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À l'intérieur du Victron MultiPlus avec Johannes Boonstra

À l'intérieur du Victron MultiPlus avec Johannes Boonstra

Une explication détaillée du fonctionnement du MultiPlus

Comme le suggère son nom, le MultiPlus est un appareil combinant un convertisseur et un chargeur dans un seul boitier. Parmi ses nombreuses fonctions, il inclut un convertisseur à sinusoïde pure, une charge adaptative, une technologie PowerAssist hybride, ainsi que des fonctions d'intégration de systèmes multiples.

Modèles: 800VA, 1200VA, 1600VA, 2000VA, 3000VA, 5000VA

Ou acheter du victron au senegal ICI

Il y a quelque temps, j'ai écrit un article sur l'utilisation d'un MultiPlus sur un voilier électrique - la magie du MultiPlus : petit générateur, grande puissance. J'aurais aimé que Johannes ait fait cette nouvelle vidéo à l'époque - je n'aurais peut-être pas eu besoin de lire autant pour découvrir leur fonctionnement !

Voici donc cette nouvelle vidéo avec Johannes Boonstra, un collègue de travail, qui explique le MultiPlus et son fonctionnement.
John Rushworth

La vidéo a été filmée à Midland Chandlers au Royaume-Uni, qui dispose de quatre salles d'exposition bien équipées basées à Preston Brook (Warrington), Braunston (Daventry), Penkridge (Staffordshire) et Willington (Derbyshire). Midland Chandlers est établi depuis plus de 40 ans et est un distributeur de Victron Energy et le leader du marché de la fourniture d'équipements pour les bateaux de navigation intérieure.

 

Crédits
Le producteur de la vidéo est Jonathan Cecil.

VictronConnect v5.27 & Lithium Smart v1.19

VictronConnect v5.27 & Lithium Smart v1.19

En aujourd'hui, nous publions une mise à jour de VictronConnect et de nos batteries Lithium Smart. La mise à jour du micrologiciel des batteries est essentielle dans certains cas d'utilisation. L'ancien micrologiciel provoquait un déséquilibre entre les cellules d'une batterie. En conséquence, les batteries avaient besoin d'être rechargées plus souvent que d'habitude - pour rétablir l'équilibre. Le problème ne concernait que les batteries Lithium Smart de 12V - et non le modèle de 24V.

 

Comment mettre à jour :

En prenant chaque batterie à tour de rôle, une par une, connectez-la à VictronConnect - son micrologiciel sera alors automatiquement mis à jour. Veillez à rester près de la batterie et à suivre les instructions à l'écran. Mais ne vous inquiétez pas : il est toujours possible de reprendre ou de redémarrer la mise à jour en cas d'interruption ou d'erreur.

 

Pour les systèmes à plusieurs batteries, veillez à les mettre toutes à jour. De préférence en une seule fois, mais si ce n'est pas possible, veillez à terminer le processus dans les deux semaines qui suivent la mise à jour de la première. Surtout pour les systèmes avec plusieurs batteries connectées en série.

 

Dois-je rééquilibrer mes batteries ?

Non, probablement pas. Les batteries se rééquilibrent automatiquement à la fin de chaque cycle de charge.

 

Si vous pensez que votre système a des problèmes, il peut être nécessaire de redémarrer le chargeur plusieurs fois. Cela permettra de s'assurer que la batterie passe suffisamment de temps à se rééquilibrer. Voir également la section ci-dessous qui explique comment reconnaître un déséquilibre.

 

Le déséquilibre affecte-t-il la durée de vie de ma batterie ?

Non. Le déséquilibre ne réduit que temporairement la capacité utilisable d'une batterie. La capacité est rétablie dès que les cellules sont à nouveau équilibrées.

 

Comment ce problème a-t-il affecté les différents systèmes ?

En règle générale, une heure d'équilibrage à pleine puissance (tension supérieure à 13,8V) était nécessaire pour chaque quatre semaines d'utilisation afin de surmonter le déséquilibre causé par la version précédente du micrologiciel. Par conséquent, le fait qu'un système ait été affecté ou non dépend de la façon dont les piles ont été utilisées :

 

Lorsqu'il est installé dans un système qui se recharge régulièrement ou reste principalement en "flottement" - comme dans un système de secours - le problème expliqué ci-dessus n'aura pas causé de déséquilibre.

Lorsqu'elles sont installées dans un système qui est arrêté pendant une période prolongée, comme les véhicules de plaisance, et les yachts qui ne sont pas connectés à un chargeur pendant l'hiver, il y aura un déséquilibre notable des cellules. Après 6 ou 8 mois de "veille", le déséquilibre sera tel que le retour à un état d'équilibre prendra beaucoup de temps - six à huit heures d'absorption (tension supérieure à 14V) sont nécessaires. Dans ce cas, comme expliqué ci-dessus, il faut d'abord mettre à jour le micrologiciel de toutes les batteries, puis charger complètement les batteries - plusieurs fois. Lorsque vous voyez, dans VictronConnect, la tension chuter à 13,5V par batterie, cela signifie que le chargeur a terminé son cycle - redémarrez le.

Quelle amélioration vais-je constater ?

Avec la mise à jour du microprogramme, moins d'heures de charge seront nécessaires pour maintenir l'équilibre des batteries. De plus, la récupération d'un état déséquilibré sera plus douce, et donc plus rapide.

 

Comment reconnaître un déséquilibre des cellules ?

Une indication claire de déséquilibre est que le BMS désactive fréquemment le chargeur. Sur une batterie bien équilibrée, le chargeur ne serait pas désactivé - même lorsque les batteries sont complètement chargées.

 

Pour plus de détails, consultez l'application VictronConnect. Sachez que la vérification de l'équilibre des cellules ne peut se faire que vers la fin d'une charge. Il est préférable d'attendre que la tension de la batterie atteigne 14,2 V, puis de vérifier la tension de chaque cellule. Elles doivent toutes être comprises entre 3,50 et 3,60 V. Avec le temps, elles deviendront toutes égales à 3,55V. À ce moment-là, la batterie sera complètement chargée et équilibrée.

 

Voici une capture d'écran montrant une batterie équilibrée. Notez que la tension de la batterie est de 14,2V ; et que les tensions des cellules sont chacune exactement un quart de cette valeur : 3.55V. 

 

Est-il normal que le chargeur s'allume et s'éteigne ?

Oui. Dès qu'une cellule atteint 3,75V, le BMS désactive le chargeur. Tant que le chargeur est désactivé, le processus d'équilibrage se poursuit, déplaçant l'énergie de la cellule la plus haute vers les cellules adjacentes. La tension de la cellule la plus haute chute, et une fois qu'elle est tombée en dessous de 3,65 V, le chargeur est réactivé automatiquement. Ce cycle dure généralement entre une et trois minutes. La tension de la cellule la plus haute remontera rapidement (en quelques secondes), après quoi elle sera à nouveau désactivée, et ainsi de suite. Cela n'indique pas un problème et continuera jusqu'à ce que toutes les cellules soient complètement chargées et équilibrées. Selon le niveau de déséquilibre, ce processus peut prendre plusieurs heures : jusqu'à 12 heures en cas de déséquilibre grave. L'équilibrage se poursuivra tout au long du processus, même lorsque le chargeur est désactivé. L'activation et la désactivation continues du chargeur peuvent sembler étranges - mais soyez assurés qu'il n'y a aucun problème - le BMS protège les cellules contre les surtensions pendant que l'équilibrage des cellules est en cours.

 

Effectuer ce processus sans BMS, en chargeant individuellement les batteries, n'aboutira pas à un résultat final plus rapide.

 

Autres questions fréquemment posées

Q1 - L'équilibrage se poursuit-il pendant la charge avec 13,5 V (tension flottante) ? Oui.  Cependant, pour équilibrer complètement une batterie, il faut également appliquer une tension d'"absorption".

 

Q2 - L'augmentation de la tension au-dessus de 14,2 accélère-t-elle l'équilibrage ? Non. La vitesse d'équilibrage est déterminée par la puissance nominale maximale des circuits d'équilibrage actifs et passifs à l'intérieur de la batterie. L'application d'une tension plus élevée n'accélère pas le processus.

 

Q3 - Qu'en est-il de la charge individuelle ?

 

La charge individuelle des batteries n'est nécessaire que lors de la mise en service d'un nouveau système composé de 2 batteries ou plus connectées en série. C'est la raison :

 

La charge d'une chaîne de batteries connectées en série permet de corriger les petites différences d'état de charge d'une batterie à l'autre, mais pas les grandes différences. Les batteries neuves auront chacune un état de charge légèrement différent. C'est pourquoi les nouvelles batteries doivent être entièrement chargées - individuellement - avant d'être câblées en série ou en configuration série-parallèle.

 

Notez que ce type de déséquilibre est différent du déséquilibre des cellules. Et notez que le problème maintenant résolu dans le firmware ne provoque pas de déséquilibre entre les batteries, mais seulement à l'intérieur d'une batterie.

 

Q4 - Que se passe-t-il si le Bluetooth est désactivé sur une batterie ? Si le Bluetooth est désactivé sur une batterie Lithium Smart, il ne peut pas être réactivé. Et donc la version du microprogramme ne peut pas être vérifiée. Veuillez contacter votre distributeur pour une solution.

 

Q5 - Quel est le courant maximum pour rééquilibrer une batterie ? Le courant maximum recommandé pour une batterie déséquilibrée est le même que le courant maximum normal selon la fiche technique. Le nouveau firmware contient des améliorations qui rendent inutile l'utilisation d'un faible courant, même en cas de déséquilibre grave. Notez cependant qu'un BMS doit être connecté et contrôler le chargeur.

 

En résumé : aucune modification des profils de charge, des tensions ou des réglages du courant de charge n'est nécessaire.

 

connect 

Conclusion

Un long courrier pour apporter un message complexe. Je souhaite être transparent, mais en même temps ne pas causer trop de soucis. La grande majorité des systèmes installés fonctionnent bien, et avec ce nouveau firmware, ils fonctionneront encore mieux - avec moins d'heures d'absorption nécessaires pour maintenir l'équilibre.

 

En conclusion, une fois mises à jour, les batteries fonctionnent mieux que jamais. La nouvelle version du microprogramme a été testée dans notre centre de R&D ainsi que lors d'essais sur le terrain, et s'est avérée fonctionner vraiment bien. Comme l'a commenté l'un de nos clients, "Je n'avais jamais vu le voltage des cellules de mes batteries aussi constant auparavant".

 

Toutes nos excuses pour le désagrément occasionné.

 

Je vous prie d'agréer, Monsieur le Président, l'expression de mes sentiments distingués,

 

Matthijs Vader

 

 

Paludisme continue de tuer alors que toute l'attention se porte sur la lutte contre le coronavirus

Paludisme continue de tuer alors que toute l'attention se porte sur la lutte contre le coronavirus

Il existe un risque important de contracter le paludisme.

Pendant que toute l'attention se porte sur la lutte contre le coronavirus, le paludisme continue de tuer. Il est très important que vous preniez des précautions pour prévenir la maladie.

Le paludisme peut souvent être évité grâce à l'approche de prévention de l'ABCD, qui signifie

Sensibilisation au risque - découvrez si vous risquez de contracter le paludisme.

Prévention des piqûres - évitez les piqûres de moustiques en utilisant un insectifuge, en vous couvrant les bras et les jambes et en utilisant une moustiquaire.

Vérifiez si vous devez prendre des comprimés de prévention du paludisme - si c'est le cas, assurez-vous de prendre les bons comprimés anti-paludisme à la bonne dose, et terminez le cours.

Diagnostic - demandez immédiatement un avis médical si vous présentez des symptômes de paludisme, y compris jusqu'à un an après votre retour de voyage.

Ces symptômes sont décrits plus en détail ci-dessous.

Connaître les risques

Pour vérifier si vous devez suivre un traitement préventif contre le paludisme dansd'autres pays que vous visitez, consultez le site web "Fit for Travel".

Il est également important de consulter votre médecin généraliste ou votre clinique de voyage locale pour obtenir des conseils sur le paludisme dès que vous savez où vous allez voyager.

Même si vous avez grandi dans un pays où le paludisme est courant, vous devez prendre des précautions pour vous protéger contre l'infection si vous voyagez dans une zone à risque.

Personne n'est totalement immunisé contre le paludisme, et tout niveau de protection naturelle dont vous pourriez bénéficier est rapidement perdu lorsque vous quittez une zone à risque.

Prévention des piqûres

Il n'est pas possible d'éviter complètement les piqûres de moustiques, mais moins vous êtes piqué, moins vous risquez d'attraper le paludisme.

Pour éviter d'être piqué :

Installez-vous dans un endroit doté d'un  moustiquaires aux portes et aux fenêtres. Si cela n'est pas possible, assurez-vous que les portes et les fenêtres se ferment correctement.

moustiquaire

Si vous ne dormez pas dans une chambre sous une moustiquaire intacte qui a été traitée avec un insecticide.

Utilisez un insectifuge sur votre peau et dans les environnements de sommeil. N'oubliez pas de le réappliquer fréquemment. Les répulsifs les plus efficaces contiennent du diéthyltoluamide (DEET) et sont disponibles en sprays, roll-ons, bâtons et crèmes.

Portez des pantalons légers et amples plutôt que des shorts, et portez des chemises à manches longues. Ceci est particulièrement important en début de soirée et la nuit, lorsque les moustiques préfèrent se nourrir.

Rien ne permet de penser que les remèdes homéopathiques, les buzzers électroniques, les vitamines B1 ou B12, l'ail, les extraits de levure répandus (comme la marmite), les huiles d'arbre à thé ou les huiles de bain offrent une quelconque protection contre les piqûres de moustiques.

Comprimés antipaludéens

Il n'existe actuellement aucun vaccin offrant une protection contre le paludisme. Il est donc très important de prendre des médicaments antipaludéens pour réduire les risques de contracter la maladie.

Cependant, les antipaludéens ne réduisent le risque d'infection que d'environ 90 %, il est donc également important de prendre des mesures pour éviter les piqûres.

Lorsque vous prenez des médicaments antipaludéens :

assurez-vous de prendre les bons comprimés avant de partir, et consultez votre médecin ou votre pharmacien si vous n'êtes pas sûr

suivez attentivement les instructions fournies avec vos comprimés

selon le type de médicament que vous prenez, continuez à prendre vos comprimés pendant 4 semaines au maximum après votre retour de voyage pour couvrir la période d'incubation de la maladie

Vérifiez auprès de votre médecin traitant qu'on vous a prescrit un médicament que vous pouvez tolérer. Vous risquez davantage de subir des effets secondaires si vous :

Vous êtes atteint du VIH ou du sida

être épileptique ou souffrir de tout type de crise

sont dépressifs ou ont un autre problème de santé mentale

avoir des problèmes cardiaques, hépatiques ou rénaux

prendre des médicaments, comme la warfarine, pour prévenir les caillots sanguins

utiliser une contraception hormonale combinée, telle que la pilule contraceptive ou les patchs contraceptifs

Si vous avez déjà pris des médicaments antipaludiques dans le passé, ne supposez pas qu'ils conviennent pour de futurs voyages. Le médicament antipaludéen que vous devez prendre dépend de la souche de paludisme véhiculée par les moustiques et de leur résistance à certains types de médicaments antipaludéens.

Au Senegal, la chloroquine et le proguanil peuvent être achetés en vente libre dans les pharmacies locales. Toutefois, il est conseillé de consulter un médecin avant de l'acheter, car il est rarement recommandé de nos jours. Pour tous les autres comprimés antipaludéens, vous devez obtenir une ordonnance de votre médecin traitant.

Pour en savoir plus sur les médicaments antipaludéens, notamment sur les principaux types de médicaments et sur le moment où il faut les prendre.

Obtenez immédiatement un avis médical

Vous devez consulter immédiatement un médecin si vous tombez malade pendant un voyage dans une région où sévit la malaria, ou après votre retour de voyage, même si vous avez pris des comprimés antipaludéens. 

Le paludisme peut s'aggraver très rapidement, il est donc important qu'il soit diagnostiqué et traité le plus rapidement possible.

 Si vous présentez des symptômes de paludisme alors que vous prenez encore des comprimés antipaludéens, que ce soit pendant votre voyage ou dans les jours et les semaines qui suivent votre retour, n'oubliez pas d'indiquer au médecin quel type de médicaments vous avez pris. Le même type d'antipaludéen ne doit pas être utilisé pour vous traiter également.

Si vous présentez des symptômes après votre retour, consultez votre médecin généraliste ou un médecin hospitalier et indiquez-lui dans quels pays vous avez voyagé au cours des 12 derniers mois, y compris lors de brèves escales. 

Répulsifs pour insectes DEET 

En savoir plus

Le DEET chimique est souvent utilisé dans les répulsifs pour insectes. Il n'est pas recommandé pour les bébés de moins de 2 mois.

Le DEET est sans danger pour les enfants plus âgés, les adultes et les femmes enceintes si vous suivez les instructions du fabricant :

utilisation sur la peau exposée

ne pas vaporiser directement sur le visage - vaporiser dans les mains et tapoter sur le visage

éviter tout contact avec les lèvres et les yeux

se laver les mains après avoir fait une demande

ne pas appliquer sur une peau abîmée ou irritée

assurez-vous d'appliquer le DEET après l'application de la crème solaire, et non avant

 

 

Le Secret sauvez votre Or | Réduire vos factures

Le Secret sauvez votre Or | Réduire vos factures

Éliminez ou réduisez considérablement votre facture d'électricité grâce à l'énergie solaire réduire votre facture d'électricité

L'une des principales raisons de passer au solaire est que vous pouvez éliminer ou réduire considérablement votre facture d'électricité. Une facture d'électricité mensuelle moyenne de 50 000f devient une dépense annuelle de 1200 000f. Sur 20 ans, cette même facture mensuelle de 50000f gonfle à 24 000 000 versés à votre fournisseur public d’électricité, et ce, avant de tenir compte des augmentations des tarifs d'électricité qui rendront probablement vos coûts énergétiques encore plus élevés sur 20 ans. L'installation d'un système de panneaux solaires à votre domicile ou à votre entreprise vous permet de sortir de ce cycle. 

L'énergie solaire peut éliminer complètement votre facture d'électricité ou la réduire de façon si importante que les coûts de l'électricité ne constituent plus un facteur significatif dans votre budget. Les économies réalisées grâce à l'énergie solaire dépendent de différents facteurs, comme la quantité d'énergie produite par votre système et la quantité d'énergie que vous consommez, mais le facteur le plus important est le tarif que vous paieriez autrement à votre compagnie d'électricité.

Comme vos économies sont égales aux coûts que vous évitez en optant pour l'énergie solaire, vous économiserez encore plus si les tarifs de l'électricité sont élevés dans votre région. Et comme les prix de l'électricité continueront à augmenter, vos économies continueront à croître chaque année pendant les 25 ans et plus de la durée de vie de votre système de panneaux solaires.

Réduire l'une de vos plus grosses dépenses mensuelles est tout à fait logique, mais les avantages du solaire ne sont pas seulement économiques. Les prix de l'électricité étant imprévisibles, ils rendent la gestion de votre budget difficile. En installant un système de panneaux solaires, vous fixez également vos coûts d'électricité et les rendez plus prévisibles. Cela est particulièrement avantageux pour les personnes ayant un revenu fixe, ainsi que pour les entreprises qui ont tout à gagner d'un flux de trésorerie plus stable. Lorsque vous rendez vos coûts d'électricité plus prévisibles en optant pour l'énergie solaire, vous améliorez également vos capacités de prévision et de gestion des dépenses.

NB Avec 24 Millions vous achetez une belle maison

À cette question :Un système solaire peut-il réduire ma facture d'électricité à zéro ?

Les systèmes solaires hors réseau avec batterie de secours peuvent produire des factures d'électricité nulles

Un système solaire peut généralement réduire considérablement la facture d'électricité d'un ménage. Des économies de plusieurs milliers de FRANCS  par an sont possibles pour les gros consommateurs d'électricité résidentiels, mais il est difficile, voire impossible, de parvenir à une facture zéro dans la plupart des INDUSTRIES.

L'installation de batteries sur un système solaire permettra de stocker l'énergie du système et de l'utiliser la nuit ou pendant les périodes de forte demande, ce qui augmente la capacité de réduire les factures d'électricité à zéro. Toutefois, le coût des batteries, bien qu'il ait diminué, reste relativement élevé. Par conséquent, dans la plupart des cas, elles ne sont pas encore rentables financièrement. Avec les progrès technologiques et l'augmentation des économies d'échelle à mesure que davantage de piles sont achetées, le prix des batteries diminuera au cours des deux prochaines années et deviendra une alternative plus viable à ajouter aux systèmes solaires. 

Il est possible de réaliser des économies financières considérables et d'obtenir un retour sur investissement très important et sans risque en achetant simplement un grand système solaire de haute qualité, en réduisant la consommation d'énergie gaspillée et en déplaçant la consommation d'énergie restante vers les heures de lumière du jour afin qu'elle puisse être fournie par le solaire gratuit

 

Comprendre la physique des volants d'inertie

Comprendre la physique des volants d'inertie


Les choses qui se déplacent en ligne droite ont un élan (une sorte de "puissance" de mouvement) et de l'énergie cinétique (énergie de mouvement) parce qu'elles ont une masse (la quantité de "choses" qu'elles contiennent) et une vitesse (la vitesse à laquelle elles vont). De la même manière, les objets en rotation ont de l'énergie cinétique parce qu'ils ont ce qu'on appelle un moment d'inertie (la quantité de "matière" qu'ils contiennent et sa répartition) et une vitesse angulaire (la vitesse à laquelle ils tournent). Le moment d'inertie est l'équivalent de la masse pour les objets en rotation, tandis que la vitesse angulaire est comme la vitesse ordinaire qui tourne seulement sur un cercle.

Tout comme l'énergie cinétique d'un objet se déplaçant en ligne droite est donnée par cette équation :

E = ½mv2

(où m est la masse et v la vitesse), de sorte que l'énergie cinétique équivalente d'un objet en rotation est donnée par celui-ci :

E = ½Iω2

(où I est le moment d'inertie et ω est la vitesse angulaire).

Le "moment d'inertie" semble horriblement abstrait et déroutant, mais il est beaucoup plus facile à comprendre que vous ne le pensez. Ce qu'il signifie réellement, c'est que, du point de vue de l'énergie cinétique et du moment d'inertie, la masse effective d'un objet en rotation ne dépend pas seulement de sa masse réelle, mais aussi de l'endroit où cette masse se trouve par rapport au point où il tourne. Plus la masse est éloignée du centre, plus elle a d'effet sur le moment cinétique et l'énergie cinétique de l'objet - et nous quantifions cela en disant que la masse a un moment d'inertie plus élevé. Ainsi, un volant à rayons de grand diamètre, léger, avec une jante en acier très lourde pourrait avoir un moment d'inertie plus élevé qu'un volant solide beaucoup plus petit, parce qu'une plus grande partie de sa masse est plus éloignée du point de rotation.

Lois de conservation
Les lois de la conservation de l'énergie et de la conservation de l'élan s'appliquent aux objets qui tournent, tout comme elles s'appliquent aux objets qui se déplacent en ligne droite. Ainsi, un objet qui tourne avec une certaine quantité d'énergie et de moment angulaire (l'équivalent en rotation d'un moment linéaire ordinaire) conserve son moment angulaire, à moins qu'une force (comme la friction ou la résistance de l'air) ne le lui dérobe. Cette loi s'appelle la conservation du moment angulaire.

Lorsqu'un patineur artistique tend les bras, une partie de sa masse est plus éloignée du centre de son corps (le point de rotation), ce qui lui donne un moment d'inertie plus élevé. S'ils tournent rapidement avec les bras tendus mais qu'ils ramènent soudainement leurs bras au centre, ils réduisent instantanément leur moment d'inertie. Mais la conservation du moment angulaire indique que leur moment angulaire total doit rester le même - et la seule façon pour qu'il en soit ainsi est qu'ils accélèrent. C'est pourquoi un patineur artistique qui tourne tournera plus vite lorsqu'il ramènera ses bras vers son corps (et ralentira lorsqu'il les sortira à nouveau).

La conservation du moment angulaire explique pourquoi un patineur artistique accélère lorsqu'il rentre ses bras dans son corps

Les œuvres d'art : Si vous tournez lentement (debout sur un plateau tournant non motorisé ou assis sur une chaise de bureau) et que vous rentrez rapidement vos bras dans votre corps, vous tournerez beaucoup plus vite. Votre moment d'inertie diminue et votre vitesse doit donc augmenter pour "conserver" votre moment angulaire (le garder le même).

Quelle est la meilleure conception pour un volant d'inertie ?
Il découle de ces lois fondamentales de la physique qu'un volant d'inertie emmagasine plus d'énergie s'il a un moment d'inertie plus élevé (plus de masse ou une masse plus éloignée de son centre) ou s'il tourne à une vitesse plus élevée. Et comme l'énergie cinétique d'un objet en rotation (E dans l'équation ci-dessus) est liée au carré de sa vitesse angulaire (ω2), vous pouvez voir que la vitesse a un effet beaucoup plus important que le moment d'inertie. Si vous prenez un volant d'inertie avec une jante en métal lourd et que vous le remplacez par une jante deux fois plus lourde (le double de son moment d'inertie), il emmagasinera deux fois plus d'énergie lorsqu'il tournera à la même vitesse. Mais si vous prenez le volant d'inertie original et que vous le faites tourner deux fois plus vite (deux fois sa vitesse angulaire), vous quadruplerez la quantité d'énergie qu'il emmagasine. C'est pourquoi les concepteurs de volants d'inertie essaient généralement d'utiliser des roues à grande vitesse plutôt que des roues massives. (Les volants compacts à grande vitesse sont également beaucoup plus pratiques dans des choses comme les voitures de course, notamment parce que les grands volants ont tendance à ajouter trop de poids).

La force sur un volant d'inertie augmente avec la vitesse, et l'énergie qu'une roue peut stocker est limitée par la résistance du matériau dont elle est faite : faites tourner un volant d'inertie trop vite et vous finirez par atteindre un point où la force est si grande qu'elle fera éclater la roue en fragments. Les matériaux légers et résistants s'avèrent être les meilleurs pour les volants d'inertie, car ils peuvent tourner plus vite sans se briser. Les volants modernes sont généralement construits à partir de matériaux tels que des alliages, des composites en fibre de carbone, des céramiques et des matériaux cristallins tels que des monocristaux de silicium. Certains sont spécialement conçus pour se briser en petits fragments en toute sécurité s'ils tournent trop vite.

Un volant d'inertie pliable à moment d'inertie réglable, tiré du brevet américain de Bertram Schmidt de 1959 2,914,962

Les œuvres d'art : Les volants d'inertie ont un diamètre et une masse fixes, et donc un moment d'inertie fixe - ou est-ce le cas ? Cet ingénieux système de volants d'inertie conçu en 1959 par Bertram Schmidt peut se replier et se déployer pour augmenter ou diminuer l'énergie qu'il stocke. Comment fonctionne-t-il ? Le moteur d'entraînement (vert, à droite) entraîne la charge (orange, à gauche) par l'intermédiaire d'un système d'essieux (jaune) et de poulies (gris). Lorsque la vitesse de l'essieu change, un régulateur centrifuge (bleu foncé) et un circuit électrique (en haut à droite) mettent en marche ou arrêt un petit moteur électrique (rose), déplaçant une tringlerie (marron) vers la gauche ou la droite, déplaçant une autre tringlerie (bleu), de sorte que le volant (rouge) se replie ou se déplie selon les besoins. Tiré du brevet américain 2,914,962 : Système de volant d'inertie de Bertram Schmidt, publié le 1er décembre 1959, avec l'aimable autorisation de l'Office américain des brevets et des marques.

Comment un volant d'inertie peut-il conserver son énergie ?
Un volant d'inertie expérimental sans frottement

Photo : Les volants finissent par s'arrêter de tourner à cause de la friction et de la résistance de l'air, mais si nous les montons sur des roulements à très faible friction, ils conserveront leur énergie pendant des jours. Ce volant expérimental utilise un palier supraconducteur sans frottement et tourne à l'intérieur d'une chambre à vide pour empêcher la résistance de l'air de le ralentir. Photo avec l'aimable autorisation du ministère américain de l'énergie et de l'Argonne National Laboratory.

Les lois de la physique (la première loi du mouvement de Newton, pour être exact) nous disent qu'un objet en mouvement aura tendance à continuer à bouger à moins qu'une force n'agisse sur lui. On pourrait donc penser qu'un volant d'inertie continuerait à tourner éternellement. Le seul problème est que les volants d'inertie tournent sur des roulements, de sorte que, même lorsqu'ils sont bien lubrifiés, la force de frottement les ralentit. Il y a aussi un autre problème : comme les volants tournent dans l'air, la résistance ou la traînée de l'air les ralentit également. Les volants modernes contournent ces problèmes en étant montés sur des roulements à faible frottement et scellés à l'intérieur de cylindres métalliques, de sorte qu'ils ne perdent pas autant d'énergie à la friction et à la résistance à l'air que les volants traditionnels. Les volants les plus sophistiqués flottent sur des aimants supraconducteurs (ils tournent donc presque entièrement sans friction) et sont scellés à l'intérieur de chambres à vide (il n'y a donc aucune perte de résistance à l'air).

Un Volant d'inertie | stockage des énergies renouvelables

Un Volant d'inertie | stockage des énergies renouvelables

Arrêtez... démarrez... arrêtez... démarrez... ce n'est pas une façon de conduire ! Chaque fois que vous ralentissez ou arrêtez un véhicule ou une machine, vous gaspillez l'élan qu'il a accumulé au préalable, transformant son énergie cinétique (énergie de mouvement) en énergie thermique dans les freins. Ne serait-il pas préférable que vous puissiez stocker cette énergie lorsque vous vous arrêtez et la récupérer au prochain démarrage ? C'est l'une des tâches qu'un volant d'inertie peut accomplir pour vous. D'abord utilisé dans les roues de potier, puis très populaire dans les moteurs et machines géants pendant la révolution industrielle, le volant d'inertie fait maintenant son retour dans tous les domaines, des bus et des trains aux voitures de course et aux centrales électriques. 

Pourquoi nous avons besoin de volants d'inertie

Volant d'inertie sur un moteur de pompage de gaz Easton Amos

volant d inercie

Photo : Un volant d'inertie typique sur un moteur de pompage de gaz. Le volant est la plus grande des deux roues noires avec la lourde jante noire au centre. C'est l'un des nombreux moteurs fascinants que vous pouvez voir au Think Tank, le musée des sciences de Birmingham, en Angleterre.

Les moteurs sont les plus heureux et les plus efficaces lorsqu'ils produisent de la puissance à une vitesse constante et relativement élevée. Le seul problème, c'est que les véhicules et les machines qu'ils conduisent doivent fonctionner à toutes sortes de vitesses différentes et doivent parfois s'arrêter complètement. Les embrayages et les engrenages résolvent en partie ce problème. (Un embrayage est un "interrupteur" mécanique qui peut désengager un moteur de la machine qu'il entraîne, tandis qu'un engrenage est une paire de roues dentées qui s'emboîtent et qui modifie la vitesse et le couple (force de rotation) d'une machine, de sorte qu'elle peut aller plus vite ou moins vite même lorsque le moteur tourne à la même vitesse). Mais ce que les embrayages et les vitesses ne peuvent pas faire, c'est économiser l'énergie que vous gaspillez lorsque vous

Qu'est-ce qu'un volant d'inertie ?

Un volant d'inertie est essentiellement une roue très lourde qui nécessite beaucoup de force pour tourner. Il peut s'agir d'une roue de grand diamètre avec des rayons et une jante métallique très lourde, ou d'un cylindre de plus petit diamètre fait d'un matériau composite en fibre de carbone. Dans les deux cas, c'est le genre de roue qu'il faut pousser très fort pour la faire tourner. Tout comme un volant d'inertie a besoin de beaucoup de force pour se mettre en marche, il a besoin de beaucoup de force pour s'arrêter. Par conséquent, lorsqu'il tourne à grande vitesse, il a tendance à vouloir continuer à tourner (nous disons qu'il a un grand moment angulaire), ce qui signifie qu'il peut stocker une grande quantité d'énergie cinétique. On peut la considérer comme une sorte de "batterie mécanique", mais elle stocke l'énergie sous forme de mouvement (énergie cinétique, en d'autres termes) plutôt que l'énergie stockée sous forme chimique dans une batterie électrique traditionnelle.

Les volants d'inertie sont de toutes formes et de toutes tailles. Les lois de la physique (brièvement expliquées dans l'encadré ci-dessous - mais vous pouvez les ignorer si elles ne vous intéressent pas ou si vous les connaissez déjà) nous disent que les roues de grand diamètre et lourdes stockent plus d'énergie que les roues plus petites et plus légères, tandis que les volants qui tournent plus vite stockent beaucoup plus d'énergie que ceux qui tournent plus lentement.

Les volants d'inertie modernes sont un peu différents de ceux qui étaient populaires pendant la révolution industrielle. Au lieu de roues en acier larges et lourdes avec des jantes en acier encore plus lourdes, les volants du XXIe siècle ont tendance à être plus compacts et fabriqués en fibre de carbone ou en matériaux composites, parfois avec des jantes en acier, qui sont peut-être quatre fois moins lourdes.

Que fait un volant d'inertie ?

Volant d'inertie expérimental de la NASA

volant d inertie
Photo : Un volant d'inertie moderne typique ne ressemble même pas à une roue ! Il est constitué d'un cylindre en fibre de carbone qui tourne, monté à l'intérieur d'un conteneur très robuste, conçu pour arrêter tout fragment à grande vitesse si le rotor venait à se briser. Les volants de ce type sont équipés d'un moteur électrique et/ou d'un générateur, qui stocke l'énergie dans la roue et la restitue plus tard en cas de besoin. Photo avec l'aimable autorisation du Glenn Research Center de la NASA (NASA-GRC).

Imaginez un moteur de traction à vapeur à l'ancienne, c'est-à-dire un vieux tracteur lourd actionné par une machine à vapeur qui roule sur la route plutôt que sur les rails. Disons que nous avons un moteur de traction avec un grand volant d'inertie qui se trouve entre le moteur produisant la puissance et les roues qui prennent cette puissance et font avancer le moteur sur la route. Supposons en outre que le volant d'inertie soit équipé d'embrayages afin de pouvoir être connecté ou déconnecté de la machine à vapeur, des roues motrices ou des deux. Le volant d'inertie peut faire trois choses très utiles pour nous.

Tout d'abord, si la machine à vapeur produit de l'énergie de façon intermittente (peut-être parce qu'elle n'a qu'un seul cylindre), le volant d'inertie permet de lisser la puissance reçue par les roues. Ainsi, alors que le cylindre du moteur peut ajouter de la puissance au volant toutes les trente secondes (chaque fois que le piston sort du cylindre), les roues peuvent prendre de la puissance au volant à un rythme régulier et continu - et le moteur roulera en douceur au lieu de s'emballer par à-coups (comme il le ferait s'il était alimenté directement par le piston et le cylindre).

Deuxièmement, le volant d'inertie peut être utilisé pour ralentir le véhicule, comme un frein, mais un frein qui absorbe l'énergie du véhicule au lieu de la gaspiller comme un frein normal. Supposons que vous conduisiez un moteur de traction dans une rue et que vous vouliez soudainement vous arrêter. Vous pourriez débrayer le moteur à vapeur avec l'embrayage pour que le véhicule commence à ralentir. Ce faisant, l'énergie serait transférée du véhicule au volant d'inertie, qui prendrait de la vitesse et continuerait à tourner. Vous pourriez alors débrayer le volant d'inertie pour faire arrêter complètement le véhicule. La prochaine fois que vous repartirez, vous utiliserez l'embrayage pour reconnecter le volant d'inertie aux roues motrices, de sorte que le volant d'inertie restitue une grande partie du moteur qu'il a absorbé lors du freinage.

Troisièmement, un volant d'inertie peut être utilisé pour fournir une puissance supplémentaire temporaire lorsque le moteur ne peut pas en produire suffisamment. Supposons que vous vouliez dépasser un cheval et une charrette qui se déplacent lentement. Supposons que le volant d'inertie tourne depuis un certain temps mais qu'il n'est actuellement relié ni au moteur ni aux roues. Lorsque vous le reconnectez aux roues, c'est comme un second moteur qui fournit une puissance supplémentaire. Mais il ne fonctionne que temporairement, car l'énergie que vous fournissez aux roues doit être perdue par le volant d'inertie, ce qui le ralentit.

Une brève histoire des volants d'inertie

Anciens volants d'inertie

 

On pourrait dire que les volants d'inertie sont parmi les plus anciennes des inventions : les premières roues étaient faites de pierre lourde ou de bois massif et, parce qu'elles avaient un moment d'inertie élevé, elles fonctionnaient comme des volants d'inertie, qu'elles y soient destinées ou non. Le tour de potier (peut-être la plus ancienne forme de tour qui existe - même plus ancienne que les roues utilisées pour le transport) repose sur le fait que son plateau tournant est solide et lourd (ou a une jante lourde), il a donc un moment d'inertie élevé qui le fait tourner tout seul pendant que vous façonnez l'argile dessus avec vos mains. Les roues hydrauliques, qui produisent de l'énergie à partir des rivières et des ruisseaux, sont également conçues comme des volants, avec des rayons solides mais légers et des jantes très lourdes, de sorte qu'elles continuent de tourner à un rythme constant et d'alimenter les moulins à une vitesse constante. Les roues hydrauliques de ce type sont devenues populaires à partir de l'époque romaine.

 

Modèle d'une roue à aubes en dessous montrant la conception en forme de volant d'inertie des rayons et l'épaisseur de la jante extérieure.

 inertie

Photo : Les roues hydrauliques utilisent le principe du simple volant d'inertie pour se maintenir en rotation à une vitesse constante. Voici une maquette d'une roue à aubes (actionnée par une rivière qui coule en dessous).

 

Volants d'inertie de la révolution industrielle

Les volants les plus connus datent de la révolution industrielle et sont utilisés dans des choses comme les machines à vapeur d'usine et les moteurs de traction. Si vous regardez de près presque toutes les machines d'usine du 18e ou 19e siècle, vous verrez un énorme volant d'inertie quelque part dans le mécanisme. Comme les volants sont souvent très grands et tournent à grande vitesse, leurs lourdes jantes doivent résister à des forces extrêmes. Elles doivent également être fabriquées avec précision car, si elles sont même légèrement déséquilibrées, elles oscillent trop et déstabilisent ce à quoi elles sont attachées. La grande disponibilité du fer et de l'acier pendant la révolution industrielle a permis de concevoir des volants d'inertie de haute précision et de bonne facture, qui ont joué un rôle essentiel dans le bon fonctionnement des moteurs et des machines.

 

Grâce aux travaux de pionniers de l'électricité au XIXe siècle, comme Thomas Edison, l'énergie électrique a rapidement été disponible pour faire fonctionner les machines d'usine, qui n'avaient plus besoin de volants pour lisser les machines à vapeur erratiques alimentées au charbon. Pendant ce temps, les véhicules routiers, les bateaux, les trains et les avions utilisaient des moteurs à combustion interne alimentés par de l'essence, du diesel et du kérosène. Les volants d'inertie étaient généralement grands et lourds et n'avaient pas leur place dans un moteur de voiture ou un navire, encore moins dans un avion. En conséquence, la technologie des volants d'inertie a été quelque peu abandonnée au cours du XXe siècle.

 

Les volants d'inertie modernes

Depuis le milieu du XXe siècle, l'intérêt pour les volants d'inertie a repris, en grande partie parce que les gens sont devenus plus préoccupés par le prix des carburants et l'impact environnemental de leur utilisation ; il est logique d'économiser l'énergie - et les volants d'inertie sont très efficaces à cet égard. Depuis les années 1950 environ, des constructeurs d'autobus européens tels que M.A.N. et Mercedes-Benz expérimentent la technologie des volants d'inertie dans des véhicules appelés "gyrobus". L'idée de base est de monter un volant d'inertie en acier lourd (environ 60 cm de diamètre, tournant à environ 10 000 tr/min) entre le moteur arrière de l'autobus et l'essieu arrière, afin qu'il fasse office de pont entre le moteur et les roues. Chaque fois que le bus freine, le volant d'inertie fonctionne comme un frein à récupération, absorbant l'énergie cinétique et ralentissant le véhicule. Lorsque le bus redémarre, le volant d'inertie renvoie son énergie à la transmission, ce qui permet d'économiser une grande partie de l'énergie de freinage qui aurait autrement été gaspillée. Les trains et les métros modernes font également un usage répandu des freins à volant d'inertie régénératifs, ce qui permet d'économiser un tiers ou plus de l'énergie totale. Certains constructeurs de voitures électriques ont proposé d'utiliser des volants d'inertie à rotation ultra-rapide comme dispositifs de stockage d'énergie au lieu de batteries. L'un des grands avantages de cette solution serait que les volants d'inertie pourraient potentiellement durer toute la vie d'une voiture, contrairement aux batteries, qui devront probablement être remplacées à un coût très élevé au bout d'une dizaine d'années.

 

Volant spatial de la NASA

moderne flywheel 

Photo : Un volant d'inertie moderne développé par la NASA pour une utilisation dans l'espace. Notez que le centre argenté de la roue est principalement constitué d'espace vide et de rayons, alors que la masse de la roue est concentrée autour de la jante. Cela donne à la roue ce que l'on appelle un moment d'inertie élevé (expliqué plus en détail ci-dessous) et lui permet de stocker plus d'énergie. Photo avec l'aimable autorisation du Glenn Research Center de la NASA (NASA-GRC).

 

Ces dernières années, les voitures de course de formule 1 ont également utilisé des volants d'inertie, mais davantage pour fournir un surcroît de puissance que pour économiser de l'énergie. Cette technologie, appelée KERS (Kinetic Energy Recovery System), consiste en un volant d'inertie très compact et à très grande vitesse (tournant à 64 000 tr/min) qui absorbe l'énergie qui serait normalement perdue sous forme de chaleur lors du freinage. Le conducteur peut actionner un interrupteur sur le volant pour que le volant s'engage temporairement dans le groupe motopropulseur de la voiture, ce qui donne une brève impulsion de vitesse lorsqu'une puissance supplémentaire est nécessaire pour l'accélération. Avec un volant d'inertie aussi rapide, les considérations de sécurité deviennent extrêmement importantes ; le volant d'inertie est monté à l'intérieur d'un conteneur en fibre de carbone super robuste pour éviter qu'il ne blesse le conducteur s'il explose. (Certaines formes de KERS utilisent des moteurs électriques, des générateurs et des batteries pour stocker l'énergie à la place des volants d'inertie, de la même manière que les voitures hybrides).

 

Tout comme les volants d'inertie - sous la forme de roues hydrauliques - ont joué un rôle important dans les efforts de l'homme pour exploiter l'énergie, ils font un retour dans la production moderne d'électricité. L'une des difficultés des centrales électriques (et plus encore des formes d'énergie renouvelable comme l'énergie éolienne et solaire) est qu'elles ne produisent pas nécessairement de l'électricité en permanence, ou d'une manière qui corresponde exactement à la hausse et à la baisse de la demande au cours d'une journée. Un problème connexe est qu'il est beaucoup plus facile de produire de l'électricité que de la stocker en grande quantité. Les volants d'inertie offrent une solution à ce problème. Aux moments où l'offre d'électricité est supérieure à la demande (comme la nuit ou le week-end), les centrales électriques peuvent alimenter leur surplus d'énergie dans d'énormes volants d'inertie, qui la stockeront pendant des périodes allant de quelques minutes à plusieurs heures et la restitueront aux moments de pointe. Dans trois centrales situées à New York, au Massachusetts et en Pennsylvanie, Beacon Power a été la première à utiliser des volants d'inertie pour fournir jusqu'à 20 mégawatts de stockage d'énergie afin de répondre aux pics temporaires de la demande. Elles sont également utilisées dans des endroits comme les centres de données informatiques pour fournir une alimentation de secours en cas de panne.

 

Avantages et inconvénients des volants d'inertie

Les volants d'inertie sont une technologie relativement simple qui présente de nombreux avantages par rapport à ses concurrents, comme les batteries rechargeables : en termes de coût initial et de maintenance continue, ils sont moins chers, durent environ dix fois plus longtemps (il existe encore de nombreux volants d'inertie en fonctionnement datant de la révolution industrielle), sont respectueux de l'environnement (ils ne produisent pas d'émissions de dioxyde de carbone et ne contiennent pas de produits chimiques dangereux qui polluent), fonctionnent dans presque tous les climats et sont très rapides à mettre en service (contrairement aux batteries, par exemple, qui peuvent mettre de nombreuses heures à se recharger). Elles sont également extrêmement efficaces (peut-être 80 % ou plus) et prennent moins de place que les piles ou d'autres formes de stockage d'énergie (comme les réservoirs d'eau pompée).

 

Utiliser un volant d'inertie pour stocker l'énergie produite par un panneau solaire

 solar flywheel

Photo : Les volants d'inertie constituent une excellente alternative aux piles. Ici, un volant d'inertie (à droite) est utilisé pour stocker l'électricité produite par un panneau solaire. L'électricité produite par le panneau entraîne un moteur/générateur électrique qui fait tourner le volant d'inertie. Lorsque l'électricité est nécessaire, le volant d'inertie entraîne le générateur et produit à nouveau de l'électricité. Photo de Warren Gretz, avec l'aimable autorisation du ministère américain de l'énergie et des ressources naturelles (US DOE/NREL)

Le plus grand inconvénient des volants d'inertie (certainement en ce qui concerne les véhicules) est le poids qu'ils ajoutent. Un volant d'inertie complet de Formule 1 KERS (y compris le conteneur, l'hydraulique et les systèmes de contrôle électronique dont il a besoin) pèse environ 25 kg de plus que le poids de la voiture, ce qui représente une charge supplémentaire importante. Un autre problème (en particulier pour les pilotes de Formule 1) est qu'une grande roue lourde qui tourne à l'intérieur d'une voiture en mouvement aura tendance à agir comme un gyroscope, résistant aux changements de direction et pouvant affecter la maniabilité du véhicule (bien qu'il existe diverses solutions, notamment le montage de volants d'inertie sur des cardans comme un compas de bateau). Une autre difficulté réside dans les énormes contraintes et sollicitations que subissent les volants d'inertie lorsqu'ils tournent à des vitesses extrêmement élevées, ce qui peut les faire éclater et exploser en fragments. Cela limite la vitesse à laquelle les volants peuvent tourner et, par conséquent, la quantité d'énergie qu'ils peuvent stocker. Alors que les volants traditionnels étaient fabriqués en acier et tournaient à l'air libre, les volants modernes sont plus susceptibles d'utiliser des composites ou des céramiques à haute performance et d'être scellés à l'intérieur de conteneurs, ce qui permet d'atteindre des vitesses et des énergies plus élevées sans compromettre la sécurité.

La méthode de Stockage d'énergie par Volant d’inertie

La méthode de Stockage d'énergie par Volant d’inertie

Un volant d’inertie est un système de stockage d’énergie sous forme d’énergie cinétique de rotation. Il est constitué d’une masse, la plupart du temps un cylindre creux ou plein (mais d’autres formes sont possibles). Cette masse est mise en rotation autour d’un axe, fixe en général, et enfermée dans une enceinte de protection. Elle est reliée à un moteur/générateur électrique qui permet de convertir l’énergie cinétique en électricité et inversement.

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De combien de panneaux solaires ai-je besoin pour alimenter ma maison ?

De combien de panneaux solaires ai-je besoin pour alimenter ma maison ?

Les systèmes solaires sont dimensionnés en fonction de votre consommation d'énergie en kilowattheures (kWh). Mais si vous n'avez pas ces chiffres à portée de main, cet article vous propose des tailles approximatives de systèmes basées sur des points de référence familiers, comme la superficie en mètre carrés ou le nombre de chambres à coucher dans votre maison.

Lorsque les gens envisagent pour la première fois de se tourner vers l'énergie solaire, l'une des toutes premières questions qui leur vient à l'esprit est "combien de panneaux solaires faut-il pour alimenter ma maison ? 

Déterminer le nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin pour votre maison signifie d'abord savoir quels sont vos objectifs.

Voulez-vous minimiser votre empreinte carbone ? 

Maximiser votre retour sur investissement ?

Économiser autant d'argent que possible ? 

La plupart des gens veulent économiser de l'argent tout en minimisant leur impact sur l'environnement.

Pour calculer le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin, vous devez connaître les éléments suivants : la quantité d'énergie utilisée par votre ménage ; la surface utile de votre toit ; le climat et les pics d'ensoleillement dans votre région ; la puissance et l'efficacité relative des panneaux photovoltaïques (PV) que vous envisagez ; et si un comptage net est disponible. 

Une façon simple de répondre à la question "Combien de panneaux solaires me faut-il" est de consulter un installateur solaire professionnel, qui peut vous donner une évaluation gratuite de l'ensoleillement de votre maison.

1. De quelle quantité d'énergie solaire aurez-vous besoin ?

Pour déterminer les besoins énergétiques moyens de votre maison, consultez les factures d'électricité passées. Vous pouvez calculer le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin en multipliant les besoins énergétiques horaires de votre foyer par les heures d'ensoleillement maximum de votre région et en divisant ce résultat par la puissance d'un panneau. Utilisez un exemple de faible puissance (150W) et de forte puissance (270W) pour établir une fourchette (ex : 17-42 panneaux pour générer 11 000 kWh/an). Notez que la quantité de lumière du soleil reçue par votre toit et des facteurs tels que la taille du toit et le stockage des batteries seront également pris en compte.

 

Si vous travaillez avec NRJSOLAIRE nos experts en énergie solaire se chargeront de tous ces calculs pour vous. Mais pour vous donner une idée du nombre de panneaux solaires nécessaires pour une maison moyenne (ou pour votre maison en particulier), voici un exemple de questions qu'un professionnel du solaire pourrait utiliser pour le calculer :

 2. Combien de watts utilisez-vous actuellement ?

Regardez votre facture d'électricité pour connaître votre consommation moyenne. Cherchez "Kilowattheures (ou kWh) utilisés" ou quelque chose de similaire, puis notez la période représentée (généralement 30 jours). Si votre facture n'indique pas les kilowattheures utilisés, recherchez les relevés de début et de fin du compteur et soustrayez le relevé précédent du plus récent.

Si votre facture n'indique pas de moyenne journalière, il vous suffit de diviser la moyenne mensuelle ou annuelle par 30 ou 365 jours respectivement, puis de diviser à nouveau par 24 pour déterminer votre consommation moyenne d'électricité par heure. Votre réponse sera exprimée en kilowattheures (kWh). (Et juste au cas où vous vous poseriez la question, un kilowattheure est la quantité d'électricité que vous utilisez à un moment donné multipliée par la durée totale d'utilisation de l'électricité).

 

Une petite maison dans un climat tempéré peut consommer quelque chose comme 200 kWh par mois, et une plus grande maison dans le Nord-Est où les climatiseurs représentent la plus grande partie de la consommation d'énergie domestique peut utiliser 2 000 kWh ou plus. Un foyer  moderne consomme environ 900 kWh par mois. Cela représente donc 30 kWh par jour ou 1,25 kWh par heure.

Votre consommation d'énergie quotidienne moyenne est la moyenne quotidienne cible pour calculer vos besoins en énergie solaire. C'est le nombre de kilowattheures que votre système solaire doit produire si vous voulez couvrir 100 % de vos besoins énergétiques.

Il est important de noter que les panneaux solaires ne fonctionnent pas toujours au maximum de leur efficacité. Les conditions météorologiques, par exemple, peuvent temporairement réduire l'efficacité de votre système. C'est pourquoi les experts recommandent d'ajouter un "coussin" de 25 % à votre moyenne quotidienne cible pour vous assurer de pouvoir produire toute l'énergie propre dont vous avez besoin.

3.Combien d'heures d'ensoleillement pouvez-vous espérer dans votre région ?

Les heures d'ensoleillement maximales pour votre emplacement particulier auront un impact direct sur l'énergie que vous pouvez attendre de votre système solaire domestique. Par exemple, si vous vivez à Matam, vous pouvez vous attendre à avoir un plus grand nombre d'heures d'ensoleillement que si vous viviez à Dakar. Cela ne signifie pas qu'un propriétaire de Dakar ne peut pas s'équiper en panneaux solaires, mais simplement qu'il aura besoin de plus de panneaux.

Le centre de données sur les ressources renouvelables fournit des informations sur l'ensoleillement par État et pour les grandes villes.

Multipliez maintenant votre consommation horaire (voir question n° 1) par 1 000 pour convertir en watts votre besoin horaire de production d'électricité. Divisez votre besoin horaire moyen en watts par le nombre d'heures d'ensoleillement maximal quotidien de votre région. Cela vous donne la quantité d'énergie que vos panneaux doivent produire chaque heure. Ainsi, un foyer américain moyen (900 kWh/mois) situé dans une zone qui bénéficie de cinq heures d'ensoleillement maximum par jour aurait besoin de 6 250 watts. 

4.Qu'est-ce qui affecte le rendement des panneaux solaires ?

Voici où la qualité des panneaux solaires fait une différence. Tous les panneaux solaires ne sont pas identiques. Les panneaux solaires photovoltaïques (le plus souvent utilisés dans les installations résidentielles) ont une puissance allant d'environ 150 watts à 320 watts par panneau, selon la taille et le rendement du panneau (la capacité du panneau à convertir la lumière du soleil en énergie), et selon la technologie des cellules.

Par exemple, les cellules solaires sans lignes de grille sur la face avant (comme les cellules NRJ) absorbent plus de lumière solaire que les cellules conventionnelles et ne souffrent pas de problèmes tels que la délimitation (pelage). La construction de nos cellules les rend plus solides et plus résistantes à la fissuration ou à la corrosion. Et un micro-onduleur sur chaque panneau peut optimiser la conversion d'énergie à la source, contrairement à un gros onduleur monté sur le côté de la maison.

En raison de ces grandes variations de qualité et d'efficacité, il est difficile de faire des généralisations sur les panneaux solaires qui vous conviennent ou sur le nombre dont vous aurez besoin pour votre maison. La principale conclusion est que plus les panneaux sont efficaces, plus ils peuvent produire de puissance et moins vous aurez besoin d'en installer sur votre toit pour obtenir le même rendement énergétique. Les panneaux solaires conventionnels produisent généralement environ 230 watts par panneau, avec des niveaux d'efficacité variables. En revanche, les panneaux NRJSOLAIRE sont connus pour être les panneaux solaires les plus efficaces sur le marché. 

Pour déterminer le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin, divisez la puissance horaire nécessaire de votre maison (voir question n° 3) par la puissance des panneaux solaires pour calculer le nombre total de panneaux dont vous avez besoin.

Ainsi, une maison Senegalaise  moyenne à Dakar, Senegal , aurait besoin d'environ 24 panneaux solaires classiques (270W) ou 17 panneaux SunPower (370W) KIT 10KVA CHEZ NRJSOLAIRE.

5.Quel est l'effet de la taille des panneaux solaires ?

Si vous avez un toit de petite taille ou de forme inhabituelle, la taille et le nombre de panneaux solaires sont des considérations importantes. Avec une grande surface de toit utilisable, vous pouvez peut-être sacrifier une certaine efficacité et acheter des panneaux plus grands (à un coût moindre par panneau) pour atteindre votre objectif de production d'énergie. Mais si la surface utile de votre toit est limitée, ou s'il est partiellement ombragé, le fait de pouvoir utiliser moins de petits panneaux à haut rendement peut être le meilleur moyen de produire le plus d'énergie possible à long terme, ce qui vous permettra d'économiser plus d'argent. 

Les dimensions typiques des panneaux solaires résidentiels sont aujourd'hui d'environ 65 pouces sur 39 pouces, ou 5,4 pieds sur 3,25 pieds, avec quelques variations entre les fabricants. Les panneaux NRJSOLAIRE mesurent 1,65m sur 0,99m.

Ces dimensions sont restées plus ou moins inchangées depuis des décennies, mais l'efficacité et le rendement de cette même empreinte ont considérablement changé pour le mieux. En outre, NRJSOLAIRE conçoit des systèmes entiers de manière à ce qu'il n'y ait pratiquement pas d'espace entre les panneaux et utilise un cadre et des accessoires de montage invisibles pour que l'empreinte au sol du toit soit aussi étroite, efficace et attrayante que possible.

Les réponses aux questions ci-dessus vous donneront une idée du nombre idéal de panneaux pour vos besoins de production d'électricité - ou du moins une fourchette réaliste. Ensuite, un installateur professionnel doit évaluer l'architecture de votre toit, l'angle d'ensoleillement et d'autres facteurs pour voir si et comment vous pourriez disposer physiquement le nombre de panneaux adéquat sur votre toit pour atteindre vos objectifs quotidiens de production d'énergie.

Vous devez également envisager le comptage net lorsque vous envisagez de calculer le retour sur investissement de votre système solaire. Le comptage net est la façon dont à l avenir votre société de services publics vous crédite pour la production d'énergie solaire excédentaire lorsque le soleil brille et vous permet ensuite de tirer parti de ces crédits lorsque vous utilisez le réseau électrique conventionnel la nuit, si vous ne disposez pas d'un système de stockage de batteries solaires.

Pourquoi ai-je besoin de la maintenance d'un Onduleur (UPS) ou (ASI)?

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Les unités d'alimentation sans coupure (UPS) sont souvent la première ligne de défense pour protéger votre équipement de charge critique. Pourquoi ai-je besoin de la maintenance d'un Onduleur (UPS) ou (ASI)?

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Quelle difference entre Onduleurs modulaires et Onduleurs monoblocs

Quelle difference entre Onduleurs modulaires et Onduleurs monoblocs

Les besoins en énergie, l'amélioration de la technologie des composants et la demande croissante des utilisateurs au cours des cinq dernières années ont amené les principaux fabricants d'onduleurs à concevoir, spécifier et fournir des systèmes d'alimentation sans coupure modulaires.

Un directeur commercial de UPS Power Services Ltd, explique les raisons de l'abandon des technologies UPS traditionnelles et souligne certains points d'intérêt lors de la comparaison des technologies UPS modulaires et autonomes.

Les arguments "anti" des onduleurs modulaires n'ont plus de sens...

Alors qu'autrefois, les onduleurs modulaires étaient considérés comme "peu fiables", soit en raison d'un nombre de composants plus important que les unités autonomes, soit en raison d'un point de défaillance unique sur l'interrupteur statique de sortie, soit en raison de modules d'alimentation redondants n'ayant qu'un seul contrôleur, les onduleurs modulaires sont maintenant considérés comme l'élite de la technologie des onduleurs et l'avenir de l'industrie.

Des algorithmes de commutation complexes contrôlant la précision de la répartition de la charge entre des dizaines de modules de puissance tous connectés ensemble, montrent des augmentations de rendement et empêchent également la circulation du courant électrique de faire vieillir prématurément les composants. La technologie des interrupteurs statiques centralisés ou décentralisés l'emporte désormais sur l'argument du point de défaillance unique. Les modules de commutation statiques peuvent désormais être retirés et remplacés "sous tension" pendant que la charge continue d'être alimentée par l'onduleur UPS. Les contrôleurs DSP situés sur chaque module avec des contrôleurs de trame redondants permettent d'échanger à chaud ou même de retirer les modules de puissance sans interruption de la charge.

Maintenance et service

Pendant la période de service et de maintenance d'un onduleur, les charges connectées sont normalement transférées en bypass (alimentation secteur brute) pour des raisons de sécurité de fonctionnement. Pendant ce temps, les équipements connectés sont sans protection électrique et vulnérables aux variations du réseau électrique. 

Mon UPS est-il vraiment autonome ?

De nombreux systèmes d'onduleurs "autonomes", également appelés "monolithiques" ou "à semi-conducteurs" par les fournisseurs, sont en fait constitués de composants internes disposés selon une structure modulaire. Certains fabricants proposent un certain nombre de modules physiques avec un seul écran d'affichage et de contrôle et une seule porte d'entrée, d'autres ont des composants internes de plus petite puissance qui sont ensuite connectés en parallèle. L'une des raisons de cette situation est désormais le volume de production à grande échelle de composants semi-conducteurs de commutation plus petits par rapport au nombre plus faible de composants semi-conducteurs plus grands. La vaste échelle des moyens de production utilisant trois ou quatre fois le nombre de composants est toujours plus rentable que l'utilisation de dispositifs à semi-conducteurs de plus grande taille. Les composants peuvent également être disposés plus efficacement pour la dissipation de la chaleur, ce qui permet de gagner de l'espace physique et d'augmenter la densité de puissance de l'appareil. Elle réduit également le temps de production pour le fabricant d'onduleurs car seul un nombre limité de puissances nominales doit être fourni et stocké. Par conséquent, vous constaterez peut-être que votre onduleur autonome est en fait de conception et de construction modulaire interne de toute façon. 

teste onduleur

 

Faible efficacité de chargement

Lorsqu'un UPS est spécifié pour la première fois, il est pratiquement impossible pour un utilisateur de connaître la charge totale pendant toute la durée de vie de l'UPS, en particulier lorsque l'UPS soutient une entreprise d'infrastructure en pleine croissance telle qu'un centre de données en colocation. Même lorsque la charge est calculée et réalisée avec précision, un facteur de "sécurité" est ajouté à la charge afin de dimensionner l'onduleur en cas de conditions de surcharge, de mises à niveau futures du serveur ou de déploiement déséquilibré de la charge sur les phases de sortie.

Comme tout appareil électrique, un onduleur est généralement plus efficace lorsqu'il fonctionne à 100 %, mais cela n'est ni pratique ni possible dans la réalité. Alors que les onduleurs autonomes ont été optimisés pour fournir des rendements élevés à des charges moyennes, l'utilisateur devra choisir entre la disponibilité future de l'énergie ou le rendement maximal, en fonction de la capacité installée le premier jour.

Les onduleurs modulaires avancés permettent de mettre un certain nombre de modules en hibernation ou de les éteindre si la charge diminue ou est initialement plus faible que prévu, ce qui non seulement ajoute une redondance supplémentaire mais permet également aux autres modules de puissance de fonctionner avec une charge plus efficace. Pour garantir que tous les modules "vieillissent" au même rythme, les modules peuvent même être cyclés pour utiliser tous les composants pendant la même période. Si le chargement n'est pas comme prévu ou diminue, l'utilisateur peut physiquement retirer les modules selon ses besoins.

Croissance

Les modules de puissance sont généralement montés dans un châssis d'onduleur, qui peut contenir un interrupteur de dérivation manuel, des contrôleurs principaux et un interrupteur statique selon le fabricant. Alors que la taille du châssis, ainsi que l'appareillage et le câblage d'alimentation, déterminent la croissance totale de la puissance, un utilisateur peut commencer avec un nombre plus faible de modules de puissance et ajouter d'autres modules, au fur et à mesure que les besoins en charge augmentent. Il convient de réfléchir à la protection correcte de l'alimentation secteur pour la capacité du premier jour et les besoins futurs en batteries supplémentaires, mais si l'on y réfléchit, les onduleurs modulaires peuvent être déployés au fur et à mesure de leur commercialisation sur la base du principe "pay as you grow" ou "scale up as required". Les utilisateurs doivent s'assurer que les mêmes modules seront toujours disponibles auprès du fabricant lorsque cela sera nécessaire. 

module onduleur

Coût

La rentabilité des onduleurs modulaires par rapport aux unités autonomes dépend entièrement des exigences en matière d'infrastructure électrique. Par exemple, si un utilisateur a simplement besoin d'un onduleur de 200 kVA, une unité autonome sera plus rentable qu'un cadre d'onduleur modulaire avec quatre modules de puissance de 50 kVA. Si toutefois l'utilisateur a besoin d'un élément de redondance, alors cinq modules d'alimentation de 50 kVA dans un cadre seront généralement plus rentables que deux onduleurs autonomes de 200 kVA. L'espace physique requis, l'alimentation électrique et la configuration des batteries seront également massivement réduits.

Conclusion

Les systèmes d'alimentation sans coupure modulaires dominent désormais le marché des grands fabricants d'onduleurs et les analystes prévoient que le taux de croissance futur du marché des onduleurs modulaires dépassera celui des systèmes autonomes traditionnels. Pour déterminer quelle technologie sera la plus résiliante, la plus efficace et la plus rentable à utiliser, il convient d'examiner attentivement les besoins des utilisateurs et des sites. Si la résilience et l'efficacité requises se situent dans des limites acceptables pour les deux technologies, il peut s'agir d'un choix de coûts d'achat initiaux (CAPEX) où l'autonomie peut être meilleure par rapport aux coûts d'exploitation (OPEX) pendant la durée de vie de l'ASI. Il faut également tenir compte des futurs coûts d'entretien et d'électricité ainsi que de l'assistance et de la disponibilité des fabricants.

Les deux technologies présentent des avantages et des inconvénients, et les exigences de chaque site diffèrent. Par conséquent, discuter de vos besoins particuliers en matière de protection de l'alimentation électrique avec un spécialiste expérimenté, utile et honnête, tel que UPS Power Services, vous aidera à déterminer quel est le bon choix pour vous.

 

 

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