La vie hors réseau a gagné en popularité ces dernières années, et l’une des nécessités essentielles pour vivre hors réseau est un approvisionnement constant en énergie. Parmi les rares options de sources d'énergie disponibles, la plus populaire est l'énergie solaire, pour les raisons évidentes de son incroyable flexibilité et de sa fiabilité de fonctionnement, ainsi que de sa simplicité d'installation. En conséquence, sortir du réseau est aujourd’hui presque synonyme de passer à l’énergie solaire.
L'article suivant est structuré comme un processus étape par étape qui vous apprend à choisir les batteries, panneaux solaires, onduleurs et contrôleurs de charge appropriés, puis vous explique comment les connecter et les configurer correctement.
1.Analyser les charges
Tout d’abord, faites une liste de tous les appareils qui fonctionneront et définissez le nombre d’heures pendant lesquelles ils dépendront de l’énergie solaire.
Deuxièmement, consultez le tableau des spécifications de chaque appareil de la liste pour connaître leur puissance nominale.
Ensuite, vous devez calculer le wattheure : WATTHOUR = TEMPS DE FONCTIONNEMENT x PUISSANCE DU PRODUIT
Enfin, calculez le wattheure total. C'est le nombre que vous obtenez lorsque vous calculez les watts-heures pour des produits individuels, puis que vous les additionnez tous.
Par exemple:
Lumières LED : 20 W x 8 heures = 160 Wh ; Réfrigérateur : 100W x 24h = 2400Wh
Ordinateur portable : 35 W x 4 heures = 140 Wh ; Télé : 50 W x 2 heures = 100 Wh
Totale : 2 800 Wh
2. Sélection de la batterie
De nombreux types de batteries au plomb, y compris les batteries inondées, au gel et à tapis de verre absorbant (AGM), sont disponibles. Elles coûtent moins cher que les batteries LiFePo4, mais les inconvénients du plomb-acide l’emportent sur cet avantage. Ils sont lourds, ce qui en fait un mauvais choix pour les installations mobiles. Avec leur durée de vie plus courte (300 à 1 000 cycles), vous les paierez plus cher au fil du temps.
Ensuite, dimensionnez correctement votre parc de batteries :
Une fois que vous avez les spécifications de tout, commencez par acheter et installer les piles. Les batteries sur le marché existent en 12V/24V/48V. Votre système peut nécessiter une tension différente. Cela dépend de la tension d'entrée de l'onduleur.
Sur la base des charges ci-dessus, multipliez ce nombre par les jours d'autonomie (DoA), c'est-à-dire le nombre moyen de jours pendant lesquels vous vous attendez à une couverture nuageuse complète.
Soit : 2800Wh/jour x 3 DoA = 8400Wh
Supposons que le système 48 V soit sélectionné, les Ah nécessaires sont : 8 400 Wh/48 V = 175 Ah.
Sur la base de ces équations, notre parc de batteries a besoin d'au moins 175 Ah pour accueillir ce système simple.
3.Sélection du contrôleur de charge
Le contrôleur de charge est un dispositif placé entre une batterie et un panneau solaire, utilisé pour réguler le courant et la tension provenant des panneaux solaires. Il régule la charge de la batterie à mesure que la tension d'entrée des panneaux augmente. De cette façon, le contrôleur de charge empêche la surcharge de la batterie.
Il existe trois types de contrôleurs de charge parmi lesquels choisir :
ON/OFF, connu comme le moins efficace ; MPPT, conservant le statut de contrôleur de charge très efficace, mais également coûteux ; PWM, qui donne des résultats satisfaisants à un prix assez abordable.
La décision finale doit être prise en fonction de vos préférences personnelles, mais notre conseil serait d'opter pour MPPT ou PWM.
4.Sélection de l'onduleur
L'onduleur est un appareil utilisé pour convertir le courant continu en courant alternatif (AC), c'est-à-dire l'électricité qui alimente vos appareils.
Les onduleurs sont livrés avec une tension nominale prédéfinie, les plus petites tailles ayant généralement une tension nominale de 12 V ou 24 V. Lors de la configuration de l'ensemble du système, sélectionnez les panneaux solaires, le contrôleur de charge et les batteries afin qu'ils soient configurés selon cette valeur.
Du côté de la puissance nominale, sélectionnez toujours un onduleur légèrement plus grand que la taille calculée de votre système. Par exemple, un onduleur de 5 000 W devrait fonctionner si votre calcul de charge indique que vous avez besoin d'un système de 4 000 W. Dernier point mais non le moindre, préférez toujours un onduleur avec une sortie sinusoïdale pure pour une meilleure efficacité.
5. Sélection du ou des panneaux solaires
Sur la base du calcul de la charge et des batteries, du contrôleur et de l'onduleur sélectionnés, l'étape suivante consiste à choisir et à installer les panneaux solaires appropriés en fonction de la tension nominale.
Le but d’un panneau solaire est de convertir la lumière du soleil qu’il reçoit en électricité sous forme de courant continu (DC). Ils sont généralement classés en monocristallins ou polycristallins, les premiers étant légèrement plus coûteux, mais plus efficaces.
Les facteurs déterminent la taille du panneau solaire :
un. Consommation quotidienne d'énergie;
b : Nombre d’heures d’ensoleillement de pointe :
La première étape pour dimensionner le panneau solaire consiste à déterminer la quantité de lumière solaire reçue là où vous habitez. Bien que la quantité de lumière solaire reçue par vos panneaux soit importante, une représentation plus précise de la quantité d'énergie que vos panneaux peuvent produire est constituée des heures d'ensoleillement maximales.
Les heures d'ensoleillement maximales sont le nombre d'heures par jour pendant lesquelles l'irradiation solaire moyenne (lumière du soleil) est de 1 000 watts par mètre carré (W/m2) ou 1 kilowatt par mètre carré (kW/m2).
Une heure d'ensoleillement maximale = 1 000 W/m2 ou 1 kWh/m2 de soleil
c. Efficacité des panneaux solaires :
Vous n’obtiendrez jamais la puissance nominale du système solaire car il y a peu de pertes qui y sont associées comme :
1). Perte de salissure : Perte due au dépôt de poussière sur le panneau solaire
2). Perte d'ombrage : perte due à l'ombre des arbres et des bâtiments à proximité des panneaux
3). Perte de câblage : une perte se produit dans le câblage entre les panneaux et dans le câble allant des panneaux au groupe de batteries.
L'efficacité typique est de 70 % (considérée comme la pire situation)
Dimensionnement du panneau solaire :
Vous pouvez utiliser la formule ci-dessous pour déterminer la puissance du panneau solaire :
Watt du panneau solaire = Consommation d'énergie quotidienne (WH) / (Heure d'ensoleillement maximale x efficacité du système)
Consommation d'énergie journalière = 2800WH
Heure de pointe du soleil = 4,5 heures
Watt du panneau = 2800 / (4,5 x 0,7) = 888,88 W
En supposant que le panneau utilisé soit de 450W, la quantité requise est :
Nombre de panneaux=888,88W/450W=2
Vous devez acheter 2 panneaux de 450 W.
L’intérêt pour une vie durable hors réseau a explosé ces dernières années, et il existe rarement une meilleure option pour vos besoins énergétiques hors réseau que la mise en place d’un système d’énergie solaire. Tout ce dont vous avez besoin pour concevoir et installer votre propre unité hors réseau est de déterminer les spécifications, d'effectuer quelques calculs de base, de comprendre les bases, et vous êtes sur la bonne voie pour construire un paradis hors réseau autonome.
