Energie et développement

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2020-01-01T17:40:00.000+01:00

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Plus que la volonté ou les capitaux, ce sont les compétences qui manquent dans de nombreux pays pour mener des projet simples permettant d'améliorer radicalement les conditions de vie.

L'objectif de ce site est de mettre à disposition une information francophone, complète et accessible à tous pour mener à bien des projets d'accès à l'énergie dans les pays en développement.

A la une :

Medgrid : De l'électricité de africaine pour l'Europe ?
Fondée fin 2010, Medgrid est une entreprise destinée à promouvoir l’interconnexion des réseaux de transport d'électricité européens et nord-africains.
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Créer une prise de terre pour un groupe électrogène

2012-02-22T23:07:00.000+01:00

En bref, mettre une installation à la terre signifie la relier au sol. La mise à la terre est essentielle pour la sécurité des personnes et le bon fonctionnement des appareils. En particulier, un groupe électrogène doit être correctement mis à la terre.
Noter que la prise de terre à laquelle est relié le groupe électrogène ne doit pas être la même que celle qui est reliée au tableau électrique de votre installation (terre des masses). Il vous faudra donc presque toujours créer une nouvelle prise de terre si vous voulez installer un groupe électrogène.

Cet article vous explique comment créer une mise à la terre de bonne qualité pour votre groupe électrogène.

Le matériel nécessaire pour créer une prise de terre

Pour créer une prise de terre, vous allez avoir besoin d'un bon conducteur électrique que vous enterrerez. Ce conducteur peut être :

soit un piquet en fer ou en cuivre d'au moins 2 mètres et avoir au moins 25mm de diamètre, un fer à béton peut faire l'affaire.
soit un câble de cuivre nu de 10 mètres de long et 25mm² de section, vous pouvez aussi utiliser une tresse de cuivre de 25mm² ou un méplat en cuivre de 30mm de largeur et 2mm d'épaisseur.

Il est recommandé d'utiliser ces deux conducteurs à la fois pour avoir une meilleure prise de terre quelle que soit la qualité du sol.
Dans tous les cas, le métal doit être nu : pas d'isolation, pas de rouille ou pas de salissures. Poncez-le si nécessaire.

En plus du conducteur, il vous faudra :

Du fil vert-jaune : par convention les fils électriques reliées à la terre sont de couleur vert-jaune, la section de ce fil doit être égale à la section du fil utilisé pour relier le générateur à l'installation électrique, elle doit être plus grande si la prise de terre se trouve à plus de quelques mètres du groupe.

Exemple :
Si vous avez un groupe électrogène 6kVA monophasé à une vingtaine de mètres du bâtiment à alimenter, il faudra utiliser un fil d'au moins 4mm² pour relier le groupe au bâtiment. La section du fil utilisée pour relier le groupe à la terre devra donc être aussi de 4mm².
Si le groupe se trouve sur une dalle en béton et que la prise de terre ne peut être installée que 5 mètres plus loin, il faudra utiliser une section supérieure, par exemple 6 ou 10mm².

Une bride de serrage
Éventuellement, une barrette de coupure : la barrette de coupure permettra de tester la qualité de la prise de terre grâce à un telluromètre.

Comment installer la prise de terre

Voici à quoi va ressembler votre prise de terre :

Pour cela :

Enfoncez le piquet dans une terre propre, pas trop humide et pas trop caillouteuse et aussi proche que possible du groupe électrogène
Creuser une tranchée de 50cm de profondeur et 10 mètres de long à partir du piquet. Cette tranchée n'a pas besoin d'être en ligne droite, elle peut par exemple faire le tour d'un bâtiment.
Si vous n'avez pas de barrette de coupure, reliez le câble, le piquet et le fil vert-jaune grâce à la bride de serrage. Le contact doit se faire sur partie parfaitement propre et sans rouille du piquet.
Si vous avez une barrette de coupure, reliez le câble de cuivre nu à la borne basse de la barrette puis reliez le câble de cuivre nu au piquet avec la bride de serrage, là-aussi les contacts devront se faire sur des parties propres.
Déposez la longueur de câble restante dans la tranchée à plat et sans zigzag. Recouvrez.
Protégez la partie supérieur du piquet : recouvrez-la de scotch électrique et couvrez l'ensemble avec un cul de bouteille.

Une fois la prise terminée, il n'existe pas de moyen simple de vérifier que votre prise de terre fonctionne correctement.

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Medgrid : exporter l'électricité de l'Afrique vers l'Europe ?

2012-02-19T23:39:00.001+01:00

Fondée fin 2010 et réunissant une vingtaine de grands noms du secteur de l'énergie, Medgrid est une entreprise destinée à promouvoir l’interconnexion des réseaux de transport d'électricité européens et nord-africains.

Relier les réseaux électriques africain et européens, un projet techniquement ambitieux...

L'objectif est de permettre l'export vers l'Union Européenne de l'électricité produite au Maghreb. L'Afrique du nord a en effet un excellent potentiel solaire et éolien. Le plan solaire méditerranéen, adopté par l'Union pour la Méditerranée, prévoit ainsi l'installation d'une capacité de production de 20GW en 2020 - grosso modo l'équivalent d'une vingtaine de réacteurs nucléaires. A l'horizon 2050, le projet Desertec présente des objectifs encore plus ambitieux.

Selon les calcul de Medgrid, environ le quart de cette production pourrait être exportée vers l'Europe. Mais cela ne sera possible que si les réseaux de transport d'électricité se développent entre les deux continents : actuellement, les seules liaisons existantes se trouvent entre le Maroc et l'Espagne et en Turquie.
Pour créer ces nouvelles liaisons sous-marines à grande distance, la technologie HVDC (haute tension courant continu) est privilégiée. C'est celle qui est déjà utilisée pour relier la Grande Bretagne à la France ou la Corse à l'Italie. Cette technologie permet de réduire les pertes mais elle n'est pas encore entièrement maitrisée et surtout elle est très couteuse (environ un milliard d'euros pour 100km).

C'est là que le bât blesse, pourquoi dépenser des dizaines de milliards d'euros pour exporter vers l'Europe de l'électricité produite sur le continent le moins électrifié au monde ?

... mais économiquement douteux

Au-delà de la question éthique, on peut aussi douter de l’intérêt économique de ce choix. Un coup d’œil sur la carte des réseaux électriques africains permet de constater que l'exportation vers le sud du Sahara plutôt que vers l'Europe serait plus simple et sans doute plus rentable.

Réseaux électriques existant en Afrique

La région du Golfe de Guinée, au sud de la ligne Dakar-N'Djamena et à l'ouest de N'Djamena-Douala, possède des réseaux électriques bien développés mais manque d'électricité. Relier des centrales solaires situées dans le Sahara à cette région serait beaucoup plus facile de que des les relier au continent européen : les distances sont plus courtes et il n'y a pas de mer à traverser.
L'investissement serait donc moindre même si on prend en compte le développement du réseau de distribution dans les villes moyennes. Et le retour sur investissement serait aussi plus rapide : l'électricité se vend souvent plus cher dans cette région que dans les pays européens, la demande y est supérieure et les perspectives de croissance bien meilleures.
De plus, la vente d'électricité solaire ou éolienne dans ces pays permettrait, grâce au mécanisme de développement propre du protocole de Kyoto, de générer des crédits-carbones à revendre en Europe. Une source de revenue supplémentaire...

Car l'argument écologique mis en avant par les promoteurs de Medgrid ne plaide pas non plus pour l'exportation vers l'Europe plutôt que vers le sud. A l'exception du Ghana et du Cameroun, les principaux pays de la région ont moins de 2% d'énergie renouvelables dans leurs mix énergétiques, l'électricité importée du Sahara permettrait l'abandon de centrales thermiques très polluantes.
Sans compter qu'une meilleure disponibilité de l'électricité permettrait de faire reculer les solutions de rechange, comme les petits groupes électrogènes ou les lampes à pétroles, dont l'impact sur l'environnement est lourd.

Une logique d'abord institutionnelle

On peut rêver que le formidable potentiel solaire du continent africain profite d'abord à ses habitants. Mais la réalité est que des projets comme Medgrid obéissent avant tout à une logique institutionnelle. Derrière un projet aussi ambitieux, il faut des structures puissantes. Les grandes entreprises européennes, soutenues par l'UE, sont capables de lever des fonds, de mobiliser des ingénieurs et de pousser à une évolution du secteur électrique dans les pays du Maghreb. Et c'est vraisemblablement sans même s'en rendre compte qu'elles passent à coté de l'opportunité que représenterait une liaison vers le sud plutôt qu'au travers de la Méditerranée.

Même s'ils ne font guère le poids, les acteurs d'Afrique subsaharienne, que ce soient les opérateurs électriques ou l'UPDEA, devraient s'intéresser à Medgrid pour essayer d'en récolter plus que des miettes.

Etude de marché : combi chargeur-onduleur

2012-02-15T23:19:00.001+01:00

Le chargeur-onduleur (charger-inverter en anglais) est un appareil vital dans un système de batteries ou dans une installation solaire hybride. Son rôle est de réguler la charge des batteries et de convertir le courant alternatif du réseau électrique en courant continu – le seul qui puisse être stocké – puis de nouveau en courant alternatif pour alimenter l’installation.
Le choix d'un chargeur-onduleur adapté à chaque situation particulière est donc crucial. Nous avons déjà vu quelles sont les caractéristiques les plus importantes d'un chargeur-onduleur. L'objectif de cet article est de vous aider dans votre choix en recensant les principaux fabricants de ces appareils et les gammes qu'ils proposent.

Studer
Studer est un fabricant suisse proposant 2 gammes de chargeurs-onduleurs : la gamme Compact orientée vers une utilisation simplifiée et la gamme Xtender plus complète et permettant d'atteindre des puissances plus élevée. Studer a un bon réseau de distributeurs en Afrique.
Site internet de Studer

Su-Kam
Su-Kam est un fabricant indien proposant, entre autres, des chargeurs-convertisseurs robustes et de bonne qualité.
Site internet de Su-Kam (en anglais)

Victron Energy
Victron est une société néerlandaise spécialisée dans la fabrication de chargeur et de convertisseurs. Elle propose 3 gammes de chargeurs-convertisseurs (Easyplus, Multiplus et Quattro) et un vaste choix dans les puissances et les options. Revers de la médaille, ces appareils nécessitent parfois une configuration complexe.
Site internet de Victron Energy

Xantrex
Xantrex est une société canadienne filiale de Schneider Electric. Elle propose des chargeurs-convertisseurs de toutes les puissances. Xantrex n'est pratiquement pas représentée en dehors du continent américain.
Site internet de Xantrex (en anglais)

Evaluer la vitesse du vent sans appareils : l'échelle de Beaufort

2012-02-01T22:37:00.000+01:00

Afin d'évaluer le potentiel d'un site pour une installation éolienne et plus tard de calculer la production d'un aérogénérateur, il faut avoir une idée de la vitesse du vent. Des appareils (anémomètre, station météo automatique, etc.) permettent de mesurer précisément la vitesse du vent mais ils restent assez chers et ne se trouvent pas partout. Heureusement, l'échelle de Beaufort permet d'évaluer de façon relativement exacte la vitesse du vent sans aucun appareil de mesure.

Cette échelle permet d'évaluer la vitesse moyenne du vent en fonction de ses effets sur les arbres, les hommes, etc. Le tableau suivant détaille les observations associées au 8 premiers degrés de l'échelle de Beaufort avec la vitesse de vent correspondant en mètre par seconde.

Degré Beaufort	Vitesse du vent (en m/s)	Observations
0	0	On ne sent pas le vent, la fumée s’élève verticalement
1	1 à 1.5	Légère sensation de vent, la fumée indique la direction du vent
2	2 à 3	On sent le vent sur le visage, les feuilles bougent légèrement, les drapeaux s’agitent
3	3 à 5.5	Les drapeaux se déploient, les feuilles sont agitées en permanence
4	6 à 8	Le vent soulève la poussière et les feuilles, les cheveux sont agités, les petites branches bougent
5	8.5 à 10	Les petits arbres se balancent, de petites vagues se forment sur les plans d’eau
6	10.5 à 14	Le vent siffle dans les fils électriques, les grosses branches sont agitées
7	14.5 à 17	Les arbres bougent complètement, il devient difficile de marcher contre le vent
8	17.5 à 20	Des branches se cassent, il est difficile de marcher contre le vent

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Calculer la production réelle d'un panneau solaire

2012-01-22T23:06:00.000+01:00

La production d'une cellule photovoltaïque dépend évidemment du soleil. Par conséquent il est impossible de dire par avance combien d'électricité sera produite par un panneau solaire : la production sera différente selon l'endroit où vous l'installerez et même suivant la position que vous lui donnerez.
L'objectif de cet article est de vous aidez à évaluer la production à l'endroit où vous envisagez d'installer vos panneaux solaires.

La puissance des panneaux solaires est exprimée en Watt-crète : un panneau de 1kWc produit une puissance de 1kW dans des conditions standards, l'énergie produite est donc de 1kWh par heure dans ces même conditions. L'énergie produite dans des conditions réelle sera en général nettement inférieure à cette valeur. Elle dépendra essentiellement de 3 facteurs :

le rayonnement global journalier, c'est-à-dire l'ensoleillement
l'orientation des panneaux solaire
la température

Il existe deux façons de calculer la production :

Vous pouvez utiliser un logiciel de simulation de l'ensoleillement, par exemple celui que l'Union Européenne propose gratuitement pour calculer le potentiel solaire n'importe où en Europe ou en Afrique
Si vous ne trouvez pas d'outil correspondant à vos besoins ou si vous souhaitez vérifier vous-même les résultats fournis par un logiciel, vous devez utiliser la méthode ci-dessous.

Première étape : le soleil
Pour commencer vous devez chercher quelle est, dans votre région, la quantité d'énergie reçue chaque jour du soleil. Cette quantité est appelée irradiation journalière ou rayonnement global journalier ou rayonnement solaire intégré, elle s'exprime en Watt-heure par mètre carré par jour (Wh/m²/j) pour une inclinaison donnée.
Cette donnée peut être obtenue auprès des services météorologiques ou de professionnels (par exemple votre fournisseur de panneaux solaires).

L'ensoleillement varie évidemment en fonction de la saison, il est donc souvent fourni en moyenne mensuelle. Dans la pratique c'est surtout la valeur du mois le plus mauvais (en hiver dans les zones tempérées, pendant la saisons de pluies dans les zones équatoriales et tropicales) qui va nous intéresser puisque nous allons dimensionner notre installation pour qu'elle soit suffisante pour couvrir les besoins besoins pendant ce mois. La valeur du meilleurs mois peut aussi être intéressante pour avoir une idée de la production maximale de l'installation.
La valeur fournie dépend également de l'angle sous lequel la mesure a été effectuée. En général la mesure est effectuée à l'horizontale. Si vous souhaitez obtenir l'irradiation selon un autre angle, il vous suffit de diviser la valeur à l'horizontale par le cosinus de l'angle qui vous intéresse.

Pertes liées à l'orientation des panneaux
L'angle formé par les rayons du soleil et le panneau solaire est appelé angle d'incidence (noté α). La production est maximale si les rayons du soleil atteignent la surface du panneau perpendiculairement à midi (heure solaire).

Inclinaison de 90° par rapport aux rayons du soleil (au centre) = production optimale

En général, on cherche à optimiser la production pendant le mois de plus faible ensoleillement : il faut donc que les rayons du soleil soient perpendiculaire au panneau pendant ce mois. Pour celà, les panneaux doivent être orientés vers le sud dans l'hémisphère nord et vers le nord dans l'hémisphère sud et l'inclinaison doit être égale à la latitude de l'installation à laquelle on ajoute 10°.
Quelque soit l'inclinaison optimale théorique, les panneaux solaires ne doivent pas être totalement horizontaux. Une faible inclinaison (5 à 10°) est nécessaire pour permettre l'écoulement de l'eau de pluie et limiter l'accumulation de poussière.

Lorsque les rayons du soleil n'atteignent pas le panneau sous l'angle optimal, le rendement est approximativement :

sinus (α)

Pertes liées à la température
La puissance-crête est donnée pour une température de 25°C. Si la température réelle est très supérieure à cette valeur, il faudra en tenir compte. Les pertes seront alors de 0.4% par degrés pour une cellule mono ou polycristalline et de 0.3% par degrés pour les autres technologies.
Attention : il s'agit de la température du panneau solaire et non de la température ambiante. La température du panneau est supérieure à la température l'air (par exemple de 10°C).

Pour conclure
L'énergie qui sera fournie chaque jour en moyenne pendant le plus mauvais mois pour 1kWc installé est :

Rayonnement global journalier x sin(α) x ((température - 25) x 0.4)

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Règles essentielles de sécurité dans une installation solaire

2012-01-19T23:49:00.000+01:00

Cet article détaille quelques règles essentielles de sécurité pour l'installation, l'exploitation et la maintenance d'installations solaires photovoltaïque. Il ne se substitue pas aux précautions d'usage et aux recommandation des constructeurs.

Règles générales de sécurité

Les personnes non-autorisées, les enfants et les animaux ne doivent pas avoir accès à l'installation, les locaux techniques doivent être fermés.
Lisez attentivement la notice des matériels (batteries, panneaux solaire, etc.) que vous allez utiliser, assurez-vous qu'ils sont en bon état et que vous disposez de tout le matériel nécessaire avant de commencer.
Lors de travaux électriques, les intervenants et les locaux doivent être secs. Attention à la pluie, à la transpiration...
Autant que possible, les manipulations doivent avoir lieu hors-tension.
Les manipulation sous tension (qui peuvent créer des étincelles) ne doivent pas avoir lieu à proximité de matière inflammable ou explosives. N'oubliez pas que les batteries peuvent libérer du dihydrogène qui est un gaz explosif !

Règles particulières liées à l'utilisation de batteries et des panneaux solaires

Respectez la polarité des composants
Le seul moyen d’arrêter la production d'électricité d'une panneau solaire est de le priver de soleil. Couvrez les panneaux avant d'intervenir sur une installation photovoltaïque.
Les batteries doivent se trouver dans une pièce bien ventilée. Pour éviter tout risque d'explosion, il est interdit de faire du feu, de fumer ou de provoquer des étincelles dans un local contenant des batteries.
Protégez-vous contre les projections et les vapeurs émises par les batteries.
Ne reliez jamais les pôles + et - d'une batterie : cela provoquerait un court-circuit avec des risques d'explosion de la batterie. Afin d'éviter une mise en contact accidentelle de ces deux pôles, enlevez tous les objets métalliques (bague, montre, bracelet...) lorsque vous manipulez des batteries
Ne rechargez pas des batteries sans régulateur
Les batteries au plomb sont très nocives pour l'environnement : ne les jetez pas !

Pour en savoir plus sur la maintenance des batteries : Optimiser la durée de vie des batteries, mode d'emploi

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Calculer le nombre de batteries pour une installation solaire photovoltaïque

2012-01-13T08:31:00.000+01:00

Une installation solaire photovoltaïque comprend généralement des batteries afin de rendre l'électricité disponible la nuit ou lorsque le soleil est voilé. Nous allons maintenant voir comment calculer les nombre de batteries nécessaires dans une installation.

Avant de commencer, vous devez :

Avoir calculé l'énergie que va consommer chaque jour votre installation,
Connaitre au moins la tension (en général 12V) et la capacité (souvent 50, 100 ou 200Ah) des batteries que vous allez utiliser. Vous pouvez aussi faire le calcul avec plusieurs types de batteries puis choisir la solution la plus économique.

Exemple :
Pour illustrer cette méthode nous reprendrons l'exemple déjà utilisé pour le calcul des besoins en énergie. Nous avions trouvé un besoin de 4kWh/jour.
Par ailleurs nous avons choisi d'utiliser des batteries 12V de capacité 200Ah.

Déterminer l'autonomie souhaitée
La capacité de stockage dont vous aurez besoin dépend essentiellement de 2 paramètres : l'énergie consommée par jour et l'autonomie de votre système, c'est-à-dire le nombre de jours qu'il devra pouvoir supporter sans soleil.

L'autonomie varie en général entre 3 et 15 jours. Le chiffre retenu dépend de deux facteurs :

Les conditions météorologiques de la région où vous vous trouvez : existe-t-il des périodes de mauvais temps prolongé ? Si oui, combien de jours peuvent-elles durer ?
La fiabilité que vous souhaitez pour votre système : Acceptez-vous que l'alimentation puisse être coupée ? Si oui après combien de jours sans soleil ?

La quantité d'énergie consommée par votre installation pendant cette période est :

Besoin quotidien x autonomie

Exemple :
Notre installation se trouve en région équatoriale, pendant la saison des pluies, il arrive que le temps soit couvert 3-4 jours à la suite. Des périodes de mauvais temps plus longue existent mais sont rares. Comme il s'agit d'alimenter une maison, l'alimentation peut être coupée de temps en temps : le confort sera dégradé mais cela ne pose pas de problème de sécurité. On choisit donc une autonomie faible : 3 jours. On arrive à :
4kWh x 3jours = 12kWh

Si le bâtiment à alimenter était, par exemple, un dispensaire ou une entreprise. Il aurait fallu choisir une autonomie plus élevée pour assurer la continuité de l'activité : entre 5 et 7 jours.

Ajouter les pertes
L'électricité qui sort des batteries n'arrive pas entièrement à vos appareils électriques : une partie est perdue dans les fils et lors de la conversion continu-alternatif par l'onduleur. La quantité d'énergie que devront restituer vos batteries est donc en fait :

Energie consommée / (rendement de l'onduleur x (1 - pertes en ligne))

Si vous n'utilisez pas d'onduleur (c'est-à-dire si votre installation est en courant continu), la quantité d'énergie que devront restituer vos batteries est :

Énergie consommée / (1 - pertes en ligne)

Si vous ne connaissez pas les valeurs des pertes, vous pouvez utiliser ces valeurs moyennes :

rendement de l'onduleur = 0.9

(1 - pertes en ligne) = 0.97

Exemple :
Notre installation doit alimenter des appareils fonctionnant en courant alternatif, elle utilise donc un onduleur. La quantité d'énergie à restituer est :
4 / (0.9 x 0.97) = 4.58kWh

Tenir compte de la profondeur maximale de décharge des batteries
Pour que vos batteries aient une meilleure durée de vie, vous ne devez pas les décharger complétement : Il faut fixer une profondeur maximale de décharge. En générale cette profondeur varie de 30 à 80%. Une bonne valeur intermédiaire est 50%, c'est-à-dire que vous n'utiliserez en fait que la moitié de la capacité de vos batteries.
Pour en savoir plus à ce sujet voir : Optimiser la durée de vie des batteries

La capacité de vos batteries devra donc être :

Énergie à restituer / profondeur max de décharge

Exemple :
Pour notre installation on prend une profondeur maximale de décharge de 50%, la capacité des batteries doit donc être :
4.58kWh / 0.5 = 9.16kWh

En déduire le nombre de batteries
Pour passer d'un chiffre en kWh à un nombre de batteries, il faut multiplier par 1000 (pour convertir les kWh en Wh) diviser par la tension aux bornes de batteries (pour convertir les Wh en Ah) puis par la capacité des batteries (en Ah) et arrondir au chiffre supérieur.

Exemple :
On utilise des batteries dont la tension est 12V et la capacité 200Ah :
9.16kWh x 1000 = 9160Wh
9160 / 12 = 763Ah
763Ah / 200Ah = 3.81
Il nous faut donc 4 batteries

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Les différents types de cellules photovoltaïques

2012-01-12T10:28:00.000+01:00

Comme on l'a vu, un panneau solaire est un assemblage de cellules photovoltaïques. ce sont ces cellules qui convertissent le rayonnement du soleil en électricité. Le panneau se contentant, lui, d'additionner les courants crées pour arriver à un niveau exploitable.
Il existe plusieurs types de cellules qui se différencient par les matériaux utilisés pour les construire. En dehors du prix, le choix d'un type de cellule n'a que peu de conséquences pour l'utilisateur, la principale différence sera la surface qui, à puissance égale, pourra varier du simple au double.

Cellules au silicium monocristallin
Les cellules au silicium monocristallin offrent le meilleur rendement parmi les panneaux solaires disponibles dans le commerce : entre 13 à 15%.
Il faudra donc moins de cellules pour atteindre la puissance désirée, mais comme le silicium monocristallin est aussi le plus cher, son seul avantage est finalement d'utiliser une surface réduite : il faut environ 7m² pour obtenir 1 kiloWatt-crète (kWc).

Cellules au silicium polycristallin (ou multicristallin)
Les modules utilisant des cellules au silicium polycristallin ont en général un rendement compris entre 12 et 14%. Il faut environ 8m² de cellules pour obtenir 1kWc. Ces cellules sont plus simples à fabriquer et moins chères que les cellules au silicium monocristallin.
Les cellules polycristallines sont reconnaissables aux formes irrégulières des cristaux qui apparaissent nettement à l’œil nu.

Différence entre des cellules au silicium monocristallin (gauche) et des cellules au silicium polycristallin (droite)

Cellules au silicium amorphe
Les cellules au silicium amorphe sont des cellules à couche mince, c'est-à-dire qu'elles sont fabriquées en déposant une fine couche de silicium sur un support (ou "substrat"), par exemple du verre. L'épaisseur de silicium utilisée est beaucoup plus faible que pour les cellules mono ou polycristallines qui sont réalisées à partir de tranches de silicium.
Ce type de cellule est donc moins cher et plus facile à fabriquer. Sa faible épaisseur permet, par exemple, de les utiliser pour créer des panneaux solaires souples. Cependant ces cellules ont des rendements limité (de l'ordre de 5 à 7%, soit environ 15m² pour obtenir 1kWc) et sont donc réservées à des applications nécessitant peu de puissance.
Les cellules au silicium amorphes sont beaucoup utilisées pour l'alimentation de petits appareils solaires (montre, calculatrice...).

Cellules utilisant d'autres matériaux que le silicium
Ce sont également des cellules à couches minces, elles peuvent être fabriquées à partir de matériaux divers : diséléniure de cuivre et d'iridium (CIS), tellurure de cadmium (CdTe)...
Elles ont des rendements compris entre 7 et 11%.

On peut citer pour mémoire d'autres types de cellules à couches minces très rares dans le commerce ou encore au stade de la recherche :

Les cellules à l'arséniure de gallium utilisées essentiellement dans les applications spatiales
Les cellules multicouches, multijonctions, hybrides ou tandem qui superposent plusieurs couches minces afin d'exploiter différentes longueurs d'onde de la lumière et d'offrir des rendements plus élevés (dépassant parfois 40% en laboratoire)
Les cellules solaires organiques crées à partir de matériaux de synthèse, donc moins chères, mais qui offrent encore des rendements et une durée de vie trop faibles.

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Qu'est-ce qu'un aérogénérateur ?

2012-01-11T14:27:00.000+01:00

Un aérogénérateur est une éolienne destinée à la production d'électricité. Il est constitué essentiellement :

d'un aéromoteur,
d'un générateur,
d'un pivot et d'un gouvernail,
d'un mât.

Schéma d'un aérogénérateur

L'aéromoteur
L'aéromoteur est constitué des pâles (en général 2 ou 3) et d'un système de régulation de la vitesse de rotation de l'hélice.
Le plus souvent, il comprend aussi un système de sécurité permettant d’arrêter l'éolienne lorsque le vent devient trop fort afin de protéger le moteur. Ce système de protection peut varier du frein manuel jusqu'à des mécanismes d'asservissement complexes.

Le générateur
L'aéromoteur entraine un générateur électrique. Ce générateur peut être aussi bien une dynamo (produisant du courant continu) qu'un alternateur (produisant du courant alternatif mono- ou tri-phasé).
Un multiplicateur peut éventuellement être placé entre le générateur et l'aéromoteur si la vitesse de ce dernier est insuffisante.

Le pivot et le gouvernail
Sur les éoliennes classiques, l'hélice doit se trouver face au vent. Comme la direction de celui-ci varie, il faut que la machine puisse tourner. C'est le rôle du pivot d'orientation (qui permet à l'éolienne de tourner) et du gouvernail (qui l'oriente dans le sens du vent).
Sur les modèles les plus simples, le gouvernail est constitué d'une queue et d'une dérive. Les éoliennes industrielles utilisent plutôt un moteur d'orientation asservi à une girouette.

Le mât et le carter
Le mât (ou pylône) est le support de l'aérogénérateur. C'est une partie importante pour le bon fonctionnement de l'éolienne : il doit être suffisamment haut pour que celle-ci ne soit pas soumise à des turbulences. Il doit aussi être assez robuste pour résister au vent et à des surcharges éventuelles (par exemple si l'hélice gèle) et ne pas craindre les vibrations crée par l'éolienne.
Le carter est tout simplement l'enveloppe qui protège les pièces de l'aérogénérateur.

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Comment répérer un site favorable à l'installation d'une éolienne ?

2012-01-10T20:00:00.001+01:00

Vous voulez installer une éolienne pour la production d'électricité ou le pompage ? Il vous faut du vent, si possible fort et régulier. Mais avant même d'effectuer des mesures ou de rechercher des données météorologiques, il est possible de déterminer si un site est ou non favorable à l'installation d'une éolienne.

Le vent
Évidemment, le vent est un facteur essentiel dans le choix du site d'implantation d'une éolienne. Lorsque vous aurez repéré un site favorable, il vous faudra obtenir des données précises à ce sujet. Mais en attendant vous pouvez vous faire simplement une première idée en faisant appel aux observations des riverains ou à votre propre expérience si vous connaissez bien le site.
L'échelle de Beaufort vous permettra d'estimer simplement la vitesse du vent à partir de vos observations. Au-delà de la vitesse, la régularité du vent pendant l'année est importante. Un site où la vitesse du vent est régulièrement supérieure à 5 mètres par secondes, et donc au 3e degré de l'échelle de Beaufort, s'annonce intéressant.

Les obstacles dans la directions du vent dominant
Vous devez aussi connaitre la direction des vents dominants mais pour cela pas besoin de mesures ou de recherches approfondies. Les vents dominants et leurs directions sont bien connus des habitants : ce sont par exemple le Mistral (direction nord-ouest) dans le sud de la France, l'Harmattan (direction sud) dans le Golfe de Guinée, les vents de mousson (direction nord-ouest puis sud-est) sur la côte est de l'Afrique, etc...
Une fois repérée la direction du vent dominant, il faudra s'assurer qu'il n'existe pas d'obstacle dans cette direction en particulier en amont de votre future éolienne. Si malgré tout vous devez placer une éolienne derrière un obstacle, il faudra respecter une distance minimale :

10 fois le diamètre si l'obstacle est cylindrique (tour, pylône...),
10 fois la hauteur s'il est rectangulaire (maison, mur...),
6 fois la hauteur s'il s'agit d'un arbre,
6 fois le diamètre de l'hélice s'il s'agit d'une autre éolienne.

Le relief
D'une manière générale, la vitesse du vent augmente avec l'altitude. Il sera donc intéressant de placer l'éolienne en hauteur, par exemple au sommet d'une colline. Cependant si le relief est trop prononcé (falaise, immeubles...), il va provoquer des perturbations qui risquent d'une part de réduire la vitesse moyenne du vent et d'autre part d'endommager rapidement la partie mécanique de l'éolienne. Il faut donc éviter que celle-ci se trouve à proximité de pentes fortes (supérieures à 45° environ).


Au sommet d'une colline en pente douce, le vent est accéléré à basse altitude : site favorable (les flèches représentent le sens et la vitesse du vent)

Si les pentes sont fortes, elles créent des perturbations : site à éviter

De même, un rétrécissement de vallée accélère le vent et peut être favorable à l'implantation d'une éolienne si les pentes sont suffisamment douces pour ne pas créer de perturbations.

La végétation
Les arbres et les plantes font obstacle au vent et créent des perturbations. Une végétation faible et rase est favorable à l'installation d'éoliennes.
A noter, cependant : l'observation de la végétation peut donner des indications précieuses sur la vitesse et la stabilité du vent : la présence d'arbres courbés par exemple indique un vent fort et régulier dans la direction de la courbure.

Le voisinage
La hauteur du mât d'une éolienne domestique varie en général de 6 à 20 mètres, elle dépasse parfois 100 mètres pour une éolienne industrielle. Vos voisins peuvent avoir leurs mots à dire là-dessus, d'autant qu'une éolienne fait toujours un peu de bruit.
De plus la construction d'éoliennes peut être interdite dans certaines zones, par exemple pour éviter de dégrader un paysage, de gêner la circulation aérienne ou de perturber le fonctionnement de radar.

La nature du sol et la facilité d'accès
La nature du sol doit permettre l'ancrage du mat de l'éolienne avec un coût aussi faible que possible. Un sol rocheux sera donc particulièrement favorable alors qu'un sol meuble nécessitera des travaux plus importants.
Il sera également préférable que le site soit accessible aux engins de chantier qui peuvent être nécessaires pour le montage et la maintenance de l'éolienne.

La proximité avec l'utilisation
Si l'éolienne est destinée à produite de l'électricité, il faudra qu'elle soit située le plus près possible du lieu d'utilisation pour limiter les pertes en ligne. Dans le cas où vous souhaitez raccorder votre éolienne à un réseau électrique pour vendre votre électricité, vous devrez tenir compte des coûts de raccordement, ceux-ci peuvent être très élevée si l'installation se trouve à l'écart des lignes électriques.
Si votre éolienne est destinée au pompage, le choix du site sera très limité puisqu'elle devra se trouver à proximité immédiate du forage.

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Les groupes électrogènes "inverter"

2012-01-03T23:01:00.000+01:00

Principe de fonctionnement d'un groupe électrogène "inverter"

Une génératrice produit un courant triphasé qui subi ensuite une double conversion alternatif-continu-alternatif. Le courant crée passe donc par un redresseur (rectifier en anglais) puis par un onduleur (ou inverter), d'où le nom de cette technologie.
Ce traitement permet d'obtenir courant monophasé de grande qualité puisque sa fréquence est déterminée électroniquement par l'horloge interne de l'inverter et non mécaniquement par la vitesse de rotation du moteur.

Exemples de groupes électrogènes "inverter" (de marques Honda, SDMO et Genyx)

Avantages des groupes "inverter"

Les avantages de cette technologie sont :

La qualité du courant : la tension et la fréquence sont très stables (en général elles varient de moins de 1%) ce qui permet de préserver les appareils à alimenter même les plus sensibles.
Comme la vitesse de rotation du groupe n'est plus liée à la fréquence du courant, le régime peut s'adapter à la puissance demandée. Lorsque le besoin diminue, la vitesse diminue et avec elle la bruit et la consommation de carburant.
Le poids et volume sont très inférieurs à ceux d'un groupe électrogène classique de même puissance (jusqu'à moins 50%).
Si le fabricant a prévu cette fonction, plusieurs groupes peuvent être branchés facilement en parallèle pour fournir plus de puissance : grâce au passage par le courant continu il est inutile de se soucier de la synchronisation entre les groupes.
Les groupes "inverter" ont souvent une sortie en courant continu ce qui permet de les utiliser pour recharger directement des batteries (mais attention : la charge n'est pas régulée).

Malgré ses avantages, cette technologie restent pour l'instant limitée à des groupes de puissance inférieure à quelques kVA. Ils ne sont pas adaptés à des besoins importants.

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2012 - Année internationale de l'énergie durable pour tous

2011-12-29T09:57:00.001+01:00

En 2011, la moitié des habitants de la planète dépendaient encore du bois ou du charbon pour se chauffer et cuisiner et un quart n'avaient toujours pas accès à l'électricité.

L'ONU s'est fixé comme objectif d'assurer l'accès universel à l'énergie d'ici à 2030 et pour attirer l'attention sur ce problème, elle a fait de 2012 l'année internationale de l'accès à l'énergie durable pour tous.

L’enjeu va bien au-delà du confort et du niveau de vie :

La pauvreté énergétique a des conséquences économiques : il est impossible d'accéder à des moyens de production modernes, des tâches simples comme recharger un téléphone portable ou moudre des grains nécessitent de longs déplacements et les activités s’interrompent la nuit.

La pauvreté énergétique a des conséquences sanitaires : les maladies liées à l'utilisation de foyers traditionnels de mauvaise qualité tuent plus que la tuberculose et la malaria et sans énergie il est impossible de pomper et de potabiliser l'eau ou d'accéder à des soins modernes.

La pauvreté énergétique a des conséquences sociales : l'électrification des grandes villes encourage l'exode rural alors que l'absence des services essentiels pèse d'abord sur les femmes et les filles (ramassage du bois, transport de l'eau...) retardant l'amélioration de la condition des femmes.

La pauvreté énergétique a des conséquences sur l'environnement : l'utilisation du bois et du charbon encourage la déforestation et fait augmenter les émissions de gaz à effet de serre.

Au rythme actuel, chaque année 20 millions de personnes accèdent pour la première fois à l'électricité. C'est peu : sans accélération il faudrait presque un siècle pour que tous les habitants de la planète puissent bénéficier de ce service. L'électrification demande certes des investissements importants mais ceux-ci restent très faibles comparés aux sommes qui seront investies par ailleurs dans le secteur énergétique.
Au-delà des moyens, ce sont les compétences qu'il faut mobiliser. Ce n'est pas un hasard si l'ONU a crée à l'occasion de cette année de l'énergie durable un réseau international d'acteurs de l'accès à l'énergie (lien en anglais).

Cette démarche confirme les trois constats qui sont à l’origine d’Énergie et développement :

l'accès à l'énergie est une urgence et une nécessité pour le développement,
plus que l'argent, ce sont les compétences et la formation qui manquent,
à l'image du site mis en ligne par l'ONU (lien en anglais), trop peu de ressources sont disponibles en français.

Caractéristiques dimensionnantes d'un chargeur-onduleur : tension, puissance, courant de charge

2011-12-13T20:39:00.000+01:00

Si vous voulez utiliser des batteries rechargées par le réseau électrique ou par un groupe électrogène, par exemple dans un système solaire hybride ou dans un système anti-délestage, le combi chargeur-convertisseur va être le cerveau de votre système :

il va assurer l'interface entre les batteries (utilisant du courant continu) et le reste de l'installation (qui fonction avec du courant alternatif),
il va réguler la charge et la décharge des batteries afin d'optimiser leur durée de vie,
il peut offrir de nombreuses options ou fonctions complémentaires, parfois essentielles pour le bon fonctionnement de votre système.

Le choix du chargeur-convertisseur est donc crucial pour la réussite de votre projet. Avant de parler des performances ou des options, les caractéristiques du chargeur-onduleur que vous devez absolument dimensionner sont :

La puissance maximale en sortie du convertisseur, c’est-à-dire la puissance maximale qu’il pourra fournir à votre installation. Notez que de nombreux modèles de chargeur-onduleur ont une fonction « boost » qui leur permet de dépasser ce maximum pendant une durée limitée,
L’intensité maximale que le chargeur peut délivrer aux batterie,
La tension avec laquelle chargeur alimente les batteries.

Un autre critère essentiel est la forme du signal délivré par l'onduleur.

Puissance maximale de l'onduleur

La puissance maximale délivrée en sortie du chargeur-inverter par l'onduleur doit être supérieure à la puissance maximale consommée par votre installation.

Courant de charge du chargeur

Le chargeur pourra délivrer à vos batterie un courant de charge limité. Plus le courant est élevé plus la recharge sera rapide.

Exemple :
Un chargeur 12V avec un courant de charge de 10A délivre 10Ah par heure. Si vous voulez recharger une batterie 200Ah,12V qui est à moitié déchargée, il vous faudra 100Ah/10A=10 heures.
Si vous voulez recharger la même batterie en moins de 4 heures, il faudra choisir un chargeur avec un courant de charge de 100Ah/4h = 25A au minimum.

!	Attention quand même : vous ne pouvez pas utiliser un courant de charge supérieur au quart de la capacité de vos batteries sinon vous risquez de les dégrader rapidement. Pour en savoir plus : Optimiser la durée de vie des batteries : mode d'emploi

Le courant de charge est en général réglable.

Tension du chargeur

La tension du chargeur est en général de 12, 24 ou 48 volt.
La puissance du chargeur augmente et les pertes diminues quand la tension augmente. En contrepartie, le choix d'une tension supérieure à celle des batteries oblige à mettre celle-ci en série et vous oblige à en utiliser un nombre pair (pour un chargeur 24V avec des batteries 12V) ou un multiple de 4 (pour un chargeur 48V avec des batteries 12V).

Exemple :
Un cas réel auquel j'ai été confronté. Il s'agissait d'un système de batterie avec un chargeur 24V et des batteries 6V, 500Ah. Un premier dimensionnement avait montré que 4 batteries suffisaient à couvrir l'ensemble des besoins. Lors de l'installation du système, l'utilisateur a voulu ajouter un système d'éclairage extérieur. Une batterie supplémentaire aurait suffi à couvrir ce nouveau besoin mais pour arriver à 24V, il fallait relier au chargeur des blocs de 24/6=4 batteries. Il aurait donc fallu passer de 4 à 8 batteries ce qui aurait pratiquement doublé le coût du matériel utilisé.

Le choix de la tension sera parfois imposé par la puissance voulue pour le chargeur-inverter : pour des systèmes importants ou pour des durées de recharge courtes, un chargeur 12V sera rapidement insuffisant.

Forme du signal délivré par l'onduleur

L'onduleur transforme le courant continu stocké dans les batteries en courant alternatif. La qualité de cette transformation varie d'un onduleur à l'autre.
Si la forme du signal délivré par l'onduleur est tout-à-fait semblable à celle d'un groupe électrogène ou du réseau électrique public, on dit que l'onduleur est pur-sinus. Sinon, il s'agit d'un onduleur pseudo-sinus ou à onde sinusoïdale modifiée.

Différence entre un signal sinusoïdal (à gauche) et un pseudo-sinus (à droite)

Les appareils électriques sont conçus pour fonctionner avec un signal pur-sinus. Certains peuvent accepter sans problème un pseudo-sinus (lampe, chauffage, four...), d'autres verront leurs performances et leur durée de vie dégradées ou auront tendance à chauffer mais pourront tout de même fonctionner (moteur, télévision...) mais certains ne pourront fonctionner qu'avec un pur-sinus (radio...).

!	A noter : un haut-parleur alimenté avec un pseudo sinus émettra un bourdonnement, à éviter donc si possible pour les télévision, la hifi... D'une manière générale, préférez un pur-sinus si vous avez à alimenter des appareils électroniques.

Par ailleurs, les onduleurs pur-sinus ont un meilleurs rendement que les onduleurs pseudo-sinus.
Revers de la médaille : les onduleur pseudo-sinus sont moins chers à puissance égale que les pur-sinus.

Pour aller plus loin : Les principaux fabricants de chargeur-onduleurs et leurs gammes

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Optimiser la durée de vie des batteries : mode d’emploi

2011-12-02T20:51:00.000+01:00

Dans une installation photovoltaïque ou une alimentation de secours en électricité, les batteries représentent une part importante du coût initial... et leur renouvellement et pratiquement le seul coût de fonctionnement.
Plusieurs phénomènes (sulfatation, perte d'eau, perte de masse...) limitent la durée de vie de vos batteries mais l'usage que vous en faite peut accélérer dramatiquement leur vieillissement : rien de plus facile que de mettre hors d'usage en 2 semaines une batterie conçue pour durer plusieurs année. Voici quelques règles pour éviter cette mésaventure et prolonger les performances de vos batteries.

Ne déchargez jamais complétement une batterie

La durée de vie en cycle décroit rapidement lorsque la profondeur de décharge augmente. En général, on essaie de limiter la profondeur de décharge à 50%, c'est-à-dire que l'on utilisera que la moitié de la capacité de batteries. Quoiqu'il en soit, fixez une profondeur de décharge maximale lors de laconception du système et ne la dépassez pas. Un moniteur de batterie vous permettra de connaitre l’état decharge de vos batteries et ainsi d'éviter de dépasser par accident le seuil que vousvous êtes fixé.

Lorsqu'une batterie est déchargée, rechargez là dès que possible même si vous ne comptez pas l'utiliser tout de suite. Attention à l’autodécharge : si vous stockez des batteries il faudra les recharger régulièrement.

Limitez le courant decharge

Le courant de charge doit rester inférieur à un quart de lacapacité de la batterie (25A pour une batterie 100Ah, 50A pour une 200Ah ou 2batteries 100Ah, etc.). Certes uncourant plus élevé permet de recharger la batterie plus rapidement mais il va aussiaccélérer la perte de masse et entrainer une forte hausse de la température dela batterie ce qui accélèrera son usure en particulier si votre installation nepossède pas de compensation de température.

Evitez les rechargespartielles et effectuez des charges d’entretien

Si elle est utilisée fréquemment sans être totalementrechargée des déséquilibres vont se créer entre les différents éléments de labatterie ce qui va faire baisser ses performances.

Pour éviter cela, il faut faire de temps à autre une recharge complète de labatterie puis maintenir un faible courant de charge à sesbornes. Cette légère surcharge, appelée charge d’entretien, va permettre decorriger les déséquilibres entre les différents éléments de la batterie. Pourles batteries à électrolyte liquide, la surcharge va également provoquer uneébullition qui va brasser l’électrolyte et éviter la stratification.

Attention quand même pour les batteries étanches, unesurcharge excessive peut entrainer une perte irréversible d’eau.

Pour les batteriesouvertes : contrôlez régulièrement le niveau d’eau

Dans une batterie ouverte, l’eau peut s’échapper. Il fautdonc contrôler régulièrement le niveau et si nécessaire compléter avec de l’eaudistillée. Un niveau trop bas entraine une baisse de la capacité de la batteriemais aussi une augmentation de la concentration en acide (et donc uneaccélération de la corrosion).

Le niveau doit être contrôlé au moins une fois par mois.

Autant que possible,maintenez les batteries au frais…

Une température élevée accélère le vieillissement de labatterie. Typiquement, la durée de vie d’une batterie est divisée par deuxlorsque la température augmente de 10°C.

Exemple :
Une batterie AGM dont la durée de vie à 20°C est de 8 ans aura une durée devie de 6 ans à 25°C et de seulement 4 ans à 30°C !

Même si vous ne vous trouvez pas sous un climat chaud, il est donc important de faire tout ce qui est possible pour limiter la température des batteries. Mettez-les dans un local bien ventilé afin d'évacuer la chaleur produite par les batteries lors des charges et des décharges. Laissez 10cmentre les batteries et posez-les par exemple sur une palette.

… et tenez compte dela température

La tension de charge indiquée pour vos batteries est engénéral valable à 20°C. Cette valeur risque d’être totalement inadaptée si latempérature ambiante plus élevée, d’autant que la charge ou la décharge desbatteries produit de la chaleur (jusqu’à une dizaine de degré). Il faut doncadapter la tension. La compensation de température varie d’un modèle à l’autremais elle est typiquement de l’ordre de -24mV/°C pour une batterie 12V.

Exemple :
Si le fabricant annonce une tension d’absorption de 14.4V pour une batterie 12Vet que la température de la batterie est de 40°C (température ambiante de 30°C+ chaleur produite par la batterie), le chargeur devra être réglé sur unetension d’absorption de 13.9V. Si ce n’est pas le cas, la durée de vie de labatterie sera considérablement réduite par la corrosion et le gazage.

Cette correction pourra être réalisée automatiquement sivous utilisez une sonde de température.

Si vous vous trouvez sous un climat chaud vous pouvezégalement diminuer la concentration d’acide dans l’électrolyte pour ralentir lacorrosion.

Tout ce qui précède se résume en fait en deux recommandations :

Ne déchargez pas trop profondément vos batteries et ne les laissez pas déchargées,
Utilisez un chargeur de bonne qualité correctement et réglé.

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Revue de presse Energie&Developpement - novembre 2011

2011-12-01T17:28:00.000+01:00

La question de l'énergie ne peut être posée que dans son ensemble

En France, le mois de novembre a été marqué par la place accordée à l'énergie dans le débat public. Le nucléaire s'est trouvé au cœur des discussions éclipsant les autres filières et faisant même oublier que, certes, 80% de l'électricité française est d'origine nucléaire mais que l'électricité ne représente qu'un quart de la consommation d'énergie de la France. La position défendue par une partie des intervenants reposant sur l'absence d'alternative au nucléaire (et donc en fait l'absence de débat) il n'est pas étonnant que la question énergétique n'a pas été abordé dans sa globalité.
Pourtant, cette question est beaucoup plus vaste et complexe qu'elle n'est apparue au cours des dernière semaines. Aucun sujet ne peut être abordé seul. Prenez par exemple le solaire photovoltaïque qui étouffe doucement après la confirmation du décret de 9 décembre 2010. Cette technologie est écartée parce que "la nuit il n'y a pas de soleil"... Certes mais on pourrait stocker l'électricité. N'est-ce pas une des raisons du développement des voitures électriques, car au fond une voiture électrique ce n'est qu'une batterie avec des roues. Et l'on pourrait continuer à tirer ainsi la pelote en se demandant si la voiture électrique ne conforte pas la voiture tout court avec les incertitudes que l'on connait sur les énergies fossiles...
La question de l'énergie ne peut être posée que dans son ensemble. Prendre position sur l'avenir d'une technologie ou d'une filière quand on ignore tout des autres, c'est simplement faire du lobbying..

Débat local, conséquences globales

A la veille de l'ouverture de la conférence de Durban sur le réchauffement climatique, une autre question manque dans le débat français. La France est, qu'elle le veuille ou non, encore dans une position de leader dans le domaine de l'énergie. La voie qu'elle choisira servira d'exemple à bien d'autres pays. On imagine par exemple l'effet qu'aurait l'arrêt de la construction de centrales nucléaires dans le pays le plus nucléarisé au monde ! Et, à l'inverse, les positions pro-nucléaire de M. Sarkozy ont été à l'origine de projets d'exportations vers des pays ne possédant pas encore de centrales nucléaires.
Si on veut bien sortir de l'hexagone et considérer la question dans sa globalité - c'est-à-dire pour reprendre les termes de l'AIE : "comment parvenir à un accès universel à l’énergie d’ici à 2030 ?" - les orientations changent. Le nucléaire a peu d’intérêt, il y a bien quelques projets qui pourraient peut-être convenir à des pays en développement mais sa complexité et son coût en font durablement une énergie de pays industrialisé. Les perspective sont plutôt du coté de la maitrise de la demande et d'infrastructures plus légères et moins centralisées, quelque chose qui ressemble à un développement des énergies renouvelables.
Ne l'oublions pas : pour des pays comme la France, développer ce type de solution est un énorme enjeux de croissance.

Problèmes et usure des batteries au plomb

2011-11-27T21:58:00.000+01:00

Cinq grands types de problèmes peuvent se poser sur une batterie au plomb conduisant à une diminution progressive des performances voire à la destruction de la batterie :

Stratification

La stratification ne concerne que les batteries àélectrolyte liquide, les batteries AGM et gel ne sont pas touchées par cephénomène.
Le liquide contenu par une batterie (ou électrolyte) estcomposé principalement d’eau et d’acide sulfurique. Si l'électrolyte n'est pas régulièrement mélangé, l'acide sulfurique, qui est plus lourd que l’eau, va s’accumuler dans la partie basse du bac batterie.

Sulfatation

La réaction chimique qui a lieu lors de la décharge de la batterieconduit à la formation de cristaux de sulfate de plomb sur les plaques positiveet négative. Ces cristaux disparaissent lorsque la batterie est rechargée.

Mais si la batterie est laissée trop longtemps sans êtrerechargée, les cristaux de sulfate de plomb vont grossir et durcir et nepourront plus disparaitre lors de la recharge. Rapidement ces cristaux vont formerune couche imperméable entre les électrodes et l’électrolyte et la réaction nepourra plus avoir lieu. La batterie sera alors définitivement hors d’usage. C'est pour éviter la sulfatation qu'il ne faut jamais laisser une batterie déchargée.

Perte de masse

L’usage intensif des batteries use la matière des plaques. Celle-cise détache peu à peu et tombe au fond du bac : la capacité de la batterie baisse. Ce phénomène est inévitable.

Corrosion

La plaque positive de la batterie peut être attaquée par l’acidecontenu dans l’électrolyte. Ce phénomène fait augmenter la résistance internede la batterie et conduit finalement à la dissolution de la plaque positive.

La corrosion est plus rapide lorsque la batterie se trouvedans un environnement chaud.

Gazage et perte d’eau

Lorsque la batterie est surchargée, l'eau contenue dans l'électrolyte se décompose en oxygène et en hydrogène, formant ainsi des bulles de gaz comme si le liquide entrait en ébullition. Ce phénomène n'est pas anormal s'il reste contrôlé.
Dans le cas d'une batterie ouverte, les gaz formés vont s'échapper. Pour une batterie étanche, il vont être recombinés pour reformer de l'eau mais une petite partie peu également être être perdue soit parce que l'étanchéité n'est pas parfaite soit parce que la pression augmente trop ce qui conduit à l'ouverture de la valve de sécurité de la batterie.
Dans les deux cas, une partie de l'eau contenue dans la batterie est perdue. Sur une batterie ouverte, il est possible de compenser cette perte, cela fait même partie de l'entretien normal, mais sur une batterie étanche le phénomène est irréversible.

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Système de batteries anti-coupure : fonctionnement

2011-11-24T10:23:00.000+01:00

Système de batterie anti-coupure en Haïti

Lorsqu'il n’est pas accessible ou n'est pas fiable, il estpossible d’utiliser des batteries pour prendre le relais du réseau électrique public. Ce système anti-coupure est courant dans certains pays (parexemple en Haïti), dans des bâtiments exigeant un niveau élevé de fiabilité (relaisde télécommunication, hôpitaux…) ou dans les installations mobiles (caravane, voilier...).
Les batteries peuvent également être utilisées pour prendre le relais d'un groupe électrogène et créer ainsi des périodes de silence.

Un système de batteries est généralement composé de 2 élémentsprincipaux :

Des batteries, naturellement, pour stocker l’électricité du réseau lorsque celui-ci est disponible puis la restituer pour alimenter l’installation pendant les coupures,
Un combi chargeur-onduleur (ou chargeur-convertisseur ou « charger-inverter » en anglais) qui va à la fois réguler la charge des batteries et convertir le courant alternatif du réseau électrique en courant continu – le seul qui puisse être stocké – puis de nouveau en courant alternatif pour alimenter l’installation.

Ilest aussi possible d’utiliser un chargeur et un onduleur distincts à la placedu combi chargeur-onduleur mais cette solution est généralement moins efficace.

Le cœur du système :les batteries

Les batteries sont chargées quand le réseauélectrique fonctionne et déchargées si l'utilisateur consomme de l’électricitépendant un délestage.
Notez bien qu'une batterie ne produit pas d'électricité : elle se contente d'en stocker puis de la restituer. La quantité d'énergie que pourra vous fournir un système de ce type est donc limitée. Si vous ne voulez pas ou ne pouvez pas courir le risque voir l'électricité coupée parce que les batteries sont épuisées, vous devrez vous orienter vers un système solaire photovoltaïque ou bien un groupe électrogène.
La quantité d'énergie stockée s'exprime en Watt-heure (Wh) mais les fabricantsindiquent souvent la capacité de leurs batteries en Ampère-heure (Ah). Dans cecas, il faut multiplier ce chiffre par celui de la tension aux bornes desbatteries (en général 12 Volt) pour obtenir une équivalence en Watt-heure.

Pour plus de détails : Caractéristiques des batteries au plomb.

Et le cerveau :le combi chargeur-onduleur

Le chargeur-onduleur peut offrir de nombreuses fonctions.Celles-ci varient d’un modèle à l’autre mais on en retrouve toujours aumoins 4 :

Il convertit le courant alternatif fourni par le réseau électrique en courant continu stockable par les batteries,
Il régule la charge des batteries pour optimiser leur durée de vie, notamment en coupant l’alimentation lorsque les batteries sont pleines,
Il convertit le courant continu stocké dans les batteries pour alimenter l’installation en courant alternatif,
Il coupe l’alimentation de l’installation lorsque le niveau des batteries baisse dangereusement afin d'éviter qu'elles ne soient endommagées.

Le dimensionnement du combi chargeur-onduleur et le choix des options est un point critique pour la réussite de votre projet.

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Lexique franco-anglais pour l'énergie

2011-11-23T15:42:00.001+01:00

Le tableau ci-dessous donne la traduction anglaise des termes techniques les plus souvent employés dans le cadre de projets en lien avec l'énergie.

Français	Anglais
ASI (alimentation sans interruption)	UPS (uninterruptible power supply)
Batterie "zéro maintenance"	Maintenance free battery
Batterie de traction	Traction battery
Batterie étanche	Non-spillable battery
Batterie étanche	Sealed battery
Batterie ouverte	Flooded battery
Batterie regulée par valve	VLRA Battery
Batterie seche	Dry battery
Batterie stationnaire	Stationary battery
Boite de dérivation	Junction box
Charge d'absorption	Absorption
Charge flotante	Float
Charge rapide	Boost
Charge rapide	Bulk
Charge tampon	Equalize
Chargeur	Battery charger
Chute de tension	Voltage drop
Commutateur de transfert	Transfert switch
Courant alternatif (CA)	Alternating current (AC)
Court-circuit	Short circuit
Défault d'isolement	Isolation fault
Démarrage manuel	Recoil start
Disjoncteur	MCB (miniature circuit breaker)
Disjoncteur thermique	Thermal breaker
Disjoncteur thermo-magnetique	Thermal magnetic circuit breaker
Domino	Screw terminal
Emballement thermique	Thermal runaway
Epissure	Splice
Fusible	Fuse
Groupe électrogène	Generator
Interrupteur	Switch
Interrupteur differentiel	ELCB (Earth leakage circuit breaker)
Interrupteur differentiel	RCCB (Residual current circuit breaker)
Monophasé	Single-phase
Multiprise	Extension socket
Onduleur	Inverter
Parasurtenseur	Surge suppressor
Rallonge	Extension cable
Rallonge	Extension cord
Redresseur	Rectifier
Régulateur	Regulator
Régulateur de tension	Voltage régulator
Régulateur solaire	Solar regulator
Stabilisateur	Stabilizer
Tableau électrique	Distribution board
Terre	Earth
Terre	Ground
Transformateur	Transformer
Triphasé	Three-phase

Le tableau ci-dessous donne la traduction française de ces termes :

Anglais	Français
Absorption	Charge d'absorption
Alternating current (AC)	Courant alternatif (CA)
Battery charger	Chargeur
Boost	Charge rapide
Bulk	Charge rapide
Distribution board	Tableau électrique
Dry battery	Batterie seche
Earth	Terre
ELCB (Earth leakage circuit breaker)	Interrupteur differentiel
Equalize	Charge tampon
Extension cable	Rallonge
Extension cord	Rallonge
Extension socket	Multiprise
Float	Charge flotante
Flooded battery	Batterie ouverte
Fuse	Fusible
Generator	Groupe électrogène
Ground	Terre
Inverter	Onduleur
Isolation fault	Défault d'isolement
Junction box	Boite de dérivation
Maintenance free battery	Batterie "zéro maintenance"
MCB (miniature circuit breaker)	Disjoncteur
Non-spillable battery	Batterie étanche
RCCB (Residual current circuit breaker)	Interrupteur differentiel
Recoil start	Démarrage manuel
Rectifier	Redresseur
Regulator	Régulateur
Screw terminal	Domino
Sealed battery	Batterie étanche
Short circuit	Court-circuit
Single-phase	Monophasé
Solar regulator	Régulateur solaire
Splice	Epissure
Stabilizer	Stabilisateur
Stationary battery	Batterie stationnaire
Surge suppressor	Parasurtenseur
Switch	Interrupteur
Thermal breaker	Disjoncteur thermique
Thermal magnetic circuit breaker	Disjoncteur thermo-magnetique
Thermal runaway	Emballement thermique
Three-phase	Triphasé
Traction battery	Batterie de traction
Transfert switch	Commutateur de transfert
Transformer	Transformateur
UPS (uninterruptible power supply)	ASI (alimentation sans interruption)
VLRA Battery	Batterie regulée par valve
Voltage drop	Chute de tension
Voltage régulator	Régulateur de tension

Revue de presse Energie&Developpement - octobre 2011

2011-10-31T15:48:00.000+01:00

Trop nombreux ou trop inégaux ?

Au-début de ce mois-ci, nous avons commencé à consommer plus que ce que la planète pouvait nous offrir en 2011. C'était peu avant que naisse le sept-milliardième être humain. Dans ces conditions, donner à chacun les ressources dont il a besoin pour vivre et se développer est un casse-tête qui semble presque insoluble, et l'énergie n'échappe pas à la règle. D'autant que si la population mondiale a été multipliée par 4 en un siècle, la consommation d'énergie a, elle, été multipliée par 10 !

Il n'est donc guère surprenant que des pays dans lesquels la démographie démultiplie les problèmes de développement se tournent vers des solutions de court-terme, par exemple l'Algérie avec le gaz de schiste ou les pays d'Asie du Sud-Est avec l'exploitation du Mékong. Leur reprocher serait ignorer la double responsabilité des pays industrialisés qui, d'une part, ont mis au point ces technologies pour alimenter une consommation déjà extravagante, ainsi l'exploitation du gaz de schiste vient des États-Unis où chaque habitant consomme l'équivalent de 7 tonnes de pétrole quant un algérien en consomme une, et d'autre part sont incapables de proposer une voie alternative vers le développement, comme l'illustre l'avenir incertain du mécanisme de développement propre créé par le protocole de Kyoto. Au niveau de la planète, comme au sein des économies développées, les inégalités entravent les efforts en faveur du développement durable.

Les multiples facettes de la question énergétique

Car si l'accès universel à une énergie propre apparaît comme une problématique essentiellement technique, et de nombreux sujets restent ouverts comme le recyclage du carbone ou le stockage de l'électricité, les dimensions économique, sociale et politique de cette question peuvent de moins en moins être ignorées. Comme l'illustre spectaculairement le rejet par le Bundesrat (l'assemblée représentant les Länder allemands) de la séquestration géologique du carbone au moment où la FAO s'apprête à faire certifier une méthode de stockage dans les pâturages destinée aux éleveurs, une technologie révolutionnaire se révèle souvent moins efficace qu'une technique simple adaptée aux usages des utilisateurs.
Et les résistances, de même que les avancées, ne se situent pas toujours sur le plan technique, la bataille peut se déplacer vers les parlements voire les tribunaux, à l'image de celle que l'Union Européenne semble en passe de gagner contre les compagnies aériennes.

C'est pourquoi la volonté politique est déterminante - il est bien plus difficile de résister à un groupe de pression que de financer quelques projets de recherche - et tout particulièrement à l'heure actuelle. Dans une période turbulences économiques, existe-t-il réellement une volonté d'aller vers une transition énergétique, c'est-à-dire d'accélérer le déclin de secteurs, comme celui des énergies fossiles, devenus obsolètes ?

Comment et où installer un générateur ?

2011-10-26T22:59:00.000+02:00

Une fois que vous avez choisi un groupe électrogène correspondant à vos besoins, où et comment l’installer ?

Deux règles essentielles :

N’installez jamais un groupe électrogène dans une pièce habitée. Lorsqu’il fonctionne le groupe rejette des gaz notamment du monoxyde de carbone (CO), inodore, incolore et mortel.
N’installez pas un groupe électrogène dans une pièce non ou mal ventilée. Vous favoriseriez l’accumulation de gaz d'échappement et l'augmentation de la température ce qui est dangereux pour vous et réduirait la durée de vie de votre machine.

Où installer ungroupe électrogène ?

Calculez la distance à respecter en fonction du niveau acoustique devotre groupe. Le niveau sonore d'un groupe électrogène est indiqué dans la fichetechnique ou dans le manuel utilisateur, il s’exprime en décibels (dB)généralement à 7 mètres.

La pression acoustique baisse de 6dB à chaque fois que la distancedouble. Un bruit est considéré comme gênant s’il est supérieur à 70dB.

Exemple :
Si votre groupe émet 86dB à 3 mètres, il sera entendu à 80dB à 6 mètres, à74dB à 12 mètres et à 68dB à 24 mètres. Dans ce cas, il faudra si possiblerespecter une distance de 15 à 20 mètres entre le groupe et l’habitation laplus proche.

S’il s’agit d’une installation pérenne, le groupeélectrogène doit idéalement être placé dans un local dédié. Ce bâtiment aidera à réduire le bruit mais il doit restéparfaitement aéré. Pas question de le fermer hermétiquement pour avoir le calme.
Pour créer un courant d'air, il est possible de mettre en place deux entrée d'air sur deux faces opposées du bâtiment, l'une en haut, l'autre en bas. La pièce doit être suffisamment grande pour permettre au générateur de serefroidir et pour pouvoir y effectuer des opérations de maintenance.

Comment installer ungroupe électrogène ?

Le groupe électrogène doit être installé parfaitement àplat sur une surface dure. Les pieds sont parfois munis de réglages permettant de faire le niveau.

Afin d'éviter l'accumulation des gaz d'échappement dans le local générateur, il est possible d’évacuer ces gaz directement vers l’extérieur grâce à un tuyau relié à l’échappement.

Afin de réduire les vibrations, les groupes sont parfoismunis de blocs isolants ou de patins en caoutchouc. Dans le cas contraire, ilest possible d’obtenir un résultat comparable en posant le générateur sur unpneu (si ça taille le permet).

Schéma d'un local générateur vu de profil (cliquez sur l'image pour agrandir)

Un article revient plus longuement sur l'installation électrique, notez d'ores-et-déjà que :

La carcasse métallique du groupe électrogène doit être mise à la terre,
Vous ne pouvez pas connecter le groupe directement au réseau électrique public, si vous avez à la fois un groupe et un accès au réseau il faut installer un inverseur.

Vous avez encore des questions ? Quelque chose n'est pas clair ? Dites le dans les commentaires et faites progresser cet article.

Conférence "l'Énergie pour tous" de l'AIE

2011-10-13T12:40:00.000+02:00

Les 10 et 11 octobre se déroulait à Oslo la conférence « Énergie pour tous » organisée par l’Agence Internationale de Énergie (AIE) autour d’une question : comment parvenir à un accès universel à l’énergie d’ici à 2030 ?

Le constat est abrupt : 1.3 milliards de personnes n’ont pas accès à l’électricité. 2.7 milliards de personnes n’ont d’autres moyens de cuisson que le bois ou le charbon. Un million et demi de personnes en meurt chaque année : la pollution intérieure tue plus que la tuberculose et la malaria.
Sans compter que l’accès à l’énergie conditionne les progrès dans de nombreux domaines comme la réduction de la pauvreté, la sécurité alimentaire, l’accès à l’eau, la déforestation ou encore la place des femmes dans la société.

Et les progrès sont effroyablement lents : en 2009, seules 20 millions de personnes ont pu accéder pour la première fois à l’électricité.
Selon l’Agence Internationale de l’Énergie, il faudrait investir près de 900 milliards de dollars en 20 ans pour parvenir à un accès universel à l’énergie en 2030. C’est 5 fois plus que ce que les investissements actuels mais ça ne représenterait qu’un part infime des sommes qui sont investies par ailleurs dans le secteur énergétique.
Ce qui manque ce n’est pas l’argent, c’est la méthode. Les investissements actuels sont éclatés entre l’aide au développement (48%), les investissements publics (22%) et les investissements privés (20%). De ce point de vue, la conférence n’a pas permis d’innover si ce n’est en appelant à une meilleure collaboration entre investisseurs privés et donateurs dans des projets rentables commercialement (selon le modèle mis au point par EDF et adopté par la banque mondiale).

Ce défi est la face oubliée de la raréfaction des ressources et de la lutte contre le changement climatique : Au moment même où nous devons collectivement limiter notre consommation, des milliards d’habitants de la planète voient leur développement ralenti ou bloqué par manque d’énergie. Et pourtant, selon les projections de l’AIE, un accès universel à l’électricité ferait augmenter la consommation d’énergies fossiles et les émissions de gaz à effet de serre de moins de 1% !

L’ONU a décidé de faire de 2012 « l’Année internationale de l'énergie durable pour tous ».

Aperçu des différents types de batteries au plomb

2011-10-03T22:29:00.000+02:00

Les batteries au plomb sont les plus répandues pour le stockage de grande quantité d'énergie. Mais au moment de choisir votre batterie vous trouverez une multitude d’appellation : gel, AGM, VLRA, sèche, ouverte, étanche... Cet article vous aidera à comprendre ces différents types de batteries et à choisir la mieux adaptée à votre projet.

Voir cet article pour un rappel sur les caractéristiques des batteries (nombre de cycles, profondeur de décharge...).

Les batteries en fonction de leur usage

Batterie de démarrage
Une batterie de démarrage est destinée à fournir un courant élevé pendant une très courte période. Elle est conçue pour démarrer un moteur (par exemple un véhicule ou un groupe électrogène) et n'est pas adaptée pour une autre utilisation. Une batterie de ce type se dégradera très rapidement si elle est utilisée pour alimenter un appareil électrique.
Les batteries de démarrage sont parfois appelées "batterie de voiture", "batterie de camion" ou "batterie à plaques minces".

Batterie de traction
Le nom de ces batteries vient de leur première utilisation : l'alimentation du moteur de véhicules électriques comme les chariots élévateurs. Ces batteries possèdent donc généralement un bon rapport capacité/poids et capacité/volume. Elles sont conçues pour se recharger rapidement et résister à des décharges assez profondes.

Batterie stationnaire
Ces batteries sont celles utilisées dans les alimentations de secours notamment pour des systèmes informatiques ou de télécommunication. Elles sont conçues pour être rechargées en permanence et n'être déchargées que rarement, elle ne sont donc prévues que pour un nombre réduit de cycles. La profondeur de décharge autorisées peut varier fortement d'un fabricant à l'autre.

Batterie solaire
Ces batteries sont prévues pour être utilisées dans des installations solaires photovoltaïques. Elles sont conçues pour supporter un nombre élevé de cycle (puisqu'elles seront déchargées toutes les nuits et rechargées tous les matins), leur profondeur de décharge est généralement bonne mais peut varier fortement d'un modèle à l'autre.
Les batteries de servitudes présentent à peu près les mêmes caractéristiques que les batteries solaires.

Les batteries en fonction de leur technologie

Batterie à électrolyte liquide
Une batterie à électrolyte liquide est une batterie contenant de l'acide à l'état liquide. Ces batteries ne peuvent fonctionner correctement que si elles sont posées à plat, elles sont par exemple mal adaptées pour un bateau soumis au roulis. En cas de casse, l'acide peut s'échapper ce qui représente un danger pour l'homme et l'environnement.
Les performances des batteries à électrolyte liquide varient très fortement d'un modèle à l'autre. Les batteries à électrolyte liquide craignent particulièrement le froid : si l'électrolyte gèle, la batterie ne pourra plus être utilisée.

Batterie ouverte
Une batterie ouverte est une batterie à électrolyte liquide dotée de bouchons permettant de la remplir. Les batteries ouvertes ne sont pas étanches : le liquide qui est à l'intérieur s'évapore peu à peu, il faut donc contrôler régulièrement son niveau et compléter si nécessaire avec de l'eau distillée.
Une batterie ouverte peut être soit :

Sèche, une batterie sèche ne contient pas encore de liquide, il faudra la remplir d'acide sulfurique avant de pouvoir l'utiliser. Les batteries sèches présentent l'avantage de pouvoir être transportée sans danger. En particulier les batteries sèches sont acceptées dans les avions.
Humide, une batterie humide contient déjà le liquide. On trouve rarement des batteries humides dans le commerce parce qu'elles sont dangereuses à transporter et ne peuvent pas être stockées longtemps.

Batterie étanche
Une batterie étanche est une batterie à électrolyte liquide ou non dotée d'un système permettant d’empêcher l'évaporation. Ces batteries n'ont pas besoin d'être remplies avant utilisation et ne nécessitent pas de maintenance. Elles sont acceptées dans les transports aérien mais présente quand même un risque en cas de casse (fuite d'acide).
Ces batteries sont aussi appelées batteries scellées, batteries à valve, batteries à recombinaison de gaz, batteries VLRA, batteries "zéro maintenance" ou "maintenance free".
A noter : en anglais on distingue deux types de batteries étanches "non-spillable battery" qui sont acceptées dans les avions et "sealed battery" qui ne le sont pas.

Batterie AGM
Les batteries AGM sont un type de batterie étanche. Dans une batterie AGM, l'électrolyte est liquide mais maintenu en place par des fibres. Il n'y a donc pas de risque de fuite et la batterie peut fonctionner sans être parfaitement à plat.
Les batteries AGM peuvent en général supporter un grand nombre de cycle et des profondeur de décharge élevées. Elles ont une bonne résistance au froid.

Batterie gel
Les batteries gel sont un type de batterie étanche. Dans une batterie gel, l'électrolyte est gélifié. Cela permet d'éliminer le risque de fuite d'acide en cas de casse et de faire fonctionner la batterie dans toutes les positions.
Les batteries gel peuvent en général supporter un grand nombre de cycle et des profondeur de décharge élevées. Elles résistent mieux au froid que les batteries classiques mais moins bien que les batteries AGM, elles ont souvent une bonne tenue à la chaleur et un taux d’auto-décharge faible.

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Caractéristiques d'une batterie au plomb

2011-09-28T23:23:00.000+02:00

Lorsque vous achetez une batterie, il faut tenir compte de nombreuses caractéristiques dont certaines ne sont en général pas mentionnées clairement sur la batterie.

Capacité de la batterie
Une batterie stocke de l'énergie pour la restituer lorsque vous en avait besoin. L'énergie stockée s'exprime en Watt-heure. Cependant les fabricants indiquent souvent la capacité des batteries en Ampère-heure, pour obtenir une équivalence avec le besoin que vous avez calculé en Watt-heure, il faut multiplier la capacité par la tension aux bornes de la batterie :

E(Wh) = C(Ah) x U(V)

L'énergie que peut restituer une batterie dépend de la durée : une même batterie peut fournir moins d'énergie en 2 heures qu'en 10. En général la valeur indiquée sur la batterie correspond à l'énergie restituée en 20 heures. Si plusieurs capacités sont fournies par le fabricant, la durée est notée en indice : la capacité en 20 heures est notée C₂₀, la capacité à 10 heures est notée C₁₀, etc.

Lorsque vous faites vos calculs, il faut choisir la capacité correspondant le mieux à votre utilisation. Si vos batteries sont destinées à une système de secours en cas de coupure du réseau électrique et que ces coupures ont une durée moyenne d'une heure, vous choisirez C₁, si vos batteries sont rechargées grâce à l'énergie solaire et destinées à alimenter des lampadaires allumés toute la nuit vous devrez prendre plutôt C₁₀.

Nombre de cycle

Une batterie ne peut supporter qu'un nombre limité de cycle charge-décharge. Vous devrez choisir votre batterie de façon à ce que cette valeur soit cohérente avec votre projet. S'il s'agit d'une système de secours utilisé exceptionnellement un nombre de cycle réduit n'est pas gênant. S'il s'agit d'un système solaire rechargé chaque jour et déchargé chaque nuit, il vous faudra le plus grand nombre de cycles possible.

Le nombre de cycles dépend fortement de la profondeur de décharge que vous utilisez.

Profondeur de décharge

Il n'est pas possible d'utiliser toute l'énergie stockée dans une batterie sans l'endommager gravement. Une batterie complétement vide a une espérance de vie très limitée.

La profondeur maximale de décharge est le pourcentage maximal de l'énergie de la batterie que vous allez utiliser. En général il est conseillé de ne pas dépasser une profondeur de 50% (sur une batterie de 100Ah, vous ne pourrez donc utiliser que 50Ah) mais des valeurs plus faibles peuvent être fixées pour obtenir un plus grand nombre de cycles.

Durée de vie

Indépendamment du nombre de cycle la durée de vie d'une batterie est limitée par l'oxydation des électrodes et des bornes. Ce phénomène peut être relativement rapide si la batterie est utilisée à une température élevée, dans ce cas il sera inutile de choisir une batterie possédant un très grand nombre de cycle.

Tenue au froid

Les batteries à électrolyte liquide supportent mal le froid. Leur capacité baisse rapidement avec la température et si l'électrolyte gèle, elles sont détruites. Si votre batterie peut être exposée à des températures négative, il faudra que vous en teniez compte dans vos calcul et que vous choisissiez un point de congélation assez bas pour que vos batteries ne gèlent pas.

Auto-décharge

Une batterie non-utilisée se décharge d'elle même. Pour une batterie au plomb, le taux d'auto-décharge est en générale limité (de l'ordre de 5% par mois) mais il peut augmenter rapidement avec la température.

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Les différents types de batteries classés par utilisation et par technologie

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Fonctionnement d'une installation solaire photovoltaïque

2011-09-24T21:34:00.000+02:00

Une installation solaire photovoltaïque est composée de 4 grands éléments :

Des modules photovoltaïques ou panneaux solaires qui sont les seuls composants présents dans toutes les installations,
Des batteries si on veut pouvoir consommer de l'électricité la nuit ou pendant des périodes de faible ensoleillement,
Un onduleur s'il faut convertir le courant continu produit par les modules photovoltaïques en courant alternatif,
Un régulateur solaire pour améliorer la durée de vie et le rendement de l'installation.

Le point de départ : transformer le rayonnement solaire en électricité
Le principe de fonctionnement d'une installation solaire photovoltaïque est relativement simple : il s'agit de convertir le rayonnement du soleil en électricité.
Cette opération repose sur un phénomène physique appelé effet photovoltaïque. Ce mécanisme a été découvert en 1839 par Antoine Becquerel mais il n'a été expliqué que près d'un siècle plus tard par Albert Einstein, ce qui lui a valu le Prix Nobel de physique en 1921.
De façon très schématique, l'effet photovoltaïque permet à certains matériaux d'émettre des électrons lorsqu'ils sont exposés à la lumière. Une cellule photovoltaïque est constituée d'un de ces matériaux, généralement du silicium, et conçue de telle façon que les électrons émis soient récupérés pour former un courant électrique. Les cellules sont assemblées pour créer un courant suffisamment élevé pour être exploité, cet assemblage de cellules est appelé module photovoltaïque ou, plus souvent, panneau solaire.
La puissance d'un module photovoltaïque est exprimée en Watt-crête. Le nombre de Watt-crête d'un panneau solaire correspond au nombre de Watt que ce panneau fournit lorsqu'il est utilisé dans des conditions standards.

!	Attention, il n'y a pas d'équivalence directe entre Watt-crête et Watt. Un panneau solaire 70Wc fournira rarement plus de 70W mais pourra évidemment fournir moins, voire rien du tout s'il est mal orienté ou placé à l'ombre.

Ensuite stocker l'électricité produite
Dans une installation solaire photovoltaïque, ce n'est pas l'utilisateur qui décide quand l'électricité est produite. Il faut donc souvent stocker l'énergie produite pour l'utiliser plus tard.
Pour cela on utilise des batteries qui seront chargées quand les panneaux solaires produiront de l'électricité et déchargées quand l'utilisateur la consommera.
La quantité d'énergie stockée s'exprime en Watt-heure (Wh) mais les fabricants indiquent souvent la capacité de leurs batteries en Ampère-heure (Ah). Dans ce cas, il faut multiplier ce chiffre par celui de la tension aux bornes des batteries (en général 12 Volt) pour obtenir une équivalence en Watt-heure

Exemple :
Une batterie dont la tension est 12V et la capacité 100Ah peut stocker 1200Wh (100 x 12).

Si nécessaire, transformer l'électricité
Les panneaux solaires produisent du courant continu en général avec une tension de 12 ou 24 Volt. Le courant stocké et restitué par le batteries est également du courant continu.
Sauf s'il sont conçus spécifiquement pour être alimentés par une installation solaire, les appareils électriques consomment l'électricité distribuée sur le réseau public, c'est à dire du courant alternatif dont la tension est de 110 ou 220 Volts.
Il va donc falloir convertir l'électricité produite par les panneaux solaire pour l'utiliser. Pour cela on utilise un onduleur ("inverter" en anglais).

Enfin relier tous ces éléments avec un régulateur
Pour faire travailler ensemble ces différents composants, il faut un cerveau à l'installation solaire. C'est le rôle du régulateur solaire. Le régulateur va notamment faire en sorte que les batteries ne soient ni complètement déchargées ni surchargées. Certains modèles peuvent aussi permettre de maximiser la puissance fournie par les panneaux solaires quelque soit l'ensoleillement.
La qualité du régulateur joue un rôle clé dans la performance de l'installation et la durée de vie des batteries. Même s'il n'est pas absolument nécessaire, il est fortement recommandé d'en utiliser un.

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Etude de marché : Lampe et éclairage solaires

2011-09-20T23:24:00.001+02:00

L'éclairage est une des applications les plus banales et les plus répandues de l'électricité. Pour les 1.6 milliards de personnes qui n'ont pas accès au réseau électrique, les solutions les plus courantes sont la bougies, la lampe à pétrole et, dans une moindre mesure, la lampe torche. Ces solutions ont en commun d'être chères (malgré un cout initial très faible), peu efficaces et d'avoir un impact très négatif sur la santé et l'environnement.
Le développement de la production d'électricité photovoltaïque permet désormais d'envisager une autre solution : les lampes et lanternes solaires. Mais si la massification de la production de matériel solaire tire les prix à la baisse, ces solutions buttent encore sur un coût initial élevé. L'obstacle est cependant loin d'être insurmontable : une lampe à pétrole consomme environ 1 litre en 5 à 10 jours, la lampe solaire n'a, elle, aucun coût d'utilisation et, compte-tenu du prix du carburant, devient en général rentable avant la première année d'utilisation.
Il semble donc que le problème se trouve plus du coté de l'offre que de la demande : peu connues et peu distribuées, les lampes solaires ne parviennent pas encore à pénétrer un marché pourtant immense.

Note : La liste ci-dessous recense les fabricants (et non les distributeurs) de lampes et lanternes solaires conçues pour être utilisées en zone non-électrifiée. Si cette liste vous semble incomplète ou que vous souhaitez y ajouter des informations merci de préciser votre demande en commentaire.

Barefoot Power
Barefoot Power propose une gamme de produits solaires destinés à l'éclairage. Cette entreprise est présente au Kenya et en Ouganda.
Site de Barefoot Power

D.light
Basée aux Iles Cayman mais présent en Inde et au Kenya et distribué dans quelques pays d'Afrique, D.light propose des lampes solaires peu couteuses et conçues pour des besoins domestiques
Prix d'une lampe de bureau (D.light S1) : environ 8€
Prix d'une lanterne solaire (D.light S10) : environ 12€
Site de D.light (en anglais)

Freeplay Energy
Freeplay Energy est une entreprise britannique proposant des lampes, des radios et des chargeurs utilisant l'énergie solaire ou des dynamos.
Prix d'un combi lampe, radio et chargeur (port mini-USB) rechargeable par dynamo ou solaire : 19.99£ (environ 25€)
Site de Freeplay Energy (en anglais)

Greenlight Planet
Greenlight Planet est une entreprise indienne produisant une lampe solaire destinée à remplacer les lampes à pétrole.
Site de Greenlight Planet (en anglais)

Philips
Philips propose une gamme de lampes solaires destinées aux foyers privés d'accès au réseau électrique. Design mais relativement cher...
Prix d'une lampe 5W + module PV 5W : environ 100€
Pages du site de Philips consacrées à ces produits (en anglais)

Solar21
Solar 21 est une entreprise française proposant une lampe solaire faisant également office de chargeur de portable.
Prix de la lampe : 70€
Site de Solar21

Solarmine
Solarmine est une entreprise coréenne proposant entre autre une lanterne solaire assez puissante (module 2.4Wc) mais plutôt couteuse.
Prix d'une lanterne : 130$ (environ 95€)
Site de Solarmine (en anglais)

Soltys
Soltys est une entreprise française proposant, entre autre, des kits solaires adaptés à l'éclairage intérieur de petites habitations.
Prix d'un kit module 15W + régulateur + 2 lampes : 250€
Site de Soltys

Solux
Solux est une entreprise allemande proposant des lampes rechargées par un panneau solaire.
Prix d'une lampe de poche + module 2.5Wc + chargeur pour téléphone portable : environ 55€
Site de Solux

Sun Transfer :
Entreprise allemande proposant une lampe solaire avec fonction chargeur de téléphone portable relativement haut de gamme.
Site de Sun Transfer (en anglais)

Sunlite
Sunlite propose une gamme assez étendue de lampes solaires, depuis les très petites (module PV de 0.7Wc), jusqu'aux pièges à insectes et à un kit 3 lampes + module 5W.
Site de Sunlite (en anglais)

Thoughstuff
Thoughstuff est un entreprise basé à l'Ile Maurice (mais présente à Londres et dans certains pays africains) et fournissant de très petits kits solaires (module photovoltaïque de 1W !) destinés à du petit éclairages ou à la recharge de téléphone.
Prix d'un kit module + lampe à LED : 35$ (environ 25€)
Site de Toughstuff (en anglais)

Trony
Trony est une entreprise chinoise spécialiste des cellules solaires amorphe et proposant une lampe rechargeable grâce à un panneau de ce type.
Site de Trony (en chinois)

50Hz ou 60Hz, 220V ou 110V, l'électricité dans le monde

2011-09-19T20:55:00.000+02:00

L'électricité n'est pas la même partout dans le monde. La fréquence du courant et sa tension varient d'un pays à l'autre, même si le 220 volt et le 50 hertz sont largement majoritaires.
Cette carte indique pour chaque pays, la tension et la fréquence du courant distribué par le réseau public :

Exemple :
Au Congo-Kinshasa, comme en Chine, le courant distribué est du 220 volts, 50 Hertz. Au Congo-Brazzaville, la fréquence est la même mais la tension est plus élevée avec 230V comme en Inde ou en Europe.
Au Brésil, la fréquence est de 60Hz mais plusieurs tension existent : 110V comme aux États-Unis ou au Canada ou bien 220V comme au Pérou. Il faudra vous renseigner avant de brancher vos appareils.

!	Attention : il s'agit de valeurs nominales. Dans de nombreux pays en développement la tension est instable et parfois sensiblement plus basse que sa valeur théorique. Dans ce cas il faudra utiliser un régulateur de tension pour protéger vos appareils sensibles.

Pourquoi faut-il connaitre la tension et la fréquence ?
Si vous voyagez ou si souhaitez importer ou exporter du matériel électrique, il faudra vous assurez que vos appareils peuvent fonctionner dans le pays de destination.
Un appareil conçu pour 220V ne pourra pas fonctionner avec 110V (et vice-versa) à moins que vous utilisiez un transformateur. Au contraire un écart de plus ou moins 10 volts sera en général sans conséquence (mais en cas de doute utilisez un régulateur de tension).
Un moteur électrique conçu pour 50Hz pourra fonctionner avec du 60Hz mais tournera plus vite, et un moteur 60Hz tournera moins vite s'il est alimenté en 50Hz.
Enfin, les appareil utilisant des chargeurs (téléphone mobile, ordinateur portable...) sont généralement conçus pour pouvoir être rechargés avec tous les types de courant.

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Solaire : logiciel gratuit pour évaluer l'ensoleillement

2011-09-18T09:00:00.000+02:00

La quantité d'électricité produite par un panneau solaire dépend évidemment de l'ensoleillement à l'endroit où se trouve l'installation. Connaître l'ensoleillement dont vous disposez est donc essentiel pour concevoir une installation photovoltaïque.
Si vous vous trouvez en Afrique ou en Europe, vous pouvez utilisez cet outil proposé par le programme européen d'évaluation des ressources solaires (site en anglais).

Comment ça marche ?

Commencez par sélectionner le continent qui vous intéresse (en haut à gauche).
Ensuite recherchez le lieu où se trouvera votre installation solaire (par exemple Bangui en République Centrafricaine). Vérifier sur la carte que le lieu correspond bien. Vous pouvez également déplacer manuellement le curseur.

De haut en bas :

Si elle est disponible pour le lieu sélectionné, choisissez la base de donnée "Climate-SAF PVGIS". Sinon choisissez "PVGIS-Heliosclim" (moins précise),
Si l'inclinaison et/ou l'orientation de vos panneaux solaires vous est imposée (par exemple si l'installation se trouve sur un toit) indiquez les dans les cases "Slope" (inclinaison) et "Azimuth" (orientation). Si vous pourrez placer vos panneaux dans la position qui vous donnera le plus d'énergie pendant l'année, cliquez sur la case "Also optimize azimuth",
Cliquez sur le bouton "Calculate".

Les résultats sont affichés dans une nouvelle fenetre. Vous voyez notamment un tableau :

La première colonne de se tableau, appelée "E_d", donne la production d'énergie moyenne par jour pour un 1 kilowatt-crête installé. Par exemple ici, une installation de 1kWc produira en moyenne 3,40kWh en juillet (qui est le plus mauvais mois de l'année) et 4,57kWh en février (le meilleurs mois). La production moyenne sur l'année sera de 4.06kWh.

!	Ces valeurs ne sont que des estimations. Il faut compter une marge d'erreur de 10% à 20% liée aux imperfections de la base de donnée, à laquelle s'ajoutent les problèmes qui peuvent se poser sur votre installation (ombres, mauvaise orientation des panneaux...).

Une fois connue l'ensoleillement que recevra votre installation et la quantité d'énergie qu'elle devra produire, vous pouvez calculer le nombre de panneaux solaires à utiliser.

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Calculer la consommation d'énergie d'une installation électrique

2011-09-16T23:13:00.000+02:00

La première étape pour concevoir une installation solaire ou un système anti-délestage est de savoir combien de combien d'électricité vous avez besoin.
En effet l'électricité va être stockée dans des batteries et il faut nous assurer que la capacité de stockage est suffisante pour alimenter l'installation pendant la période voulue. Pour cela il faut calculer votre consommation d'énergie (en Watt-heure)
Pour en savoir plus, voir l'article puissance et énergie en électricité.

Voici une méthode simple pour calculer cette consommation d'énergie.

Pour illustrer cette méthode, nous allons utiliser le cas suivant :
Nous voulons créer une installation solaire alimentant une maison. Cette maison a 2 chambres et un salon. Elle est équipée avec un réfrigérateur et une télévision. On estime que la télévision et la lumière du salon seront allumées 2 heures par jour, la lumière des chambres sera elle allumée une heure par jour. Par ailleurs, il est probable que les habitant utiliserons aussi l'électricité produite pour recharger leurs téléphones.

Pour commencer, il faut lister tous les appareils électriques à alimenter : ampoules, réfrigérateur, télévision, chauffe-eau électrique, ventilateurs, climatisation, ordinateurs...
Dans notre exemple :

Pour chaque appareil, on détermine ensuite la puissance moyenne nécessaire pour l'alimenter. Pour connaitre la puissance de vos appareils, deux possibilités :

Soit vous possédez déjà l'appareil et vous pouvez chercher cette valeur sur la notice ou le manuel utilisateur,
Soit vous n'avez pas encore acheté l'appareil et il faut vous renseigner auprès du vendeur (dans ce cas, investissez dans un appareil peu gourmand en électricité, même s'il est plus cher vous économiserez largement plus lors de l'achat de vos batteries).

Vous pouvez également vous reporter à ce tableau des puissances des appareils électriques les plus courants.

Complétez votre tableau avec ces puissances :

On compte alors le nombre d'appareil de chaque type. Si un même appareil est présent plusieurs fois mais utilisé différemment, le plus simple et de rajouter une ligne dans le tableau (comme nous l'avons fait pour les lampes du salon et de la chambre dont les durées d'utilisation sont différentes).
Pour chaque appareil, il faut évaluer la durée pendant laquelle vous voulez que vos batteries puisse l'alimenter. Dans notre exemple, on veut pouvoir alimenter l'installation pendant 24h, on prend donc la durée quotidienne d'utilisation de chaque appareil :

A moins que vous pensiez à débrancher systématiquement les appareils qui ne sont pas en fonctionnement ou que vous utilisiez un dispositif coupe-veille, n'oubliez pas de tenir compte de la consommation, faible mais continue, des appareils en veille : Une télévision en veille consomme 5W environ, soit sur une journée 5W x 24h = 120Wh. Autant qu'une ampoule moyenne pendant 3 heures !

Il faut maintenant à calculer la consommation d'énergie quotidienne de chaque appareil. Pour cela multipliez tous les chiffres de chaque ligne :

Il ne vous reste plus qu'à additionner pour trouver l'énergie consommée par votre installation en une journée. Dans notre cas :

80 + 80 + 3600 + 160 + 10 = 3930Wh = 3,93kWh

Notre installation doit donc être en mesure de fournir environ 4 kilowatts-heures par jour.

Ce chiffre va avoir une influence directe sur le nombre de batterie que vous devrez acheter. Or les batteries sont chères et doivent être remplacées directement... Il est presque toujours intéressant financièrement d'investir dans des appareils électriques de bonne qualité ayant de faible consommation d'énergie. Pensez par exemple à choisir un réfrigérateur dont le volume est adapté à vos besoins.

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Puissance et énergie en électricité

2011-09-14T22:55:00.000+02:00

Un appareil électrique est caractérisé par sa puissance exprimée en Watt (W) ou en kiloWatt (kW). Comme pour les grammes : 1kW = 1000W.

Quelques ordres de grandeur :

L'appareil convertit la puissance électrique qu'il reçoit en mouvement, chaleur ou lumière. Ses performances ne dépendent pas seulement de sa puissance mais aussi de son efficacité pour effectuer cette conversion. Par exemple, une ampoule à LED fournit la même quantité de lumière qu'une ampoule à incandescence avec 10 fois moins de puissance :

La puissance consommée par un appareil électrique n'est pas toujours constante. Par exemple :

un moteur électrique nécessite une forte puissance pour démarrer (souvent 3 à 4 fois sa puissance moyenne),
Un réfrigérateur, bien que branché en permanence, consommera beaucoup plus lorsque son compresseur est en fonctionnement,
Une télévision aura évidemment une consommation différente suivant qu'elle est allumée ou en veille.

Pour tenir compte de ces différents cas, il est plus intéressant de connaître l'énergie consommée par un appareil. C'est d'ailleurs l'énergie consommée qui est facturée par les distributeurs d'électricité. L'énergie est la puissance multipliée par sa durée :

Energie = Puissance x durée

Elle s'exprime en Watt-heure (Wh) ou kiloWatt-heure (kWh). Logique : Watt-heure = Watt x heure.

Pour calculer l'énergie consommée par un appareil, il suffit donc de multiplier sa puissance (ou sa puissance moyenne si la consommation varie) par sa durée d'utilisation :

Une ampoule à incandescence classique consomme plus en 30 minutes qu'une ampoule basse-consommation en 2 heures !

Vous pouvez maintenant apprendre à calculer la puissance de votre installation électrique ou apprendre à calculer l'énergie consommée par votre installation.

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Comment choisir un groupe électrogène ?

2011-09-13T19:42:00.000+02:00

Une fois calculée la puissance que devra fournir votre générateur, vous aurez encore le choix entre plusieurs modèles. Pour bien choisir votre groupe électrogène, il faudra tenir compte de l'utilisation que vous projetez d'en faire et de son environnement mais aussi de la disponibilité des pièces de rechange et de la main d’œuvre.

Monophasé ou triphasé ?
Il est possible d'utiliser un générateur triphasé dans une installation nécessitant seulement du monophasé mais il est impossible d'alimenter en monophasé un appareil utilisant du courant triphasé.
Par conséquent, si un des appareils à alimenter nécessite du courant triphasé vous n'avez pas le choix : il faut prendre un groupe électrogène produisant du courant triphasé. Les appareils utilisant du courant triphasé sont souvent ceux qui comprennent des moteurs électriques puissants : pompes, machines-outils...
Si aucun des appareils à alimenter n'utilise de courant triphasé, vous pouvez en théorie choisir les deux types de groupe. Cependant, dans ce cas, il est toujours préférable de choisir un groupe monophasé, plus simple à utiliser car ne nécessitant pas d'équilibrage entre les différentes phases.
Enfin, les groupes triphasés sont généralement plus puissants que les groupes monophasés. Si votre besoin est supérieur à une dizaine de kVA, vous serez sans doute obligé de choisir un groupe triphasé.

1500 ou 3000 tours par minute ?
Généralement, on conseille de choisir un groupe dont la vitesse de rotation est 1500 tr/min pour les usages intensifs (plus de 6 heures par jours).
Les principales différences entre ces deux types de groupes sont :

La durée de vie : un groupe électrogène plus lent aura normalement une durée de vie plus longue,
L'encombrement : les groupes rapides sont moins encombrants et moins lourds.

Par ailleurs, les groupes 3000 tr/min ne peuvent pas atteindre des puissances aussi élevées que les 1500 tr/min. Par conséquent si votre besoin est supérieur à quelques kVA vous n'aurez pas le choix...

Diesel ou essence ?
Un groupe diesel est plus cher qu'un groupe essence mais le diesel est, lui, moins cher que l'essence. Votre choix dépendra donc des écarts de prix, de la consommation des deux groupes et de la durée d'utilisation que vous prévoyez.
Un groupe diesel ne sera en général rentable que pour une utilisation de plusieurs heures par jours.

Taille du réservoir
Veillez à ce que la capacité du réservoir soit cohérente avec la consommation du groupe et la durée de fonctionnement que vous envisagez.

Exemple :
Si votre groupe a une consommation de 2 litres par heure et que vous souhaitez qu'il puisse fonctionner de 8h à 18h sans interruption (par exemple pour alimenter des bureaux), il faut que son réservoir fasse au moins 2 x 10 = 20 litres.

Choix du niveau sonore
Le bruit produit par un groupe électrogène dépassant quelques kVA peut être important. Si vous envisagez d'utiliser votre groupe de nuit ou dans un environnement urbain, vous devrez prendre en compte ce paramètre.
Le niveau sonore d'un groupe électrogène est en général indiqué dans la documentation technique en décibels (dB). Un bruit est considéré comme gênant s'il est supérieur à 70dB. Le bruit décroît avec la distance : il diminue de 6dB à chaque fois que la distance double.

Exemple :
Un groupe dont le bruit est 78dB à 7 mètres sera entendu à 72dB à 14 mètres, à 66 dB à 28 mètres, à 60dB à 56 mètres, et ainsi de suite. Il sera donc souhaitable qu'il se trouve à plus d'une quinzaine de mètres de l'habitation la plus proche.
Pour plus de calme, il peut être souhaitable d'acheter une enceinte insonorisée (souvent proposée en option).

Attention à la disponibilité des pièces et de la main d’œuvre !
Un groupe électrogène n'est pas une machine particulièrement fiable. Avant de choisir un fabricant assurez-vous qu'il existe dans la zone où vous vous trouvez des revendeurs de pièces de rechanges fiables et des professionnels qualifiés. Un groupe même beaucoup moins cher à l'achat peut vite devenir une très mauvaise affaire s'il faut commander des pièces en Europe toutes les 200 heures de fonctionnement...
Ce critère est d'autant plus important si vous envisagez un usage intensif de votre groupe et si vous n'êtes pas capable d'effectuer vous même des opérations de maintenance.

Et évidemment assurez vous que le groupe que vous choisissez fournit du courant de tension et de fréquence correspondant à celles des appareils à alimenter (c'est-à-dire généralement à la tension et à la fréquence du réseau électrique de votre pays).

Voir le dossier consacré aux groupes électrogènes.

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Consommations classiques des appareils électriques

2011-09-12T19:25:00.000+02:00

Pour dimensionner un groupe électrogène ou une installation solaire, vous devez connaitre la puissance des appareils électriques à alimenter. Voici une évaluation de la consommation des appareils les plus courants.

!	Ces valeurs ne sont que des moyennes. Si cela est possible, il est toujours préférable de vous reporter aux notices de vos appareils.

	Puissance moyenne	Puissance maximale
Cuisine
Réfrigérateur 50L	100 W	300W
Réfrigérateur 200L + freezer	300 W	700 W
Plaque électrique	2000 W	--
Four électrique	2500 W	--
Four micro-onde	800 W	--
Cafetière	1000 W	--
Grille pain	1000 W	--
Hotte aspirante	150 W	400 W
Mixer	200 W	500 W
Lave vaisselle	1500 W	--
Fontaine à eau chauffante/rafraichissante	400 W	1200 W
Ménage et entretien
Machine à laver	3000 W	--
Sèche linge	3000 W	--
Fer à repasser	1000 W	--
Machine à coudre	100 W	--
Aspirateur	800 W	1200 W
Tondeuse électrique	1500 W	3000 W
Chauffage
Chauffe-eau	2000 W	--
Convecteur électrique	2000 W	--
Circulateur chauffage central	60 W	--
Toilette
Sèche-cheveux	600 W	--
Rasoir électrique	20 W	--
Multimédia et bureautique
Chargeur de téléphone mobile	5W	--
TV cathodique	10W (veille)	100 W
TV LCD	5 W (veille)	200 W
TV plasma	5 W (veille)	300 W
Ordinateur + écran cathodique	50 W (veille)	150 W
Ordinateur + écran plat	5 W (veille)	80 W
Ordinateur portable	5 W (veille)	30 W
Imprimante-photocopieuse	10 W (veille)	800 W
Scanner	10 W (veille)	600 W
Routeur WIFI	5 W	--
Radio-réveil	10 W	--
Froid et ventilation
Ventilateur à pied	50 W	60 W
Climatisation	500 W	1200 W

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Dimensionner la puissance d'une installation électrique

2011-09-11T20:51:00.000+02:00

La première étape du choix d'une source d'électricité (groupe électrogène, onduleur, raccordement au réseau électrique public...) est de calculer la puissance électrique qu'elle devra fournir.

Pour cela, commencez par lister tous les appareils électriques à alimenter et leur nombre : ampoules, réfrigérateur, télévision, chauffe-eau électrique, ventilateurs, climatisation, ordinateurs...

!	Attention à ne pas oublier les appareils contenant une résistance chauffante (cafetière, bouilloire, plaque ou four électrique, sèche-cheveux...), ils peuvent sembler négligeables mais ont des consommations très importantes.

Pour chaque appareil, déterminez la puissance maximale nécessaire pour l'alimenter. La puissance est exprimée en Watt (W), il ne faut pas la confondre avec l'énergie exprimée en Watt-heure (Wh).
Pour connaitre la puissance de vos appareils, deux possibilités :

Soit vous possédez déjà l'appareil et vous pouvez chercher cette valeur sur la notice ou le manuel utilisateur,
Soit vous n'avez pas encore acheté l'appareil et il faut vous renseigner auprès du vendeur (et si possible en profiter pour choisir un appareil peu gourmand en électricité).

Vous pouvez également vous reporter à ce tableau des puissances des appareils électriques les plus courants.

!	Il faut prendre en compte la puissance maximale et non la puissance moyenne ou la puissance nominale. Les appareils contenant des moteurs électriques (pompe, ventilateur, réfrigérateur...) ont souvent des puissances maximales égales à 3 ou 4 fois leur puissance moyenne.

Une fois que vous avez réuni ces informations, vous pouvez calculer la puissance maximale de votre installation en additionnant les puissances maximales de tous les appareils à alimenter. Vous obtenez un chiffre en Watt.

La puissance d'un groupe électrogène est généralement exprimée en Volt-Ampère (VA). Dans ce cas, il s'agit d'une puissance apparente, compte-tenu de l'efficacité du groupe la puissance réelement utilisable (ou puissance efficace) sera généralement 80% de la puissance apparente. Il faut donc diviser le chiffre que vous avez obtenu par 0.8 pour avoir la puissance apparente du groupe que vous devez utiliser.

Exemple :
Pour une maison contenant 6 ampoules 40W, un réfrigérateur et une télévision.
Le réfrigérateur a une consommation moyenne de 250W mais une consommation maximale de 700W. La télévision a une consommation de 200W.
La puissance maximale de l'installation est donc :
6 x 40 + 700 + 200 = 1140W
Il faut choisir un groupe électrogène de puissance efficace supérieure à 1140W, par exemple un groupe de 1,2kW convient parfaitement. Si la puissance donnée par le fabricant est une puissance apparente, il faut qu'elle soit supérieure à 1140 / 0.8 = 1425VA (par exemple 1,5kVA).

Pour donner un ordre de grandeur, sachez que la puissance moyenne disponible par habitant de la planète est d'environ 700W.

Pour bien choisir votre générateur lisez "Comment choisir un groupe électrogène ?" et consultez les articles du dossier consacré aux générateurs.

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