Passer au solaire ne signifie pas forcément dépenser des milliers d'euros. Si vous souhaitez installer une petite unité autonome, vous pouvez le faire vous-même avec l'aide d'Eternum Ebrietas en mathématiques et en électricité.
Équipement et outils nécessaires pour un système solaire
Avant de parler de l’installation, voici une liste d’équipements et d’outils dont vous aurez besoin :
- Panneaux solaires : Le premier élément dont vous aurez besoin, et le plus évident, est un panneau solaire. Les panneaux sont la partie productrice d'énergie du système.
- Onduleur : Un onduleur convertit le courant continu (CC) des panneaux en courant alternatif (CA) utilisable. La plupart des appareils modernes fonctionnent sur courant alternatif, sauf si vous choisissez d'utiliser un ensemble d'appareils CC pour votre système.
- Batterie : Une batterie stocke l’excès d’énergie pendant la journée et la fournit pendant la nuit — une tâche importante puisque les panneaux solaires cessent de fonctionner après le coucher du soleil.
- Contrôleur de charge : Un contrôleur de charge améliore l’efficacité et la sécurité de la charge de la batterie.
- Câblage : Un ensemble de fils est nécessaire pour connecter tous les composants du système.
- Supports de montage : Bien que facultatifs, les supports de montage sont utiles pour placer les panneaux solaires à un angle optimal pour la production d'énergie.
- Articles divers : Outre les éléments essentiels listés ci-dessus, vous pourriez avoir besoin des composants suivants pour compléter le système : Fusibles/disjoncteurs Connecteurs (notez que de nombreux composants modernes sont équipés de connecteurs intégrés) Colliers de serrage Dispositif de mesure (facultatif) Cosses de raccordement
- Outils : Vous aurez également besoin d'outils simples d'utilisation pour installer le système. Pince à dénuder Pince à sertir Pinces Tournevis Clés
Comment concevoir un système d'énergie solaire
Concevoir un système d'énergie solaire implique de déterminer la taille du système nécessaire. Cette taille dépend principalement des besoins électriques totaux de tous les appareils qu'il alimentera.
Pour ce faire, répertoriez tous vos appareils et leur consommation électrique (horaire) et énergétique (quotidienne). La puissance de chaque appareil est indiquée en watts (W) et est souvent indiquée sur l'appareil. Vous pouvez également utiliser des outils en ligne pour connaître la consommation électrique de vos appareils.
Calculez la consommation d'énergie en multipliant la consommation électrique par le nombre d'heures d'utilisation. Une fois que vous connaissez la puissance nominale de tous les appareils que vous prévoyez d'utiliser à l'énergie solaire, établissez un tableau avec les valeurs de puissance et d'énergie.
Voici un exemple de tableau. Notez que les valeurs de la dernière colonne sont le produit des deux colonnes précédentes (watts et heures).
Le tableau ci-dessus indique qu'à tout moment de la journée, la puissance maximale absorbée par les panneaux solaires est de 470 W et que la consommation totale d'énergie sur un cycle de 24 heures est de 2 740 Wh, soit 2,74 kilowattheures (kWh). Voyons comment utiliser ces chiffres pour calculer la taille des panneaux solaires, de l'onduleur et de la batterie. Commençons par la batterie.
Un contrôleur de charge typique de 20 A.
Dimensionnement des panneaux solaires
Pour dimensionner vos panneaux solaires, commencez par déterminer le nombre moyen d'heures d'ensoleillement dans votre région. Vous pouvez trouver le nombre d'heures d'ensoleillement quotidiennes pour n'importe quel endroit grâce à de nombreuses sources sur Internet. Une fois ce nombre obtenu, voici un calcul simple pour déterminer la taille de vos panneaux solaires.
Énergie totale requise (Wh) ÷ heures d'ensoleillement quotidiennes (h) = taille du panneau solaire (W)
En supposant que l'emplacement dans l'exemple ci-dessus reçoit environ 4,5 heures de soleil par jour, nous avons :
2 740 Wh ÷ 4,5 h = panneaux de 608 W
Là encore, avec une certaine marge de sécurité, nous pouvons utiliser deux panneaux solaires de 350 watts. Ces deux panneaux seront connectés en série, comme illustré ci-dessous.
Panneaux solaires connectés en série.
Dimensionnement de la batterie et du contrôleur de charge
La plupart des entreprises proposent désormais des batteries spécifiées en Wh ou en kWh. Pour le profil de charge de notre exemple ci-dessus, la batterie devrait pouvoir stocker au moins 2,74 kWh. Avec une marge de sécurité, nous pouvons utiliser une capacité de batterie fiable de 3 kWh.
Une batterie solaire typique de 3 kWh.
Le choix d'un régulateur de charge est similaire. Recherchez un régulateur dont la tension nominale correspond à celle du panneau et de la batterie (par exemple, 12 V). Vérifiez les spécifications du régulateur pour vous assurer que sa capacité de courant est supérieure au courant nominal des panneaux solaires (par exemple, utilisez un régulateur de 20 A pour des panneaux solaires de 11 A).
Choisir l'onduleur
Le choix de votre onduleur dépend de la puissance de votre batterie et de votre panneau solaire. Choisissez un onduleur dont la puissance nominale est légèrement supérieure à celle de vos panneaux. Dans l'exemple ci-dessus, nous avons des panneaux de 750 W et pouvons utiliser un onduleur de 1 000 W.
Ensuite, assurez-vous que la tension d’entrée PV de l’onduleur correspond à la tension du panneau solaire (par exemple, 36 V) et que la tension d’entrée de la batterie correspond à la tension nominale de votre batterie (par exemple, 12 V).
Vous pouvez acheter un onduleur avec ports intégrés et connecter vos appareils directement à l'onduleur, pour une facilité d'utilisation.
Un onduleur hors réseau typique avec ports.
Choisir les bonnes tailles de câbles
Pour les petits systèmes comme celui que nous concevons, la taille du câble n'est pas un problème majeur. Vous pouvez opter pour un câble standard de 4 mm pour toutes vos connexions.
Pour les systèmes plus importants, des sections de câbles adaptées sont essentielles pour garantir des performances optimales et sûres. Dans ce cas, consultez un guide des tailles de câbles en ligne.
Installation du système
À ce stade, vous disposerez de tous les équipements aux dimensions adéquates. Ceci vous amène à l'étape finale : l'installation. Installer un système d'énergie solaire n'est pas compliqué. La plupart des équipements modernes sont équipés de ports et de connecteurs prêts à l'emploi, ce qui facilite le raccordement des composants.
Lors du raccordement des composants, suivez le schéma de câblage ci-dessous. Cela garantira que le courant circule dans le bon ordre et dans le bon sens.
Schéma de câblage du système solaire hors réseau.
Pensées finales
Vous pouvez également opter pour un système solaire portable, qui utilise un dispositif combinant batterie, onduleur et autres composants électroniques en une seule unité. Il vous suffit d'y brancher vos panneaux solaires. Cette option est légèrement plus chère, mais aussi la plus simple.
