Photovoltaïque en écogîte : petite question stockage énergie

[grelinette]

De temps en temps je suis bénévole auprès d'une association qui a créé un écogîte complètement autonome.
( http://educ-envir.org/~loubatas/ )

En ce moment, dans le sud, nous avons un soleil permanent et très fort. A l'inverse, les groupes accueillis dans l'écogîte consomment moins d'énergie : pas de chauffage, douches froides, peu d'éclairage, etc...
Du coup les batteries sont toutes pleines et les panneaux photovoltaïques produisent sans intérêt.

Que serait-il intéressant de faire pour que cette énergie produite puisse être exploitée d'une façon ou d'une autre (et principalement l'été) ?
(sachant que l'écogîte n'est pas relié au réseau EDF et qu'il y a déjà une grande pièce de l'écogîte remplie de batteries)

Auriez-vous des idées intéressant pour utiliser cette énergie ?

Quelques pistes ... :

- un système de climatisation non polluant de l'écogîte (ça existe ?)
- stocker l'énergie sous forme de chaleur
- actionner un appareil utile quelconque
- peut-être équiper l'écogite de voiturettes électriques
- pourquoi pas une station de recharge de batteries
- ...

C'est paradoxale et même désolant de constater que l'été la production d'électricité est maximale alors que la consommation est minimale, et l'inverse l'hiver. Le pire étant que lorsqu'il y a beaucoup de monde et peu production électrique, il faut quelques fois utiliser un groupe électrogène pour suppléer au manque d'électricité !

[minguinhirigue]

Le stockage de chaleur et le système de climatisation seraient dans ton cas un simple circuit eau refroidissant les pièces et stockant un chaleur basse température dans le sous-sol? Mais c'est des travaux très lourds en rénovation...

Peut être une pompe pour oxygéner des bassins ?

Sinon, c'est peut être le meilleur moment pour faire des travaux avec des outils électriques...

Sérieusement, je ne vois que les voitures ou vélos électriques... Ca peut être l'occasion de faire des balades faciles...

[grelinette]

Je n'y avait pas pensé mais finalement l'idée de vélos électriques parait super et bien adaptée au concept de l'écogîte !

En plus l'électricité "sur-produite" peut permettre de garder un petit stock de batteries de vélo pour que les vélos électriques soient toujours opérationnels !

[elephant]

Comme je suppose que tu ne reçois pas QUE des spartiates, je pense que le moins cher serait de produire de l'eau chaude sanitaire.
Mais attention, il faut limiter l'apport ( timer) pour qu'il reste du courant pour s'éclairer dans la soirée.

[grelinette]

...le moins cher serait de produire de l'eau chaude sanitaire.

En cette saison de canicule (et de production accrue d'électricité) ce n'est pas très intéressant car on prend plus de douches froides que chaudes, et il n'y a pas de chauffage dans le bâtiment !

Par contre une nouvelle idée m'a été suggérée qui parait intéressante (avec celle des vélos et autres véhicules électriques) : utiliser ce surplus de production électrique pour actionner une pompe qui va mettre de l'eau dans un réservoir en hauteur.

C'est d'autant plus intéressant que le relief s'y prête bien et qu'en plus cela permet de stocker une bonne réserve d'eau contre les risques d'incendie. En plus il y a un forage sur place déjà alimenté par panneaux solaires ; ce serait une sorte de "surverse" énergétique qui converti l'électricité en énergie potentielle stockée en eau.

Cette eau stockée en hauteur par gravité va entrainer une turbine qui produira de l'électricité au moment où la consommation électrique est supérieure à la production, par exemple le soir ou après plusieurs jours sans soleil.
Cette technique permettrait de récupérer plus de 70% d'énergie ainsi stockée.

C'est presque un mouvement perpétuel si l'eau qui redescend est stockée dans un réservoir plus bas, prête à être remontée !

Reste à trouver une solution pour que cela marche en hiver quand l'eau gèle.

[minguinhirigue]

Le stockage hydraulique est effectivement un belle solution, peut être qu'il faut le dimensionner pour qu'il soit vide au moment du gel ?

[elephant]

Bon, avant de rêver:

1) il faut quand même de l'eau chaude pour faire la vaisselle, non ?
2) capacité du gîte en personnes
3) dénivellation
4) puissance photovoltaïque installée ( en Watts crêtes et capacité des batteries)
5) localisation ( département + altitude )

J'ai quelques craintes quant au coût de cette turbine.

Effectivement, c'est une solution: nous avons 2 centrales électriques comme ça en Belgique, mais ce sont des monstres qui coûtent des milliards

[grelinette]

1) il faut quand même de l'eau chaude pour faire la vaisselle, non ?
2) capacité du gîte en personnes
3) dénivellation
4) puissance photovoltaïque installée ( en Watts crêtes et capacité des batteries)
5) localisation ( département + altitude )

J'ai quelques craintes quant au coût de cette turbine.

Effectivement, c'est une solution: nous avons 2 centrales électriques comme ça en Belgique, mais ce sont des monstres qui coûtent des milliards

Oula l'ami, il ne s'agit point de produire des gigawatts pour faire le café ou la vaisselle !
Ma question vient de ce constat plein de bon sens :

- il fait beau et chaud = on produit beaucoup et on consomme peu (et les batteries se rechargent vite et restent pleines)

- il fait pas beau et froid = on produit peu, voire rien, et on consomme beaucoup... et le pire c'est qu'il faut quelques fois utiliser un groupe électrogène au gasoil pour avoir du courant !

Bref, comment linéariser tout ça ?

Le gîte situé sous le grand soleil de Provence, à flanc de colline avec pas mal de dénivelé et peut accueillir de 20 à 35 personnes.

L'été, la plupart prend une douche froide, et même s'il y a la vaisselle et le café, la consommation électrique reste minime au regard de la capacité de production des panneaux PV


Pour revenir à la turbine, il me semble que ça ne doit pas être beaucoup plus difficile à concevoir qu'une éolienne, et peut-être même que l'appareil de production électrique peut être le même que pour une éolienne.

Installer un réservoir en hauteur type grande piscine hors-sol auto portante (de 20 à 30 m3)
(les baigneuses sont en option mais n'apportent pas plus d'énergie, c'est juste plus esthétique )

Donc pour résumer : l'été, en période de grand soleil, alors que les batteries du gîte sont pleines et que le panneaux PV continuent à produire, un système bascule sur une pompe qui rempli la réserve en eau en hauteur.

Si les batteries sont vides, une vanne automatique ou manuelle va ouvrir la réserve et entrainer une turbine qui viendra en remplacement ou en complément des panneaux solaires...
(notez que l'eau qui redescend sera non seulement filtrée pour servir pour la vaisselle, ...ou le café, mais sera aussi récupérée dans une autre réserve en bas : c'est le mouvement perpétuel... CQFD !

A part la technologie de la turbine qui reste à mettre au point, que pensez-vous d'une telle installation ?

[Christophe]

(les baigneuses sont en option mais n'apportent pas plus d'énergie, c'est juste plus esthétique )

Ah non, un corps humain c'est 60 à 150W de déperdition thermique (70-80 W en moyenne pour un homme)...quand tu nages "bien" tu dois dépasser les 150W...et donc tu chauffes bien la piscine!

A part la technologie de la turbine qui reste à mettre au point, que pensez-vous d'une telle installation ?

Es tu sérieux sur cette idée de pompage hydraulique? Prenons un exemple concret.

Disons que ton environnement et potentiel énergétique permet de pompe 30 m3 à 100 m (je prend volontairement un chiffre de hauteur élevée).

Pour chaque kg d'eau pompée, tu vas donc accumuler une énergie potentielle de : 1 * g * h en joules soit 1 * 9.81 * 100 = 1 kJ disons. Je néglige le bilan de pompage car tu sera en exces d'énergie...ce qui compte c'est ce qu'on peut récupérer.

Soit 1 kJ / kg (cool c'est facile à retenir) à 100 m.

Donc 30 000 L = 30 000 kJ = 30 MJ

En prenant un rendement de turbine de 60% et alternateur de 80% (turbine pelton vu la chute), tu aura donc, avec 30 m3, une énergie électrique de 30 * 0.6 * 0.8 = 14.4 disons 15 MJ.

Or 1 kWh = 1000 J pendant une heure soit 3.6 MJ.

Ton systeme stockera donc l'équivalent de 15 / 3.6 = 4.2 kWh
Tu me diras que c'est pas si mal oui, mais c'est pour 100 m de pompage!

Si tu pompe à 20 m, il faut diviser ce potentiel, si tout va bien, par 5...soit moins de 1 kWh de stockage pour 30 m3 stockés.

Sauf erreur de raisonnement, je pense qu'il faut donc vraiment peser le pour et le contre d'une telle solution et on a même pas parlé encore des coûts...

Le tout serait à comparer au coût de stockage de 1kWh dans une batterie solaire cyclique?

[minguinhirigue]

Le stockage inertiel est intéressant mais il ne marche effectivement pas dans un petit bassin (<100 M3), comme le fait remarquer Christophe. Ceci rend les choses difficiles...