Quel est l'\u00e9tat du site ?<\/td> Temp\u00e9rature, longueur du c\u00e2ble, bo\u00eetier<\/td> Affecte la fiabilit\u00e9<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\u00c9tape 1 : Commencer par la demande en eau et le TDH<\/h2> Les agriculteurs commencent g\u00e9n\u00e9ralement par l'eau, et non par les kilowattheures :<\/p>
Quelle quantit\u00e9 d'eau doit \u00eatre d\u00e9plac\u00e9e chaque jour ?<\/strong><\/p>Le concept cl\u00e9 est le suivant Hauteur de chute dynamique totale<\/strong>ou TDH. Le TDH ne se limite pas \u00e0 l'\u00e9l\u00e9vation verticale. Il comprend toute la r\u00e9sistance que la pompe doit surmonter.<\/p>TDH = hauteur statique + rabattement + frottement de la conduite + hauteur de pression + marge de s\u00e9curit\u00e9<\/strong><\/p>Poste TDH<\/th> Ce que cela signifie<\/th> Pourquoi les utilisateurs le sous-estiment-ils ?<\/th><\/tr><\/thead> Ascenseur statique<\/td> Niveau d'eau au point de rejet<\/td> Ils utilisent le niveau du sol au lieu du niveau r\u00e9el de l'eau<\/td><\/tr> R\u00e9duction<\/td> Baisse du niveau de l'eau pendant le pompage<\/td> Les variations saisonni\u00e8res des puits sont ignor\u00e9es<\/td><\/tr> Frottement des tuyaux<\/td> Pertes dues \u00e0 la longueur et au diam\u00e8tre des conduites, aux coudes et aux vannes<\/td> La perte dans les tuyaux est suppos\u00e9e nulle<\/td><\/tr> Hauteur de pression<\/td> Pression requise par les lignes de goutte \u00e0 goutte ou les arroseurs<\/td> Le syst\u00e8me est dimensionn\u00e9 uniquement pour le remplissage d'un r\u00e9servoir ouvert<\/td><\/tr> Marge de s\u00e9curit\u00e9<\/td> Tampon pour les variations sur le terrain<\/td> Pas de place pour le vieillissement ou les changements climatiques<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>Deux exploitations agricoles peuvent toutes deux avoir besoin de 10 000 litres par jour, mais l'exploitation qui soul\u00e8ve l'eau \u00e0 60 m\u00e8tres a besoin de beaucoup plus d'\u00e9nergie que l'exploitation qui soul\u00e8ve l'eau \u00e0 10 m\u00e8tres.<\/p>
\u00c9tape 2 : Conversion du volume d'eau et du TDH en wattheures<\/h2> Une fois que vous connaissez le volume d'eau et le TDH, estimez l'\u00e9nergie n\u00e9cessaire pour d\u00e9placer l'eau.<\/p>
\u00c9nergie requise, Wh \u2248 Volume d'eau, Litres \u00d7 TDH, m\u00e8tres \u00f7 367 \u00f7 Efficacit\u00e9 de la pompe<\/strong><\/p>Exemple : un ranch de b\u00e9tail \u00e9loign\u00e9 a besoin de d\u00e9placer 10 000 litres par jour. Le TDH est de 30 m\u00e8tres et l'efficacit\u00e9 de la pompe est de 60%.<\/p>
10 000L \u00d7 30m \u00f7 367 \u00f7 0,60 = 1 362Wh<\/strong><\/p>La demande totale d'\u00e9nergie hydraulique journali\u00e8re est donc d'environ 1,36 kWh par jour<\/strong>.<\/p>Cela ne signifie pas toujours que la batterie doit fournir la totalit\u00e9 des 1,36 kWh. Dans de nombreux syst\u00e8mes de pompage solaire, les panneaux font fonctionner la pompe pendant les p\u00e9riodes de fort ensoleillement, tandis que la batterie n'intervient que t\u00f4t le matin, le soir, pendant les p\u00e9riodes nuageuses ou en secours. Si le syst\u00e8me est \u00e9quip\u00e9 d'un r\u00e9servoir d'eau, l'eau stock\u00e9e peut r\u00e9duire la taille de la batterie. Si le syst\u00e8me doit pomper pendant les p\u00e9riodes de faible ensoleillement ou la nuit, la batterie doit couvrir une plus grande partie de la demande.<\/p>
\u00c9tape 3 : D\u00e9terminer ce que la batterie doit r\u00e9ellement couvrir<\/h2> Ne dimensionnez pas la batterie en fonction de la demande en eau totale journali\u00e8re, sauf si la batterie doit supporter le pompage journalier total.<\/p>Conception du syst\u00e8me<\/th> R\u00f4le de la batterie<\/th> Meilleur ajustement<\/th><\/tr><\/thead> Solaire direct + r\u00e9servoir d'eau<\/td> Petite batterie ou pas de batterie pour le pompage normal<\/td> Fermes disposant de suffisamment de lumi\u00e8re du jour et de capacit\u00e9 de stockage<\/td><\/tr> Solaire + batterie de secours<\/td> Couvre les lacunes du matin, du soir et des nuages<\/td> Les exploitations agricoles \u00e9loign\u00e9es ont besoin de fiabilit\u00e9<\/td><\/tr> Pompage programm\u00e9 \u00e0 l'aide d'une batterie<\/td> Permet de pomper de l'eau chaque fois que cela est n\u00e9cessaire<\/td> \u00c9levage, serres, r\u00e9serves d'eau essentielles<\/td><\/tr> Batterie rempla\u00e7ant le stockage de l'eau<\/td> Porte la majeure partie de la charge de sauvegarde<\/td> Uniquement lorsque le stockage en r\u00e9servoir est difficile<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>Pour l'exemple du ranch, supposons que les panneaux solaires assurent la majeure partie du pompage pendant la journ\u00e9e. La batterie ne sert qu'\u00e0 l'arrosage matinal.<\/p>
Si 20% de la demande quotidienne en eau doivent provenir de l'\u00e9nergie des batteries :<\/p>
1 362Wh \u00d7 20% = 272Wh<\/strong><\/p>Ces 272Wh repr\u00e9sentent l'objectif \u00e9nerg\u00e9tique quotidien normal de la batterie. C'est pourquoi un r\u00e9servoir d'eau plus grand peut parfois r\u00e9duire le co\u00fbt de la batterie. Dans le domaine du pompage agricole, le stockage de l'eau est souvent moins cher que le stockage de l'\u00e9lectricit\u00e9.<\/p>
\u00c9tape 4 : Conversion des wattheures en amp\u00e8res-heures 12V<\/h2> La capacit\u00e9 de la batterie est g\u00e9n\u00e9ralement vendue en amp\u00e8res-heures, mais le travail de la pompe est calcul\u00e9 en watts-heures.<\/p>
Watt-heures = Amp\u00e8res-heures \u00d7 Tension<\/strong><\/p>Pour l'exemple :<\/p>
272Wh \u00f7 12V = 22.7Ah<\/strong><\/p>La pompe a donc besoin d'environ 22,7 Ah de batterie utilisable<\/strong> pour le pompage matinal.<\/p>Les Ah utilisables ne sont pas les m\u00eames que les Ah nominaux. Une batterie de 12V 30Ah ne fournit pas toujours 30Ah d'\u00e9nergie pratique sur le terrain. La partie utilisable d\u00e9pend de la composition chimique, des r\u00e9glages du BMS, du courant de d\u00e9charge, de la temp\u00e9rature, du vieillissement et de la dur\u00e9e de vie du fabricant.<\/p>
\u00c9tape 5 : Ajustement de la profondeur d'\u00e9coulement utilisable<\/h2> La profondeur de d\u00e9charge, ou DoD, d\u00e9crit la part de la capacit\u00e9 nominale d'une batterie qui peut \u00eatre utilis\u00e9e dans le cadre d'un fonctionnement normal.<\/p>Type de batterie<\/th> Hypoth\u00e8se de conception pratique<\/th> Ce que cela signifie pour le pompage<\/th><\/tr><\/thead> Plomb-acide de base<\/td> Autour de 50% utilisable DoD<\/td> N\u00e9cessite une plus grande capacit\u00e9 nominale ; les cycles profonds raccourcissent la dur\u00e9e de vie.<\/td><\/tr> AGM \/ GEL plomb-acide<\/td> Souvent 50-70%<\/td> Meilleure option scell\u00e9e, mais la surcharge nuit toujours \u00e0 la dur\u00e9e de vie du cycle.<\/td><\/tr> LiFePO4<\/td> Souvent 80-90%<\/td> Capacit\u00e9 utilisable \u00e9lev\u00e9e ; la charge \u00e0 basse temp\u00e9rature n\u00e9cessite une protection<\/td><\/tr> Sodium-ion<\/td> Souvent con\u00e7us pour des applications \u00e0 haute valeur ajout\u00e9e du DoD<\/td> Solide pour les cycles quotidiens, mais v\u00e9rifiez la fiche technique, le BMS, le taux de C et les limites de temp\u00e9rature.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>Pour l'exemple de l'ion sodium :<\/p>
22,7Ah \u00f7 0,90 = 25,2Ah<\/strong><\/p>Un syst\u00e8me correctement sp\u00e9cifi\u00e9 Batterie sodium-ion 12V 30Ah<\/strong> peut couvrir la charge normale du d\u00e9but de matin\u00e9e.<\/p>Ne consid\u00e9rez pas la 90% DoD comme universelle. Elle doit \u00eatre confirm\u00e9e par la fiche technique de la batterie. La dur\u00e9e de vie nominale, le taux de d\u00e9charge, la temp\u00e9rature de charge et les param\u00e8tres de coupure du BMS sont tous importants.<\/p>
\u00c9tape 6 : V\u00e9rifier le courant de d\u00e9marrage de la pompe avant de finaliser la batterie<\/h2> Une batterie de pompe peut avoir suffisamment d'\u00e9nergie et ne pas r\u00e9ussir \u00e0 d\u00e9marrer la pompe.<\/p>
Cela se produit g\u00e9n\u00e9ralement pour les raisons suivantes courant d'appel du moteur<\/strong>. Une pompe qui consomme 10 A en fonctionnement normal peut bri\u00e8vement n\u00e9cessiter 30 A, 50 A ou plus au d\u00e9marrage. Si le syst\u00e8me de gestion des b\u00e2timents ne peut pas supporter cette courte pointe, il peut s'arr\u00eater. L'utilisateur constate une d\u00e9faillance d\u00e9routante : la batterie semble pleine, mais la pompe \u00e9met un clic, se r\u00e9initialise ou refuse de d\u00e9marrer.<\/p>Pour de nombreux petits syst\u00e8mes de pompes 12V DC :<\/p>
La capacit\u00e9 de d\u00e9charge maximale de la batterie doit \u00eatre d'au moins 3 \u00e0 5 fois le courant de fonctionnement de la pompe.<\/strong><\/p>Champ Sympt\u00f4me<\/th> Cause probable<\/th> Ce qu'il faut v\u00e9rifier<\/th> Action corrective<\/th><\/tr><\/thead> La pompe \u00e9met un clic puis s'arr\u00eate<\/td> Courant de cr\u00eate du BMS trop faible<\/td> D\u00e9charge maximale de la batterie<\/td> Utiliser un BMS \u00e0 pointe \u00e9lev\u00e9e ou une pompe \u00e0 faible appel.<\/td><\/tr> La batterie semble pleine mais la pompe se r\u00e9initialise<\/td> Chute de tension au d\u00e9marrage<\/td> Longueur de c\u00e2ble, calibre, perte de connecteur<\/td> Utiliser un c\u00e2ble plus \u00e9pais ou plus court<\/td><\/tr> Le fusible se d\u00e9clenche au d\u00e9marrage<\/td> Protection non adapt\u00e9e \u00e0 la surtension<\/td> Calibre du fusible et courant de d\u00e9marrage<\/td> Utiliser une protection adapt\u00e9e au courant continu<\/td><\/tr> La pompe ne d\u00e9marre que par fort ensoleillement<\/td> La batterie ne peut pas supporter une surtension seule<\/td> Puissance de cr\u00eate de la batterie et \u00e9tat de la batterie<\/td> Augmentation de la capacit\u00e9 du courant de cr\u00eate<\/td><\/tr> La pompe \u00e0 inverseur s'arr\u00eate<\/td> La surtension de l'onduleur n'est pas prise en charge<\/td> Surtension de l'onduleur et puissance du BMS<\/td> Adaptation de la batterie aux exigences de l'onduleur en mati\u00e8re de surtension<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>V\u00e9rifier le courant continu du BMS, le courant de pointe du BMS, la dur\u00e9e de la pointe, le taux de C de la cellule, la taille du c\u00e2ble, le calibre du connecteur, le calibre du fusible et le comportement du contr\u00f4leur de la pompe. Si la pompe utilise un inverseur ou un moteur CA, inclure le courant de surtension de l'inverseur dans la conception.<\/p>
\u00c9tape 7 : Ajouter des jours d'autonomie en cas de nuages ou de mousson<\/h2> Un syst\u00e8me qui fonctionne par beau temps peut encore tomber en panne par temps nuageux, en hiver ou pendant la mousson.<\/p>
Jours d'autonomie<\/strong> indique le nombre de jours pendant lesquels la batterie peut assurer le pompage n\u00e9cessaire en cas d'apport solaire faible ou limit\u00e9.<\/p>Prenons un exemple :<\/p>
25,2Ah \u00d7 3 jours = 75,6Ah<\/strong><\/p>Apr\u00e8s avoir ajout\u00e9 la marge de vieillissement, la marge de temp\u00e9rature, la perte de c\u00e2ble et les variations d'utilisation dans le monde r\u00e9el, ce chiffre est g\u00e9n\u00e9ralement arrondi \u00e0 un Batterie sodium-ion 12V 100Ah<\/strong>.<\/p>Sc\u00e9nario d'application<\/th> Autonomie sugg\u00e9r\u00e9e<\/th> Pourquoi c'est important<\/th><\/tr><\/thead> Jardin ou irrigation non critique<\/td> 1 jour<\/td> Le retard de l'eau a peu de cons\u00e9quences<\/td><\/tr> Petite ferme ou serre<\/td> 2 jours<\/td> Le risque de stress des cultures existe<\/td><\/tr> Approvisionnement en eau du b\u00e9tail<\/td> 3 jours<\/td> Les coupures d'eau sont graves<\/td><\/tr> Site agricole isol\u00e9<\/td> 3-5 jours<\/td> L'acc\u00e8s \u00e0 la maintenance peut \u00eatre limit\u00e9<\/td><\/tr> Mousson ou r\u00e9gion hivernale \u00e0 faible ensoleillement<\/td> 5+ jours<\/td> La reprise de l'\u00e9nergie solaire pourrait \u00eatre lente<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>La bonne batterie n'est pas toujours la plus petite qui fonctionne par une journ\u00e9e ensoleill\u00e9e. C'est la batterie qui correspond au co\u00fbt de l'interruption de l'eau.<\/p>
Sodium-Ion vs Plomb-Acide vs LiFePO4 pour les pompes solaires d'irrigation<\/h2> La meilleure composition chimique de la batterie d\u00e9pend du site. Dans le cas du pompage \u00e0 distance, l'entretien, la capacit\u00e9 utilisable, la charge partielle, le courant de choc, la temp\u00e9rature et la fr\u00e9quence de remplacement sont souvent plus importants que le seul prix d'achat.<\/p>Facteur de d\u00e9cision<\/th> Plomb-acide<\/th> LiFePO4<\/th> Ion-Sodium<\/th><\/tr><\/thead> Capacit\u00e9 utilisable<\/td> Plus bas en cas de cyclisme profond<\/td> Haut<\/td> \u00c9lev\u00e9e, en fonction de la conception de l'emballage<\/td><\/tr> Cyclisme quotidien<\/td> Faible \u00e0 mod\u00e9r\u00e9<\/td> Fort<\/td> Fort potentiel<\/td><\/tr> Chargement partiel<\/td> Sensible \u00e0 la sulfatation<\/td> G\u00e9n\u00e9ralement tol\u00e9rant<\/td> G\u00e9n\u00e9ralement tol\u00e9rant ; pas de m\u00e9canisme de sulfate de plomb<\/td><\/tr> Courant de d\u00e9marrage<\/td> En fonction du mod\u00e8le<\/td> Fort si le BMS le permet<\/td> Fort si le BMS le permet<\/td><\/tr> Maintenance<\/td> Plus \u00e9lev\u00e9 pour les types inond\u00e9s<\/td> Faible<\/td> Faible<\/td><\/tr> Poids<\/td> Lourd<\/td> Lumi\u00e8re<\/td> G\u00e9n\u00e9ralement plus l\u00e9ger que le plomb-acide<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>Batterie sodium-ion<\/a><\/strong> pr\u00e9sente un r\u00e9el avantage par rapport \u00e0 l'acide-plomb dans les applications solaires \u00e0 charge partielle, car il ne souffre pas de la cristallisation du sulfate de plomb. Cependant, il ne faut pas dire qu'elle ne vieillit pas. Comme toutes les batteries rechargeables, les packs sodium-ion ont toujours besoin d'une protection BMS, d'un contr\u00f4le de la temp\u00e9rature et d'une validation bas\u00e9e sur la fiche technique.<\/p>Liste de contr\u00f4le technique avant de choisir une batterie sodium-ion de 12 V<\/h2> Utilisez cette liste de contr\u00f4le avant de demander \u00e0 un fournisseur de dimensionner la batterie.<\/p>Param\u00e8tres<\/th> Donn\u00e9es minimales requises<\/th> Pourquoi c'est important<\/th><\/tr><\/thead> Demande d'eau<\/td> Litres ou gallons par jour<\/td> D\u00e9termine le travail total<\/td><\/tr> TDH<\/td> Levage, perte de charge, pression<\/td> Emp\u00eache le sous-dimensionnement de l'\u00e9nergie<\/td><\/tr> Tension de la pompe<\/td> 12V, 24V, ou AC<\/td> Adaptation de la batterie et du contr\u00f4leur<\/td><\/tr> Courant de fonctionnement<\/td> Courant nominal ou mesur\u00e9<\/td> D\u00e9finit la d\u00e9charge continue<\/td><\/tr> Courant de d\u00e9marrage<\/td> Pic estim\u00e9 ou mesur\u00e9<\/td> D\u00e9finit l'exigence de pointe du BMS<\/td><\/tr> Calendrier de pompage<\/td> Jour, matin, nuit, sauvegarde nuageuse<\/td> D\u00e9termine le nombre de Wh de la batterie<\/td><\/tr> Objectif d'autonomie<\/td> Nombre de jours de sauvegarde<\/td> D\u00e9termine la capacit\u00e9 de sauvegarde<\/td><\/tr> Temp\u00e9rature<\/td> Temp\u00e9rature min\/max du bo\u00eetier de batterie<\/td> Affecte le BMS et la dur\u00e9e du cycle<\/td><\/tr> Chemin de c\u00e2ble<\/td> Longueur et gabarit<\/td> Pr\u00e9vient l'affaissement de la tension<\/td><\/tr> Enceinte<\/td> Indice IP, ventilation, exposition \u00e0 la chaleur<\/td> Affecte la fiabilit\u00e9<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>Si vous envoyez ces valeurs \u00e0 un fournisseur de batteries, il pourra dimensionner la capacit\u00e9, le courant BMS, l'enceinte et la strat\u00e9gie de charge avec beaucoup plus de pr\u00e9cision.<\/p>
![\"\"](\"https:\/\/www.kmdpower.com\/wp-content\/uploads\/kamada-power-12v-100ah-sodium-ion-battery-main-image-001.jpg\")
<\/figure>