoleillée et à condition que le panneau soit orientable. J'ai un panneau de 100w qui me donne effectivement 5A toute la journée par beau temps clair et si je fais bien attention à surveiller son orientation. Pour l'alternateur, il est difficile de donner un chiffre car l'ampérage envoyé dépend de l'état de charge de la batterie. Dans mon cas, l'alternateur est capable de débiter 110A, mais sur un parc de batterie peu déchargé, le débit n'était que de l'ordre de 20A avant de diminuer quand la charge augmentait. Avec un chargeur d'alternateur sterling, on augmente le débit mais il reste malgré tout très variable est diminue avec l'augmentation de la charge. Par exemple, le débit est d'environ 40A au début de la charge d'un parc de 230AH dont on a consommé 20AH. Il ·le 04 fév. 2022 17:08
Fransoi:Désolé pour l'orthographe, j'ai cliqué trop vite et n'ai pas réussi à éditer le post. Correctif: "conditions bien ensoleilléeS" et "variable ET diminue"·le 04 fév. 2022 17:12
04 fév. 202204 fév. 2022

Je te confirme, tu n'auras malheureusement pas 65% de rendement sur ton panneau.

Pour que ton calcul global soit valable, pars au maximum des valeurs relevées sur ton bateau. Une pince amperemétrique coûte environ une quarantaine d'euros. C'est un investissement que je trouve très utile, voire indispensable, pour travailler sur ton installation électrique, et en particulier pour identifier les éventuelles pannes.

Avec une pince, calcule la puissance qui sort de ton B- alternateur à différents niveaux de charges de la batterie. En effet, plus la batterie est chargée, moins le régulateur d'alternateur envoie d'intensité. Si tu n'as pas de contrôleur de charge, pars de la tension de la batterie prise par un multimètre directement sur le + et le -.

Tu peux faire de même pour les panneaux photovoltaïques. Tous les calculs théoriques ne remplaceront jamais une bonne prise directe d'intensité sur les câbles.

Mais je comprends que l'objectif de ton tableau est de définir la puissance idéale de ton panneau. En ce cas, pars d'un rendement de 20% car le delta entre puissance théorique et charge réelle de la batterie est colossal. Il y a des déperditions électriques de partout : coefficient Peukert, CEF (coefficient de charge) en attestent. Les rendements sont très faibles puisque les puissances nominales sont calculées comme si les panneaux étaient installés dans le Sahara avec le soleil au zénith. Sans compter les nuages, la nuit.

Je rajoute que 20%, c'est le rendement moyen sur la durée d'ensoleillement. A midi, il est possible que tu passes à 5 ou 6A de charge (soit environ 40 à 50%) mais avant/après l'angle entre soleil et panneau va s'ouvrir et le rendement sera moins bon. Surtout que parfois, les voiles cachent le soleil même par une belle journée, et là tu tombes carrément à 0% !

C'est très difficile de se passer du gasoil/essence dans une installation électrique, quand on a à bord un pilote en permanence, un frigo, etc. J'en fais l'expérience au quotidien puisque c'est mon cas !


Polmar:Attention, les pinces ampèremétriques DC (ou courant continu) sont différentes et plus cher :-( que celles à 40€, qui ne mesurent que le courant alternatif.·le 06 fév. 2022 21:10
Aristideus:Pas forcément, le prix augmente en fonction de la marque, qualité et fonctions.Par exemple, pour 40_ celle là est correcte pour un usage amateur -sa limite est la largeur d'ouverture de la pince-:www.amazon.fr[...]MTCMWLB ·le 07 fév. 2022 10:23
04 fév. 2022

Bonjour

intéressant, je vais m'inspirer du tableau (une fois corrigés "consomateurs" ;-) ) pour voir ce que ça donne de mon coté.

Donc je comprends que ce ne sont pas des mesures mais théoriques les valeurs ?

Gildas


04 fév. 2022

Bonjour, je pense que le rendement du PS est sous-évalué à certaines heures, il doit pouvoir produire un peu plus d'autant que la tension peut monter à plus de 12.7 et donc un ampérage plus élevé. C'est sur que si le PS n'est pas orientable (un minimum) la production ne sera jamais optimale.
En tous cas beau travail.


CaptainDarwin:Hello @cochise42 Non, le rendement moyen des panneaux photovoltaïques est sur-évalué dans son calcul (autour de 20%). Quand bien même, pour son calcul il a toujours intérêt à sous-évaluer les producteurs et sur-évaluer les consommateurs.·le 04 fév. 2022 17:40
cochise42:CaptainDarwin, sauf erreur de ma part, le rendement qui est donné sur le site énergies nouvelles comme du reste tous les sites, est le rendement par rapport à sa surface d'exposition au soleil, mais pas par rapport à sa puissance max, soit 160w, à certaines heures on doit être proche des 160w, bien sur quand le soleil brille et que le PS est bien orienté, mais oui il vaut mieux sous évaluer la production et peut être parti sur un PS un peu plus grand s'il y a de la place pour le poser et sur une capacité de batterie plus importante.·le 04 fév. 2022 17:23
cochise42:extrait du site energies-nouvelle:Le rendement d’un panneau solaire c’est le rapport entre la lumière qu’il capte et l'électricité qu’il produit. C’est ce qui permet de connaître la production d’une installation et aussi sa rentabilité.Le rendement dépend de plusieurs facteurs que nous allons voir un peu plus tard.En moyenne on peut dire qu’un module photovoltaïque transforme entre 18 et 23% de la lumière qu’il reçoit. Le reste de la production c’est de la chaleur.Ce qui n'est pas le même rendement. ·le 04 fév. 2022 17:33
CaptainDarwin:En effet, le lien donné ne correspond pas du tout à ce que je voulais exprimer, j'ai écrit ça un peu rapidement ! D'ailleurs j'ai supprimé le lien. Dans un bilan énergétique, il me semble opportun de partir d'un rendement moyen qui prend en compte l'inclinaison par rapport au soleil, la couverture nuageuse, l'ombre portée des voiles sur le panneau, les pertes dans le réseau. Mon expérience est un rendement effectif de 20% par rapport à la puissance en watt nominale donnée par le constructeur, entre le lever et le coucher du soleil.·le 04 fév. 2022 17:41
cochise42:Bon admettons que tu sois dans le vrai, je prends environs 8 heures de soleil par jour, ça nous fait : 9 heures d'ensoleillement X160 W du PS X 20/100 soit 288 W soit 22.6 ampères, tout de même ce calcul me parait sous-évalué. ·le 04 fév. 2022 17:53
04 fév. 202204 fév. 2022

@cochise42 Je refais un nouveau post pour que ce soit plus clair.

Ce que l'on souhaite calculer, c'est l'ampérage effectif que Xav17 va pouvoir utiliser.

Il faut, à mon sens, prendre une production moyenne, donc en prenant en compte que certaines journées ne sont pas totalement ensoleillées (voir la plupart en Bretagne par exemple). Dans un bilan énergétique, il faut le prendre en compte car toutes les journées ne sont pas idéales pour la production du panneau.

Comme cela a été dit plus haut, il y a des déperditions importantes à la charge sur les batteries au plomb à électrolyte libre (même si ce n'est pas énorme, si les batteries sont en bon état) mais surtout à la décharge (environ 30%).

Dans son calcul, si il y a un consommateur de 1A, il faut provisionner 1,3A environ sur les batteries ! Donc il y a deux solutions : soit tu sur-évalues les consommateurs, soit tu sous-évalues les producteurs (ce que je fais dans mon calcul).

Pour résumer :

Soleil

↓ (pertes liées à l'ensoleillement, l'ombre portée des voiles, inclinaison, etc)

Panneaux

↓ (pertes liées au coefficient de charge, même si a priori ici ce n'est pas très élevé)

Batteries

↓ (pertes liées à l'effet Peukert avec coefficient de 1,27)

Consommateurs

C'est en faisant ce calcul et en prenant en compte toutes les pertes possibles ramenées à un niveau médian que je préconise d'envisager un rendement de 20% EN MOYENNE. Si on a plus, tant mieux, mais quand je fais un bilan énergétique je préfère encore être un peu pessimiste :)

Voilà, ce n'est que le résultat de ma propre expérience mais je ne prétend pas avoir tout à fait raison. Le mieux est encore de faire des calculs pratiques une fois le système en place avec une pince amperemétrique pour confirmer/infirmer ces calculs théoriques. Et éventuellement rajouter de la puissance de production. Ou faire plus de moteur.


cochise42:je comprends ce raisonnement, de toutes façons c'est compliqué de faire un calcul plus précis et de plus le calcul doit s'étaler sur plusieurs jours et en tirer une moyenne chose que je n'ai jamais fais.·le 04 fév. 2022 19:10
04 fév. 2022

En fait a la base, mon idée, au dela le bilan elec, etait de mesurer aussi la différence entre un bilan classique (consomation / production sur 24 h) et une analyse sur 24h avec une nuit sans aucune production.

Mais j'ecoute tout de meme tous vos conseils pour ma future installation. Il est clair que pour un 32 pieds sur la cote atlantique je n'envisage pas specialement un bilan equilibré a 100 %

Merci a tous pour votre participation a ce fil de discussion


CaptainDarwin:C’est vrai qu’il y a une différence sensible dans la réflexion à avoir entre côtier et hauturier ! Je suis de mon côté en tour du monde donc je n’ai pas le joker du retour au port si je suis à sec de vent, de soleil et de gasoil :)Bon vent belle mer à tous !·le 04 fév. 2022 19:41
voilic:Et du bras pour godiller ;) ·le 06 fév. 2022 11:16
06 fév. 2022

Bonjour,

Quand on navigue de jour au soleil, le courant part directement dans les consommateurs, donc pas de pertes. Mon expérience avec un panneau de 185W est qu'il débite 10 à 12A (sous 14,5V) quand il est bien orienté.
En naviguant de 9h à 17h en été en Bretagne j'arrive au mouillage les batteries pleines avec comme consommateurs:
- Pilote auto (3A en moyenne)
- Frigo (3A en moyenne)
- Électronique y compris VHF et musique (1A)
- PC navigation (écran 15 pouces) (1,5A)

Donc à la grosse, je tire 8A et le panneau donne un petit peu plus. J'ai un shunt sur les batteries et je vois que cela oscille entre une charge de quelques ampères (2-3) et une décharge en fonction de l'activité du pilote et du frigo et de l'orientation du panneau par rapport soleil.


06 fév. 2022

Pour connaître la vie de son installation électrique, pourquoi ne pas se faire aider par l'électronique?
Exemple en photo, mais l'outil existe sous plein d'autres marques


Emge1:C’est en effet très utile !·le 06 fév. 2022 21:25
06 fév. 2022

Bonsoir,

Je reviens sur le propos original qui est de dimensionner un parc de batterie. Le point est de ne pas dimensionner pour les jours de beau temps en été. Pour une navigation un jour de pluie, les dimensionnement ne sont plus les mêmes.
Une deuxième batterie est indispensable et ne donne pas beaucoup de marges. Une troisième batterie ou un parc avec 2x110AH semble mieux adapté. Et si un deuxième jours de mauvais temps suit, il va falloir faire des heures de moteur.


07 fév. 2022

Personnellement j’ai regardé les tableaux de conso existants ici et là et j’ai équipé le voilier au pif.
1 x 90 Ah moteur
2 x 125 Ah service
2 panneaux 125 W
1 éolienne
Pour tous les jours c’est largement suffisant.il fait de temps en temps brancher au quai et faire tourner le moteur juste pour entrer et sortir du port.
Sur plusieurs jours de traversée et par temps gris, je sais que ça ne suffit pas. Il faut un petit groupe Honda de 2kw par exemple pour ne pas trop faire tourner le moteur.


07 fév. 2022

Mon victron me fait la même courbe, et c'est effectivement top de suivre ça!


Phare de Saint Mathieu Plougonvelin Finistère

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