VOUS ENVISAGEZ UNE INSTALLATION DE CAMERA IP COMPATIBLE WIFI 2.4, 5.8 GHz OU DE TYPE CELLULAIRE 3G, 4G, AVEC LEURS ANTENNES, SOUVENT UHF, ASSOCIEES, SUR UN ENDROIT DEPORTE DEPOURVU D'ALIMENTATION ELECTRIQUE,( SECTEUR), DONC AUSSI DE RESEAU TELECOM FILAIRE, ALORS CE THEME DE STATION PHOTOVOLTAIQUE MONTEE EN GENERAL SUR UN MAT OU PYLONE, AUTOPORTANT OU HAUBANE, ACCOMPAGNE D'UN FAISCEAU HERTZIEN, PEUT VOUS INTERESSER.
AVANT DE POURSUIVRE SAVOIR D'EMBLEE QUE LE CARACTERE DE LA PRESTATION EST LIE, NOTAMMENT, AUX PERFORMANCES DU BINOME PANNEAU SOLAIRE/BATTERIE ET A LA CLIMATOLOGIE LOCALE, ENSOLEILLEMENT. Il EST CLAIR QUE LES CARACTERISTIQUES (RESOLUTION DEFINITION) DU CAPTEUR DE LA CAMERA PEUVENT ETRE PRIMORDIALES SI PRESTATIONS REPRISES PAR LES MEDIAS, INTERNET OU CHAINES TV.
LE DISPOSITIF EST DEDIE AUSSI BIEN A LA VIDE0 OBSERVATION EN MILIEU NATUREL OU A LA VIDEO SURVEILLANCE (PRIVEE) AINSI QU'A LA PROMOTION TOURISTIQUE OU SPORTIVE D'UN SITE.
Pour commencer on va d'abord jeter un oeil sur les principales offres en matière de caméra numérique hertzienne à assistance solaire intégrée, prêtes à l'emploi. Puis, on verra comment déterminer les caractéristiques, performances, d'une station solaire, sur mesures, composition par éléments séparés. Ceci sera aussi valable pour un autre type de caméra, les cams vidéo analogique PAL avec émetteur HF intégré ou à part...
Avant de poursuivre, sachez que le dimensionnement d'une station photovoltaique n'est pas aussi simple, contrairement à ce que certains vendeurs laissent supposer, c'est un sujet pointu avec de nombreux éléments techniques externes incidents souvent délicats ... Donc attention à ce que vous choisissez sur les sites internet et savoir que la règle dans le domaine des stations solaires autonomes est plutôt le sur-dimensionnement raisonnable que le sous-dimensionnement exagéré surtout lorsque le site est déjà climatiquement réputé délicat, ex montagne, ou dans nord de la France...
En ce qui concerne la structure verticale supportant tous les accessoires électriques et électroniques de la station, prévoir une embase adaptée soutenant le mât (tubulaire) ou pylône (treillis) monopode, autostable (autoportant ) ou alors avec haubans.
AIDE AU CHOIX CAMERA
Pour réaliser votre projet on observe pour commencer que les constructeurs proposent des ensembles compacts prêts à fonctionner comme ces 2 modèles , la photocam " Solarcam " ou la " Wanscam HW0029 " qui sont dotés d'un panneau solaire et d'une batterie intégrée, caméras wifi qui ont chacune leur propre autonomie, particulière en fonction de mode d'exploitation souhaité, fréquence des transmissions (IT), rapprochées ou plus largement espacées. Voir les stipulations des notices respectives et les conditions... Il existe bien entendu d'autres modèles de caméras autonomes et pour certains d'entre-elles encore plus discrètes. Ces 2 cameras solaires compactes ( batterie) sont proposées dans une offre de prix semblable...
http://www.solarcam.fr
Autonomie de l'appareil sans Soleil: non précisé (??)
Wanscam HW0029-3 Wifi. http://rostylesbonstuyaux.fr/test-prese ... am-hw0029/
Wanscam HW0029-4 prise en charge Wifi, 3G, 4G LTE https://fr.gearbest.com/ip-cameras/pp_3 ... gI9dPD_BwE
Autonomie continuelle sans Soleil (ou sans panneau) : ~ 24 heures
L'autonomie vraie sera principalement liée à la fréquence d'envoi de clichés (ex maj toutes les x secondes ou minutes) et de la " météo"...
NB: "Live" n'équivaut pas forcement à un suivi en "Direct", notion de transmission d'observations vidéo continuelles du site, en temps réel, consultable à n'importe quel autre lieu ou moment.
Pour ceux qui veulent composer leur station sur mesure pour bénéficier de prestations supérieures, ex video, direct, voir les différentes offres abondante en matière de cam IP à accès distant, Wifi gratuit, ou en 3 ou 4G ( meilleur débit), ici par abonnement, via modem-routeur activé sur un relais fixe de téléphonie mobile devant être à vue depuis la station. Les débits devront être suffisants en fonction de la prestation
Dans la gamme des " Foscam "( par exemple..) vous trouverez différents modèles IP équipés d'un faisceau IR, en portant particulièrement votre attention sur la consommation des caméras qui nécessitent, pour leur alimentation (en 12V) , en moyenne, un panneau solaire de l'ordre du m2 symbolique ( parfois un peu moins dans l'extrême Sud de la France) puisque leurs consommations max quotidiennes peut aller jusqu'à 180 Wh/j, si Foscam FI9805W, 7.5 W, un des modèles le plus retenu par les particuliers, mais d'autres déclinaisons moins énergivores sont données pour une consommation de 5 Watts,(120 Wh/jour) par exemple le dernier modèle sorti, Foscam FI9900P, proposé à une centaine d'€ (*). Pour ces approches la consommation quotidienne annoncée max s'entend LED en fonctionnement 24H/24, dans la pratique en journée (= projecteur IR éteint), la caméra peut ne plus consommer qu'environ 3 à 3.5 Watts, selon le modèle, donc à vérifier...
Pour consommer encore un peu moins tout en conservant de la qualité visuelle, il sera aussi possible de retenir des cameras-video analogique au format 16/9 éme, jusqu'à 1200 lignes*, ( sans faisceau LED pour nocturne), connectée sur un transmetteur 5.8 GHz, homologué CE, puissance 10 ou 25 mW, le binôme ne demandant plus que 52 WH/jour soit une charge journalière limitée à 4.7 Ampères, voire un peu moins si transmetteur 10 mW (possible jusqu'à 110 mA/12V) et caméra type platine ou IP66, à moins bonnes performances visuelles, 380 lignes (définition suffisante pour des applications de video-surveillance) qui est peu moins gourmande, environ 45 mA.... Si ajout d'un projecteur d'éclairage IR, rajoutez sa propre consommation... Notez que lesdites cameras de video-surveillance nocturnes externes disposent d'une couronne de LED (20 ou 30) qui est déconnectable matériellement ou logIciellement. Un petit mot sur les capteurs haut de gamme des caméras, CMOS ou CCD, ils apportent désormais quasiment les mêmes rendus...
* exemple de choix de modèle testé avec bon rapport qualité/prix: caméra HD 1.2 MegaPixels, Fooxer Xat1200m ( 70 mA/12V ) angle de vue horizontal 85°, ou plus, ou moins, selon la lentille (objectif interchangeable ):
https://img.rcgroups.com/http://img.ban ... tI3mheQm-Q
On évitera les cameras-video sans-fIl 2.4 GHz et les transmetteurs sans-fil 2.4 GHz qui, en général, produisent des images brouillées, si présence d'un émetteur Wifi Wlan 2.4 GHz dans le secteur, employant les mêmes fréquences, canaux.
Si camera distincte lui adjoindre un émetteur 5 GHz à faible consommation, par exemple " Fox ou Immersion RC 5.8 GHz 25 mW ". ( FX799....) Il existe d'autres modèles plus puissants, 200 mW, 600 mW, mais à plus forte consommation respectivement 200 mA, 260 mA/12V...
Prévoir un caisson de protection type IP pour la camera et l'émetteur, voire chauffant-thermostaté en montagne..
En ce qui concerne la réception de la station isolée déportée, qui peut parfois être éloignée de plusieurs centaines de m, voire quelques km, mais devant être impérativement à vue, on peut utiliser des paraboles ajourées (grille) en 2.4 GHz et des paraboles (souvent pleines) en 5.8 GHz. Si trajet primaire local en mode analogique, en direct (temps réel et video fluide), il existe des convertisseurs analogique > numérique, dits module d'acquisition vidéo ou des modules de réception RX 5.8 GHz sur USB (Android pour ordi ou smartphone) , si ensuite le signal est injecté dans le réseau numérique Internet, pour le public. A ce propos, certains rendus peuvent alors apparaître +/- saccadés, selon la capacité (débit bande passante) de la ligne...
Pour info voici une antenne quadri-quad 5.8 GHz, (~ 10 dBi) faite maison, (+ démodulation par récepteur 5 GHz, x canaux) qui sert aussi comme illuminateur (source) pour parabole =/> 60 cm, de satellite modifiée. (sans sa tête 10/12 GHz d'origine):
- http://imagesia.com/antenne-quad-5-8-gh ... adapt_dy27
- http://img110.xooimage.com/files/0/c/7/ ... d3dcf6.png
Pour les non-bricoleurs voir les nombreuses offres sur les antennes manufacturées disponibles en Wifi pour le 2.4 GHz en général ou la bande 5.8 GHz.
Pour illuminer une parabole > 60 cm on peut parfaitement utiliser cette mini antenne RTX panneau 5.8 GHz (ou wifi 2.4 GHz) à connectique RP-SMA à fixer en lieu et place de l'entrée de la tête qui servait à la réception satellite, en rappelant le caractère universelle des paraboles, de préférence à partir de 860 Mhz, en dessous de cette fréquence les autres formes d'antennes sont mieux indiquées.
source: http://www.fpv-fly.fr/media/catalog/pro ... ch58_1.jpg
Ensemble parabole + tête bilatérale destinée au réseau local sans-fil en 2.4 ou 5.8 GHz, connectique de liaison RJ45:
http://img110.xooimage.com/files/6/f/0/ ... 363e04.jpg
(il existe bien d'autres offres commerciales basées sur l'utilisation de la parabole)
Si liaison hertzienne en 3G ou en 4G il existe des antennes à éléments (verticaux) yagi, log-périodique ou alors des antennes panneaux plates ( technologie planaires) qui couvrent toutes les bandes téléphonie mobile terrestres entre 703 et 2690 Mhz. Si bande des 2600 Mhz, les paraboles deviennent plus pertinentes, meilleur rendement et moins encombrante longitudinalement.
NB: La bande dite des 700 Mhz n'est pas encore disponible partout en France puisque dans certaines régions elle est toujours utilisée par la TNT.
Gain, réponse en fréquence pour réseau cellulaire 3G ou 4G, antenne type Yagi: http://img110.xooimage.com/files/1/c/4/ ... 35e7be.jpg
(Cette antenne convient aussi pour le Wifi en 2.4 GHz)
Spectres Mhz alloués par opérateurs, Orange, SFR, Free, Bouygues :
http://img110.xooimage.com/files/5/5/6/ ... 34df52.jpg
Synoptique station solaire 3G. Maj: nouvelle image fixe toutes les 10 secondes:
https://drive.google.com/file/d/0B4aziP ... BtejA/view
Certains systèmes permettent l'envoi (ou la remontée) des séquences video animées (enregistrements) d'une durée jusqu'à 30 secondes, en général. C'est par exemple le cas chez l'opérateur "ViewSurf " ou "Bergflex" etc.... qui proposent en léger différé une multitude de sites, bord de mer, montagne, autoroutes, villes, chantier...
Savoir que la plupart des systèmes webcams peuvent aussi proposer en plus une animation quotidienne ( fonction résumé-accéléré, par exemple une mage toutes les 30 mm mises à bout à bout)
APERCU D'UNE COMPOSITION :
Dimensionnement des éléments d'une station pour un quelconque équipement dont la consommation des moyens est limitée à 80 Wh/jour avec autonomie théorique de 5 jours sous ciel couvert, ex pour la grande région parisienne Le système de visualisation comporte une antenne d'émission (V omné) conforme à la réglementation ( marquage "CE") ...
http://img110.xooimage.com/files/9/a/2/ ... 38c75f.jpg
N'est pas dimensionné pour les régions du Nord de la France (Hauts de France) et certains sites de montagne, par contre convient de mieux en mieux pour les régions de plus en plus méridionales. Le production et la capacité pourront être revues à la baisse...
Avant de passer à l'étape suivante établissez préalablement le bilan énergétique précis sous 12V et sachez que le coût d'une installation photovoltaique est plus élevé à Lille qu'à Toulon, pour une même caméra numérique ou analogique... Enfin, savoir qu'un batterie de voiture peut être simplement envisagée... si on accepte les contraintes de recharge répétées et cela au bout de quelques jours d'utilisation continue. Il est difficile de préciser l'autonomie car cela dépendra de la capacité et l'état (plutôt neuf ou déjà usagé) de l'accu, ainsi que la consommation du binôme cam+émetteur fonctionnant préférablement entre 5 à 20 V. Faites votre choix en consultant les différents commerces spécialisés en caméra video/HF ou cam+ émetteur et ceux sous " FPV "...
STATION SOLAIRE: Facteurs incidents:
- Région: durée, disponibilité d'ensoleillement, intensité. Il existe des cartes iso d'aide à la décision:
http://fr.solarpedia.net/wiki/images/9/ ... france.gif
- Latitude du lieu
- lieu/site : Régions de plaine, cas général, ou zones de montagne, cas plus particuliers....
- Puissance, consommation effective de la cam IP Wifi ou cam video + transmetteur, ou cam IP Ethernet + routeur pont Wifi. En général de 2.5 à 10 voire 12 watts, selon performances, caractéristiques, fonctionnalités..
- Durée du service, nominal 24H/j, ou particulière, par réduction temporaire du service, x H/j fonctionnement via une programmation délestante.
- Nombre de jours consécutifs de service à assurer, certaines offres se limitent à 3, d'autres à 5 (norme) voire ou 7 jours d'autonomie, donc en fait des performances de la batterie, surtout.
- Tension de fonctionnement demandée +5 ou 6 V, 12V CC ou alors 12 >> 220 V par convertisseur (plus rare, tenir compte pertes supplémentaires)
De ce mixte, il faudra extraire des paramètres pilotes qui vont déterminer la taille du panneau solaire donc en fait sa puissance théorique exprimée en watts-crête (pointage nominal) et la capacité de la batterie(s) exprimée en Ah.( Ampère/heure).
Donc vérifiez que le site et son support, où vous envisagez de fixer la structure Pv le permet, ne pas négliger la prise au vent, surtout si installation d'un panneau de 250 Wc, soit environ 1.10 x 1.80 m ! Enfin, on souligne que le panneau solaire assume 2 fonctions complémentaires, il alimente certes la caméra, et bien souvent en permanence, tout en rechargeant la batterie, mais cette dernière fonction pouvant souvent se faire que dans un laps de temps limité, en journée, quelques heures autour de midi (culmination) moment T (nuances avec les heures civiles ) qui dépend de la longitude du lieu.
En marge rappel des basiques sur la consommation électrique ou charge électrique
Expression en Watt-heures par jour (Wh/j)
Multiplier la puissance W que consomme chaque appareil, par le nombre d'heures durant lesquelles l'appareil est utilisé sur une journée de 24h. Additionner ensuite la consommation électrique de tous les appareils rencontrés, caméra, régulateur, projecteur IR, programmateur, détecteur crépusculaire .... qui s'inscrivent en débit. Le résultat obtenu est la consommation électrique totale de l'application considérée quotidiennement. Elle s'exprime donc en Watt-heure par jour, plus connu sous Wh/j.
Expression en Ampère-heure par jour (Ah/j).
Multiplier la puissance que consomme chaque appareil, par le nombre d'heures durant lesquelles les appareils précités sont utilisés sur une journée de 24h. Diviser ensuite le résultat par la tension nominale de l'appareil soit 12V : On obtient ainsi la charge électrique en courant par jour de chaque appareil. Additionner ensuite la charge électrique de tous les appareils. Le résultat trouvé est la charge électrique totale en courant de l'application par jour. Elle s'exprime en Ampère-heure par jour plus connu sous Ah/j.
Pour une webcam HD H.264 à projecteur Infra-rouge intégré, transfert wifi, l'estimation basique (=/>) se réfère toujours aux conditions les plus défavorables rencontrées (cycle annuel) fin décembre, soit 3 heures d'insolation en moyenne Si cette cam absorberait 7 watts en permanence, la consommation quotidienne serait théoriquement de 168 Wh/j. Mais comme elle travaille en bi-régime, en mode nuit, pendant disons 17 h/jour, elle "tire" 119 Wh/j et en mode jour, elle se limite à une consommation qui chute à environ 3 watts, pendant environ 7 h, soit =21 Wh/j. On estime alors que le chiffre un peu plus réaliste est proche de 140 Wh/j, soit ce qui nous amène quotidiennement et utilement à une charge de courant de 11.6 Ah/j. Nous avons pris le rapport J/N habituel au solstice d'hiver, ( ~ 7 heures de luminosité ) mais peut être nuancé selon la sensibilité/réglage du seuil de détection de la luminosité (via photorésistance LDR) pour la durée de l'éclairage. Pour vous faire une idée pratique sur ce thème vous pouvez observer les plages de fonctionnement de l'éclairage public. (seuil déclenchement de la cellule photo ~ 4 lux)
Retour à l'utilisation éventuelle d'un minuteur-programmateur pour limiter la durée de la consommation réputée plus intense de la Webcam HF IR , qui "pompe" plus de 2 x voire 3 x plus en nocturne, qu'en diurne, en précisant que cet accessoire consomme certes, mais beaucoup moins que ladite caméra qui resterait sous tension avec son projecteur IR opérationnel..
Précisons que certaines webcams HD à vision nocturne, à plus fort faisceau, donc portée, généré par un nombre plus important de LED, peuvent faire consommer bien plus habituellement que les 7 à 7.5 watts standards, donc au final parfois jusqu'à 10, voire 12 Watts. Bien vérifier ce point qui est pas évident à maîtriser car les spécifications sont parfois édulcorées comme la consommation LED éteintes. Ci-avant nous avions pris une moyenne de 3 W mais dans la pratique, possibles 2.5W (~ 200 mA sous 12v) .
ELEMENTS COMPOSANT LA STATION SOLAIRE:
Régulation:
Voyons maintenant la tour de contrôle du système phovoltaique, le régulateur de charges 12 V, il est incontournable, il analyse (mesure) en permanence la tension de la batterie et gère, régule, l'apport de courant des modules photovoltaïques Il évite aussi les court-circuits, les surcharges et les décharges profondes des batteries et assure un délestage avant dégâts. En fait il s'assure que la tension des champs soit le plus proche de la tension de la batterie.
Pour info, il consomme certes de l'énergie, mais peu, entre 3 et 15 mA d'intensité, selon le modèle. Il est l'accessoire le moins cher du système, environ 35/50 € pour les versions basiques dites PWM (modulation impulsion de durée). C'est un bon choix lorsque la température des cellules du panneau PV et modérée 45/75°.
Les versions dites intelligentes "MPPT" ( célérité d'accès du point de puissance maximal ) des régulateurs sont plus onéreuses, (prix entre 100 et 150€) mais plus performantes et en plus compatibles avec panneau PV délivrant 200W. Ouvrons une parenthèse pour dire que cette interface est préconisée en station solaire de montagne pour sa plus forte réactivé, cas du changement rapide de luminosité. Notons que pouvoir exploiter au maximum son potentiel, la tension du champ doit être considérablement > à la tension de la batterie. L'échangeur MPPT est désigné par les spécialistes comme solution idéale pour les systèmes solaires présentant une puissance supérieure grâce au coût plus faible de l'ensemble du système dû à des sections efficaces de câble + petites. Le contrôleur MPPT récupère + d'énergie lorsque la température de la cellule solaire est basse (< 45°C), ou très élevée (> 75°C), ou lorsque l'ensoleillement / luminosité est très faible..
Ouvrons une seconde parenthèse pour préciser qu'il ne faut jamais brancher un panneau photovoltaique moyen et sup, directement sur une caméra ou un transmetteur ou relais ou capteurs météo voire sur certaines batteries, risque de dégâts irréversibles ! Autre recommandation, utilisez des câbles de 4 mm² sur une longueur de 2 m max et ne laissez jamais une batterie déchargée dans cet état...(intervention recommandée dans les 24 h pour éviter des lésions irréversibles)
Si le choix du régulateur est relativement assez simple, il suffit que l'intensité du régulateur (exprimée en ampères) soit supérieure à l'intensité de court circuit du panneau solaire auquel il est relié, cette valeur étant précisée sur la notice du panneau, il serait cependant conseillé d'ajouter une marge de sécurité supplémentaire de 10% à 20%.
Régulateur d'échanges 10A basique:
http://img110.xooimage.com/files/8/d/0/ ... 99e672.jpg
Dans l'offre des régulateurs il existe un modèle 2 entrées pour gérer 2 panneaux PV , ou une version duo pour contrôler 2 batteries. Au-delà de 100 watts et de 100 Ah, retenir un régulateur 15A, puis > 150W, 20A. Il est rappelé que l'on couple en parallèle que 2 panneaux ( positionnés cote à cote ou superposés) aux caractéristiques et réglage (EL/AZ) strictement identiques.
Panneau:
Par contre, le choix du panneau sera un peu plus délicat, comme détaillé dans la suite du texte. Ne pas sous dimensionner ce poste décisif de "captage " pour vouloir faire des économies d'emblée..! Disons pour simplifier l'approche théorique dans le cadre d'une auto-suffisance, le panneau Pv devra fournir une production Wh/j au moins égale à la consommation Wh/j, si par exemple une consommation de 160 Wh/j un panneau de 40 Watts en " plein " Soleil pendant 4 h permet, en principe,... de boucler la boucle.., mais il s'agit plutôt d'une approche édulcorée genre " tout va très bien Madame la Marquise..... mais il faut que je vous dise.. "
Mais, voilà, dans les faits et la pratique, c'est pas aussi simple et c'est surtout plus nuancé, puisque pour une camera-émettrice consommant par exemple 75 Wh/j, le panneau Pv (ou les 2 panneaux ) devra plutôt présenter une puissance de plus de 150 Wc (simulation logicielle) dans la Région la plus défavorisée de France, le Nord-Pas de Calais, autour du solstice d'hiver, puisque affectée par une faible élévation angulaire de 15.5° vers le Soleil, (dit angle zénithal) astre qui n'est pas "vaillant" à cette époque de l'année. A ce propos, la différence angulaire, axe et sa perpendicularité, se désigne sous angle incident.
Quant à faculté de capacité d'emmagasinement et restitution de l'énergie électrique dans le temps, il est le plus difficile à appréhender, car liée directement aux conditions météo-climatologiques du lieu, disponibilité vraie de l'ensoleillement ( luminosité) en journée, en surveillant particulièrement une série des jours "sombres" en continu, principalement hivernaux...
Sachez pour la petite histoire qu'en France la durée d'ensoleillement est en moyenne annuelle de 5 heures/jour, c'est le temps possible dit de charge ! et qu'il est pas rare qu'une semaine s'écoule sans "voir le Soleil", cet événement pouvant statistiquement se produire en moyenne 4 fois par an surtout dans le Nord de la France, donc la batterie n'a pas le temps d'accumuler, pourtant choisie avec une capacité paraissant conventionnellement suffisante... C'est la possible coupure de service...la question étant alors, faut-il, ou pas, surdimensionner l'installation (?) Si cet événement reste très marginal et pour une station PV facilement accessible et proche, le chargé de maintenance pourra recharger la batterie avec un groupe électrogène portatif, mais si le site est éloigné et en plus délicat, comme sur un haut sommet nous pensons qu'il sera préférable de redimensionner le système. Dans la prestation prévoir une mise hors service ponctuelle pour cause de maintenance.
Par exemple, entre une installation solaire en régions de plaine, sise en Provence ( poly-cristallin plus souvent recommandé) et une autre localisée dans les Ardennes en Nord-Lorraine Champagne, ou dans le Nord PdC, la taille (ou surface) du panneau ( ici mono-cristallin ) peut être peut être nuancée + 50 à 100% et les volumes de stockage augmentées très sensiblement dans cette partie N-N/E de la France.
Batterie (accumulateur)
Disons, pour fournir un ordre de grandeur pour la France, une puissance solaire =/> 75 (Sud, Corse) à 150 (Nord) watts-crête, est usuellement rencontrée, mais qu'un panneau dit "moyen" de 80/100 Watts, approchant 5A @ 18V, ou dépassant un peu, est un exemple de choix plus fréquent, alimentant quelque fois des batteries standard 50 Ah (au Sud) ou surtout, plus fréquent des 80 ou 100 Ah qui peuvent être cumulées, pour des cas moins fréquents, ex 150/180 AH avec parfois doublage de panneaux. Voilà ce qu'il faudra peut être envisager pour le domaine d'applications cité en titre, au cas par cas ..
Pour le choix de la batterie(s) consultez les nombreuses offres commerciales pour du standard +12V CC en comparant attentivement leurs caractéristiques et techniques propres comme une différence dans la forme de l’électrolyte ( solution qui servira pour l'électrolyse entre l'anode et la cathode ) qui peut être liquide ( eau + acide ), semi liquide via une feuille de fibre imbibée d'eau et d'acide et sous forme de gel:
• Batterie(s) au plomb ouverte. Solution courante (celle des véhicules) économique, mais non recommandée par les spécialistes, durée vie limitée, décharge, entretien. Peut toutefois servir ponctuellement pour une période de test comportemental avec un système à consommation défini.
• Batterie(s) Lithium Fer Phosphate = LFP. Convient souvent le mieux si contrainte de panneau un plus discret ou au contraire, pour alors en zone plus délicate. Bon comportement, rendement et efficacité, donc bon compromis, choix techniquement souhaitable, mais plus cher que les 3 autres solutions grand public ...
• Batterie(s) GEL. autre choix pouvant être parfaitement retenu, bon compromis, prix/caractéristiques..
• Batterie(s) AGM, autre choix compatible, pouvant aussi être retenu, économique, site standard .
• 6 Batteries OPzW 2v = 12V. Autre solution dite à recombinaison de gaz, est un choix ciblé, elles sont réputées pour leur durée de vie, nombreux cycles supportés. Solution plus rare, mais efficace, surtout pour sites délicats et plutôt pros/ institutionnels (€€€ )
Les modèles Lithium bénéficient de retours d'expériences positifs, choix "connaisseurs" et sont réputées pour leur plus longue durée de vie, pas d'effets mémoire et leurs meilleures facultés de gestion (BMS) et de restitution de l'énergie "à bloc". A ce propos les constructeurs annoncent, que grâce à leurs performances/qualité supérieures, la capacité Ah à consacrer peut être jusqu'à 1/4 inférieure par rapport aux modèles de batteries classiques de base..
La capacité d'une batterie est toujours mentionnée sur celle-ci, exemple : 50 Ah, idem pour sa tension: ex. 12v, ainsi que sa durée de décharge: ex. C20. Toutefois pour connaître l'énergie correspondante qu'elle peut produire théoriquement, multipliez ces 2 nombres. Dans cet exemple : 50 Ah X 12v = 600 Wh, au total. Le couplage de 2 batteries identiques permet de multiplier par 2 la longévité des charges exploitables.. Remarquez au passage qu'une batterie basique ne doit jamais être déchargée totalement ( tension mini 10.8v) , et que plus elle est rechargée plus sa longévité diminue. On retiendra qu' il faut tenir compte de sa vitesse de décharge notée "C" qui a un impact sur la capacité: plus la rapidité de la décharge est importante, plus la capacité réelle de la batterie sera faible.
Quant à l'importance de l'auto-décharge naturelle, surtout plus marqué en zone tempérée, elle variable, selon la technologie de la batterie, de 1 à 6%/mois ....
En conclusion d'étape, pour une installation isolée standard, votre choix se limitera généralement sur au moins de la batterie standard ( à décharge lente) Gel ou AGM (+ fréquents, moyen de gamme), ou mieux, sur la lithium-ion, on passe alors sur le haut de gamme/performances. Dans la partie moitié Nord de la France la capacité des différentes batteries sera reconsidérée , vu les climatologie moins favorable, > 120 AH, idem pour les panneaux, 1 à 1.5 m2 de surface....
Binôme décisif panneau/batteries:
Performances, caractéristiques, du couple :
Avant propos: La puissance watt-crête annoncée des panneaux photovoltaïques permet de comparer les différentes marques ou technologies entre elles, sur des bases communes et normalisées, standardisées. Mais ces données indicatives ont été réalisées dans des conditions quasi-parfaites d'ensoleillement et de température, il ne faut donc pas prendre les chiffres fournis au pied de la lettre. Quant aux rendements annoncés par les constructeurs -R x %- il s'agit, pour simplifier, du pourcentage d’énergie électrique produite par rapport à l’énergie solaire reçue. On admet qu'elle varie entre 7 et 19 %, certains annoncent plus de 21.5 %... selon la technologie du panneau Pv qu'il soit monocristallin, plus adapté au rayonnement diffus, jusqu'à 19% de rendement pour les derniers modèles monocristallin ou polycristallin , R jusqu'à 15% ou en tellurure de cadmium ou en silicium amorphe, dit souple R limité 7 %,.
Tout d'abord voyons l'aspect de l'ensoleillement journalier, le nerf de la guerre, qui est le nombre d'heures par jour durant lesquelles une surface exposée de 1 m2 recevra une puissance solaire de 1000 W qui s'exprime en heure/jour. Le rayonnement solaire, qui représente donc la quantité d'énergie solaire captée par une surface précitée exposée au Soleil au cours d'une journée. Autrement dit, il équivaut à la puissance solaire maximale de 1000 Watts reçue par une surface de 1 m2 pendant un nombre d'heures donné au cours d'une journée :
Il s'exprime en Wh/m2/jour. Autres unités : kWh/m2/jour, MW/ m2/jour. A notre connaissance il n'existe pas de panneau ayant exactement des cotes équivalentes.
En divisant la valeur du rayonnement solaire journalier par 1000 W/m2, on obtient l'ensoleillement. Exemple : Un rayonnement solaire de 3000 kWh/m2/jour équivaut à (3000 kWh/m2/j) / (1000 W/m2) = ici référence des 3 heures par jour d'ensoleillement
La performance nominale d'un panneau s'entend pour une exposition au sud (180°) et une élévation (ou inclinaison) ad hoc allant de >15 à <25° en France et sans ombre portée sur toute sa surface qui est supposée propre et dégagée. ( poussières, neige...) Pour la montagne, surtout, on optimise le résultat en positionnant le panneau en direction du Soleil de midi observé fin décembre. De plus cette inclinaison marquée offre moins de prise à la neige. Contrairement aux idées reçues cette position angulaire préfixée n'est pas un handicap car le Soleil dit d'été est bien plus productif, malgré la perte d'angle par rapport à l'axe incident, donc en fait de rendement. On pourra bien entendu retoucher l'élévation au printemps...
http://1.bp.blogspot.com/-5ei67_8UYI4/T ... uction.PNG
Carte de France des angles de réglage zénithal d'un panneau solaire (= solstice hiver):
http://img110.xooimage.com/views/2/0/9/ ... f496a.png/][img]http://img110.xooimage.com/files/2/0/9/carte-france-angl...-solaire-50f496a.png
Exemple: Si Lyon, le Soleil passe au Sud vers 12H40 avec un angle max approchant les 20.8°, mais 2 heures avant ou après sa culmination il est d'environ 5° moins élevé.. d'ou l'intérêt de retenir le réglage proposé qui est donc pas le même que celui pour les applications plus usuelles et classiques de fourniture électricité sur panneau de toiture =/> 30/35°....
Retour sur les régions de plaine de la moitié Sud de la France et surtout S/E, la taille du panneau est généralement plus restreinte car les versions habituelles cristallines sont d'origine et naturellement plus performantes que l'autre solution souple, mais aussi plus onéreuses ! Pour info on estime sur un panneau moyen que la différence de production entre le Nord et le Sud de l'hexagone est de 50 à 100Wh/j et chaque 1 Wc permet la production d'environ 1 à 2 Wh/jour en hiver et 3 à 5 Wh/j en été.
Exemple d'emploi de panneau dit moyen, 12V monocristallin de 1.21x0.54 m pouvant produire quotidiennement en été jusqu'à 600 Wh/j, dans les faits c'est pas forcement la production vraie et réelle obtenue sur site, certains proposant de diviser au moins par trois, voire quatre, en hiver....
Caractéristiques gamme panneaux solaires 12v monocristallins :
http://electrosun.fr/image/data/documen ... tonome.pdf
Nb: les panneaux polycristallins sont plutôt préconisés dans les régions "plus chaudes" du sud de la France
Pour la partie la plus centrale de la France, toujours pour l'objectif des 140 Wh consommés par journée, la surface du panneau passe la valeur symbolique du m2 pour obtenir au moins les 150 W, voire un peu plus. Quant à la capacité d'accumulation on vise au moins les 120 Ah.
Maintenant si l'installation est destinée à un lieu d'altitude en montagne, les puissances et capacités seront revues à la hausse, possibles 200 watts, et capacité 200 AH voire plus..!, car dans ce cas spécifique, on tiendra compte, en plus, des décharges naturelles en général plus marquées dans le froid, selon bien entendu le modèle de batterie retenu.. Dans tous ces sites d'altitude et certaines vallées donc globalement à plus faible ensoleillement, dit "plus diffus" ( voire même dans certaines régions de plaine à brouillard persistants de la partie Nord de la France), on peut préférer le panneau en silicium amorphe, qui est certes un peu moins performant ( 1m2= 60 watts/crête, rendement limité jusqu'à 9%) que les panneaux cristallin, mais plus pertinent et moins cher. Enfin ces types de panneaux amorphes, qui peuvent être au nombre de 2, ou plus, continuent, eux, de débiter sous intempéries et ciel couvert, en d'autre termes sous Soleil voilé ou caché par la couche nuageuse.
Savoir par exemple qu'à Paris et au mois de novembre la durée quotidienne d'ensoleillement est de 2 heures ... mais qu'on a pu observer que 34 heures mensuellement .. (stats Météo-France)
En montagne il serait préférable de disposer de relevés, ou bénéficier de retours d'expériences pour mieux appréhender chaque cas particulier. Notons que sur ces sites les stations photovoltaiques sont souvent aidées par un générateur éolien...Si coût trop élevé on peut se limiter à de la transmission photo ponctuelle type " instant transmission" d'une prise de vue, qui est compatible avec le mode résumé-accéléré présenté sur internet.
NB : le fait de préconiser du panneau au silicium amorphe en montagne ne signifie nullement que l'on ne doit jamais employer du type monocristallin voire polycristallin.
Lors de la commande du panneau Pv ne pas hésiter à les surdimensionner d'environ 15% les amorphes car leur rendement à tendance à baisser au cours des tous premiers mois d'utilisation, puis à se stabiliser.
Carte de France du nombre de jours de brouillard annuels en plaine:
http://img110.xooimage.com/files/b/1/e/ ... 9c2d54.png
Les zones de montagne, altitude > 1000 m, sont nettement moins affectées par des stratus persistants et peuvent bénéficier en hiver, par ciel bleu et milieu de la journée, +/- midi, d'un surplus d'insolation providentielle due à un albédo non négligeable produit par la neige au pourtour des panneaux...
Si vous avez un doute sur le choix des éléments décisifs, faire établir un bilan énergétique (et financier ..) par votre fournisseur, sachant que le poste le plus coûteux est généralement celui de la batterie ( 150/600 €), puis celui du (ou des) panneau(x) vu à partir de 60 € si version limitée à 50Wc (cas des conditions idéales, sud, faible consommation journalières ) Nous attirons votre attention sur des propositions commerciales paraissant intéressantes mais qui sont basées sur des productivités d'été, ce qui est nullement représentatif....
En résumé, son attention sera portée, avant tout, sur la consommation de la cam et sa durée de fonctionnement quotidienne, si application en vidéo-surveillance c'est peut être impossible de limiter les plages vision nocturnes. Dans les accessoires citons encore les détecteurs ou interrupteurs crépusculaires réglables en seuil (sensibilité Lux) et en durée (minuterie) pour projecteur indépendant de la cam.
Ne pas négliger la faculté de continuation du service en présence de défauts insolation persistants, période de quelques jours consécutifs...
Pour terminer voici une sélection de différentes puissances de kits, avec batterie AGM, pouvant être retenus en fonction de l'ensoleillement compatible .
- Panneau 50wc, Batterie 60Ah, pour consommation Wh/j~ 50W, coût indicatif=/> 300 €
- Panneau 75wc, Batterie 75Ah , pour consommation Wh/j~ 75W
- Panneau 100wc, Batterie 90/100Ah , pour consommation Wh/j~ 100W
- Panneau 150/180wc, Batterie 120Ah consommation Wh/j~ 150W, coût indicatif =/> 650 €
- ( 2 panneaux et ou 2 batteries ... )
(* Test camera IP66 Wifi H.264 2 MP selon : https://www.planet-sansfil.com/test-foscam-fi9900p/ Ce modèle présente un des meilleurs rapport prestations/prix sachant qu'il existe un modèle filaire en 4 MP )
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