Bonjour tout le monde
J’ai dernièrement mis à jours mon installation solaire (je possédais déjà une batterie et un panneau solaire photovoltaïque de 55 Wp). En achetant un nouveau panneau solaire photovoltaïque (PV), je me suis rendu compte que les prix ont tellement baissé ces dernières années qu’il est possible d’obtenir un panneau de 175 Wp monocristallin ( surface de 1m2, 11 kg) pour environ 200 Chf. (j’avais acheté mon PV de 55 Wp dans les 600 Chf je penses)
Après quelques calculs que je partage ici, on voit que cela ouvre de nouvelles perspectives (tél que cuire du riz ou des légumes!).
Matériel
- 1 à 2 Panneaux 175 Wp (200 Chf chacuns)
- Batteries 12V 100 Ah (env 450 Chf)
- Onduleur 400W (<200 Chf, sert à produire du 230V à partir de la batterie 12V)
- Chargeur mppt 20A 100V (<200 Chf)
- Cuiseur vapeur 230V 200W (<100 Chf)
Quelques données
Pour la plupart des batteries au plomb, on évite de charger avec un courant de charge supérieur à 0.2C (20A pour une batterie de 100Ah). Il est possible de limiter ce courant en paramétrant le chargeur si nécessaire.
Aussi, des décharges de plus de 30 % engendre généralement une usure prématurée. Cela fait 30Ah. 30Ah x 12V = 360 W/h = 0.36 kWh.
Avec le prix élevé des batteries et faible pour les PVs, ont peux facilement arriver à la situation ou la source d’énergie (panneau salaire) est surdimensionnée par rapport à la batterie. Cela présente toutefois un intérêt : en hivers, ou par temps nuageux, il reste une énergie quotidienne acceptable. En effet, je m’intéresse ici en premier lieu à ce que nous pouvons faire dans le pire des cas : le mois de décembre.
Aussi, on peut consommer une partie de jour quand le PV fournit du courant pour ménager les batteries au niveau de la profondeur de décharge et du courant de décharge. En effet, si l’on consomme 12 ampères et que le PV en fournit 7, la batterie ne fournit que les 5 ampères manquants à ce moment, ce qui évite un courant de décharge trop fort engendrant une chute de tension trop importante ou d’excéder la limite.
Les données pour l’illumination solaire moyen que j’utilise ici viennent des données Suisse pour le canton de vaud. Mais cela donne un ordre de grandeur extrapolable pour la France.
Première considèration : l’angle d’inclinaison du PV. Généralement, un angle proche de 35 degrés donne la meilleur énergie annuelle. Mais je préfère un angle de 45 degrés : je ne perd que 2 % sur l’énergie produite annuelle, mais je gagne 10 % le mois de décembre. C’est un bon compromis.
Bref. En décembre, ont obtient 0.24 kwh/j avec un panneau de 175 Wp (1m2). Cela veux dire (pour ceux qui ne sont pas habitués aux unités électriques) que chaque jours, on peut utiliser une puissance de 240 Watts pendant une heure (ou 120 Watts pendant deux heures, etc).
Mois, j’ai mis 2 PV. Cela fait donc 0.48 kwh/j en décembre.
Que puis-je faire avec ça ?
Pas d’éclairage 230V ! Il faudrait allumer l’onduleur 5 heures (pour 5 heures d’éclairage), et l’autoconsommation d’un onduleur est élevée (5à15W suivant les modèles) donc 75 Wh de consommé rien que pour l’onduleur.
Choisir un projecteur LED de 12V 10W par exemple. Allumé 5 heures : 50 W/h.
Pour chauffer : une bouilloire électrique (typiquement 2000 W) ou une plaque électrique standard, on oublie (principalement parce que l’onduleur de 400W ne tiendrait pas le coup).
Mais :
Chauffer jusqu’à ébullition 0.5L eau nécessite une énergie d’environ 50 W/h. Une bouilloire 12V pour camping fera l’affaire ( la puissance est inférieur à 200W, Les pertes (refroidissement) dues au temps de chauffage s’ajoutent au 50 W/h).
Pour se doucher avec 3 litres d’eau à 50 ºC environs : Un pulvérisateur manuel à piston de 5 litres (atomiseur)
Une petite cuiseuse vapeur pour riz ou légumes de 200W (230V donc nécessite l’onduleur) permet de faire un repas chaud pour 2 personnes pour 100 à 150 Wh.
Ordinateur portable 2 heures : environ 150 Wh
Pour ceux qui ont plein d’argent : Frigo solaire 12V 200L : 0.1 kWh/j
Je suis en train de voir pour construire un mini four de < 200W pour cuire mon pain au levain car les mini machines à pain sont trop puissantes pour la plupart des petites installations (600W pour les plus petites)
Sinon, avec des batteries plus costaud, il serais aussi possible de faire une couverture chauffante 12V de 100W pour bien dormir malgrès le froid… je ferais l’expérience un jours.
Fixation
Si le support du panneau ne peux pas être fixer au sol, répartir 25 kg de gravier à droite et à gauche pour la tenue aux rafales de vent.
Commencer par construire la partie contre le panneau. Cela facilite le montage dans le cas ou les poutres sont légèrement voilées.
J’ai percé le bois et l’alu du cadre ensemble. J’ai mis de la colle à bois avant ou utiliser des serre joint : on se débrouille.
Toute les vises à bois: inox, torx, têtes conique.
préperçer les deux poutres avec le diamètre interne de la vis pour éviter que le bois se fende. La poutre contre la tête de vis est percée au diamètre externe (la visse doit entrer librement).
Pour les boulons : inox M6 pour fixer le panneau, M8 pour poutre contre poutre
Deux rondelles ondulée prises en sandwich contre deux rondelle normales. Cela fait office de ressort qui maintient une pression malgré les dilatations/contractions du bois. Il est aussi possible de mettre un deuxième écrou qui bloque le premier.
Contre le bois : une rondelle de grand diamètre qui évite d’écraser le bois quand on serre fort.
Je met de l’huile de lin (bio évidement) pour protéger le bois. L’huile alimontaire met plus de temps à durcir, mais ça marche.
Avoir des poutres en diagonale pour former des triangles (structure indéformable contrairement au carré)
Commentaires en vrac
Fusible 40A proche de la batterie pour raisons de sécurité
Chargeur mppt permet de mettre 2 panneaux en séries même si batterie 12V car un chargeur MPPT intègre une alimentation à découpage.
Chargeur mppt plus efficace d’environ 30 % mais quelques petits rayonnements électromagnétiques possible.
Plus largement
Une autonomie en hivers pour une famille est tout à fait possible, même avec moins de 10’000 chf de batteries. Mais cela demande quelques appareils adaptés niveau consommation.
Avec 4000.- on peut avoir 12 kwh de batterie. Si on limite à des cycles de 30 % (pour des batteries au plomb) cela fait 3.6 kwh disponible quotidiennement.
20 m² de panneaux photovoltaïques (PV) de rendement classique (17.5%) avec 35 degrés d’inclinaison fournirons 4.4 kWh par jour en décembre. 4000.- sans le montage (juste les panneaux)
Et comme les PVs sont surdimensionnée par rapport aux batteries, on peut consommer directement des panneaux alors que les batteries sont pleines. Donc la consommation quotidienne pourra dépasser les 3.6 kwh sans dépasser 30 % de décharge.
Par exemple, il y a des pommeaux de douche avec des nébuliseurs. Il est possible de prendre une douche avec moins de 10 litres de façon confortable. 10l d’eau chauffée de 10 à 50 degrés nécessite 0.4 kwh. 2 m² de PV les fournissent en décembre.
Finalement, la conception des appareils ménagers actuels vient d’une époque de grande disponibilité de l’énergie et de l’utopie de l’épuisement des ressources.
Et du coup, nous n’avons pas pris l’habitude d’interagir avec cette limitation naturelle.
Mais c’est vrais que l’adaptation peut nécessiter des frais dû au remplacement de divers appareils (éclairage par exemple).
Pour le chauffage (de l’eau principalement), les panneaux thermique peuvent aider car leurs rendement est très élevé. Sinon, quelques compagnies installent des pompes à chaleur compatible avec une installation PV.
Aussi, dans le cas d’une quantité limitée d’énergie, il y a des solutions alternatives de fortune : ne chauffer à >14 °C que le salon et les pièces à coucher, mettre une couverture chauffante (100 Watts) sous le sur-matelas pour bien dormir sans chauffer toute la pièce >16°C.
Le top, c’est les poêle à bois : puissance thermique de 5 kW pour moins de 1000 Chf, et on peut cuire le repas dessus.
Liste matériel
https://www.swiss-green.ch
très bien documenté
https://www.swiss-victron.ch
(Même vendeur, on utilise le même loggin)
PANNEAUX
Panneau solaire monocristallin 175 W
Référence: 39289175
https://www.swiss-green.ch/fr/panneaux-solaires-monocristallin-panneau-solaire/39289175-panneau-solaire-monocristallin-175-w.html
Câble solaire rouge 6 mm2 – 10 m avec connecteur
Référence: 39290170
Câble solaire bleu 6 mm2 – 10 m avec connecteur
Référence: 39290165
REGULATEUR (Bluesolar va très bien. Smartsolar pour configurer avec le mobile grâce au bluetooth)
Régulateur de chage solaire Smartsolar MPPT 100/20 (12/24/48V – 20A)
Référence: 39288565
https://www.swiss-green.ch/fr/accessoires-pour-regulateurs/39283115-mppt-control.html
MPPT Control
Référence: 39283115
câble VE.Direct
https://www.swiss-victron.ch/fr/2150-cables-de-communication
Cable Régulateur-Batterie avec fusible 30A
Référence: 39282615
BATTERIES (moi j’en avais déjà une vielle)
Batterie plomb-carbone 12V / 106 Ah
Référence: 39289015
https://www.swiss-green.ch/fr/batterie-plomb-carbone/39289015-batterie-plomb-carbone-12v-106-ah.html
deux batteries en série si on est riche (24V donc. Le régulateur s’adapte, mais il faut au minimum deux panneaux solaires en série du coup)
Cable Régulateur-Batterie avec fusible 40A
Référence: 39293945
https://www.swiss-green.ch/fr/cables-pour-batteries-cable-pour-batterie/39293945-cable-regulateur-batterie-avec-fusible-40a.html
Pour l’onduleur. Par exemple…
Onduleur Phoenix 12/500 sortie Schuko
Référence: 39288860
J’en avais un vieux, mais celui-là à l’air très bien
UTILISATION
Projecteur LED – 10W – 12V/24V
Référence: 39260500
Cuiseur à riz
https://www.conrad.ch/fr/p/wmf-0415260011-cuiseur-a-riz-noir-argent-mat-1762846.html
Bouilloire
https://www.conrad.ch/fr/p/dometic-group-9600014796-perfectkitchen-mck-750-2v-bouilloire-12-v-0-75-l-1837883.html
https://www.conrad.ch/fr/p/voltcraft-vc-30cc-pd-vc-30cc-pd-chargeur-usb-pour-voiture-2-x-usb-usb-c-femelle-usb-power-delivery-usb-pd-2176098.html?searchType=SearchRedirect
Tapper “Prise allume cigare” sur conrad.ch pour brancher le chargeur
