Re-configuration d'une installation de panneaux solaires et +

qui aura le courage de s’intéresser à ce sujet comportant plusieurs questions en 2ème partie d'exposé??

Installation xistante
Batteries
? Servitude : 3 batteries décharge lente BANNER ENERGY BULL 95601 12V 80Ah 278x175x190mm
? Moteur : 1 batterie 70 AH
? Propulseur : 1 batterie 70 AH
? Controleur : VICTRON BMV – 700 + VE. Direct Dongle Bluetooth Smart

Energie
Chargeur de quai : Cristec YPOWER 12V/60A
Moteur : YANMAR 3YM30 avec alternateur 12V -80 A
Panneaux solaires : 2 unités montés en parallèle
1. 1 panneau souple back contact Sunflex 100 W, tension max 17,6V , courant max 5,76A monté sur garcettes sur le rouf devant la capote de descente.
2. 1 panneau idem 140W tension max 22V, courant max 6,36A monté soit sur la capote de descente soit sur le bimini
3. Contrôleur de charge Victron MPPT 75/15 + VE. Direct Dongle Bluetooth Smart

Bilan
Consommation journalière au mouillage : 1000Wh, 82Ah (frigo arrêté la nuit)
Production
Panneaux solaires : 500Wh, 42Ah
Moteur : 1h 500Wh, 40Ah
Total production 1000Wh, 82Ah

Programme de navigation

Remarques et observations
Dans ces conditions de fonctionnement (qui sont des valeurs moyennes) c a d en plein été en Méditerranée, avec arrêt du frigo la nuit j’observe que la tension des batteries le matin à 8 h est de 12,2V. Lorsque je fais tourner le moteur (1800t/m) pour recharger, le contrôleur de batterie indique 41,8V. Cette tension baisse assez rapidement pour se stabiliser au bout d’1h30 à 4,8V. Lorsque j’arrête le moteur je mesure une tension de 12,9V aux bornes des batteries (au repos) et 12,85V sur le contrôleur. Le contrôleur Victron m’indique 100% mais cette valeur est à prendre avec des pincettes car je ne suis pas sûr du bon réglage du contrôleur car même avec 12,2V aux batteries il peut m’indiquer un état de charge de 70% et avec 12,9V 100% alors qu’il est réglé pour 100% de charge à 13,2.
Je trouve que le rendement des panneaux solaires très faible (30%). Au mouillage je fais bien attention que le grand panneau sur le bimini soit toujours bien dégagé. C’est plus difficile pour le panneau situé sur le rouf et même si je peux le déplacer je ne suis pas toujours sur le bateau pour le faire. Les statistiques du régulateur de charge Victron n’ont donné qu’une fois maximum de 600Wh sur la journée. Ceci est peut-être dû au fait de mon branchement en parallèle des 2 panneaux. Un branchement en série serait certainement plus efficace. Jusqu’à peu je n’avais pas bien compris le rôle du régulateur MPPT et de cette possibilité du branchement en série avec l’avantage de rester très longtemps au-dessus du seuil de charge des batteries. Ce qui n’est pas le cas avec un branchement en parallèle.

Améliorations envisagées

Par ordre de priorité
1- Reconfiguration des panneaux solaires
a. Soit la mise en série de 2 panneaux existants +1 nouveau panneau de 100w. Le tout sur le bimini. La mise en série des 2 panneaux de 100W + celui de 140W équivaudra je crois à 3 panneaux de 100W. (36V) Dans ce cas faudra-t-il changer le régulateur 75/15 par un plus puissant ?
b. Soit la mise en série de 2 panneaux de 100W et 1 panneau de 140W en parallèle toujours sur le bimini (24V + 12V).
c. Soit 2 trains en parallèles de 2 panneaux de 100Wen série (2 X 24V). Mise en réserve du panneau de 140W
2- Revoir l’isolation du frigo qui par temps chaud tourne pratiquement en permanence
3- Eventuellement investissement dans un chargeur d’alternateur type Sterling (si place disponible) réduction des heures moteur
4- Eventuellement changement du parc batterie de servitude par des batteries gel ou AGM de 100Ah (si place disponible. Longueur du bac principal pour 2 batterie limitée à 620mm) sinon 3 de 80Ah. 4- Malheureusement pas de place disponible pour mettre plus de batteries

Mes questions

1. Dans la configuration 1-a peut-on mettre en série des panneaux de différentes puissance ? D’après mes lectures je devrais perdre l’avantage du 140W qui s’alignerait sur les plus faibles. Est-ce exact ?
2. Toujours dans le cas 1-a je pourrais garder le contrôleur 75/15 mais serais limité à un courant max de 15A dans les basses températures. Un contrôleur 75/50 apporterait-il un réel avantage sachant que je ne navigue pas en hiver ?
3. Dans le cas 1.b faut-il un coupleur à diodes sans seuil type type JPlec ? Même question que 1-a pour le choix du contrôleur ?
4. Dans le cas 1-c le contrôleur 75/50 semble nécessaire. Si je garde le panneau de 140W puis-je le rajouter aussi en parallèle sur l’installation avec un coupleur à diodes ?
5. La notice du contrôleur VICTRON 75/15 indique : Quand un contrôleur de charge solaire ne peut pas recharger la batterie entièrement en un jour, il en résulte souvent que la batterie alterne constamment entre un état « en partie chargée » et un état « fin de décharge ». Ce mode de fonctionnement (recharge complète non régulière) endommagera les batteries au plomb en quelques semaines ou quelques mois. L'algorithme BatteryLife contrôlera l'état de charge de la batterie, et le cas échéant, augmentera légèrement, jour après jour le niveau de déconnexion de la charge (c.à.d. il déconnectera la charge plus tôt), jusqu'à ce que l'énergie solaire récupérée soit suffisante pour recharger la batterie à près de 100 % de sa capacité. À partir de là, le niveau de déconnexion de la charge sera modulé afin qu'une recharge de près de 100 % soit atteinte au moins une fois par semaine. Si mon contrôleur est réglé sur l’algorithme BatteryLife cela peut-il être la cause du faible rendement de mon installation actuelle ? Dans ce cas ne vaut-il pas mieux changer les batteries plomb pour des batteries gel ou AGM?
6. En navigation la consommation en énergie peut facilement doubler (2000W – 160Ah) voir atteindre 220Ah dans le cas de traversées de plusieurs jours et une utilisation permanente du pilote. Dans ce cas le choix d’un chargeur d’alternateur type Sterling est-il pertinent ? (hydrogénérateur encore trop cher)
7. Les panneaux solaires montés sur un portique et orientables ont un bien meilleur rendement que ceux montés sur le pont ou le bimini (ombres du gréement, ventilation) compte tenu du prix d’un portique (1500 à 2000 euros) ce désavantage est, à mon avis, facilement compensé par la multiplication des panneaux solaires. Etes-vous d’accord avec ce raisonnement ?
8. Dans le meilleur des cas que puis-je attendre en production dans les configurations ci-dessus citées sachant qu’actuellement je n’obtiens jamais plus de 600Wh/jour ? 1500Wh? 2000Wh ? avec le parc de 4x 100W.
9. Pour le dimensionnement du parc de batterie on parle de 4 fois la consommation nette en Ah journaliers. Pour moi la consommation net c’est la différence entre les entrées et les sorties comme l’indique bien d’ailleurs le contrôleur de batterie Victron BMV-700. Si on arrive à équilibrer entrées et sorties alors la capacité du parc à moins d’importance. Est-ce que ce raisonnement est juste ?
10. Compte tenu du prix des batterie gel et AGM 2x comparé à celui des batteries plomb leurs durées de vie devraient aussi être 2x ce qui n’est pas certain. Ce qui est certain c’est le prix ! dans ce cas ne vaut-il pas mieux de garder les batterie plomb quitte à les changer plus souvent ?
11. Si je change les batteries quel type choisir Gel ou AGM