Architecture/dimensionnement d'une installation solaire 2KW

[atlas12345]

Bonjour à tous,

Je suis nouveau membre de ce forum et je souhaiterais avoir une relecture, des commentaires ou critiques sur un projet que je suis en train de mettre en place, mais surtout de l’aide

Pour faire simple j’ai sauvé du recyclage 12 panneaux photovoltaïques 245 W

Dont voici les caractéristiques :

EMMVEE – solar photovoltaic module
TYPE : ES 245 M 60
Power (Pmax) : 245
Open Circuit Voltage (Voc) : 37.42
Short Circuit Current (Lsc) : 8.64
Current At Maximum Power (Lpm) : 8.05
Voltage atMaximum Power (Vpm) : 30.50
Application Class : A
Permissible System Voltage : 1000 VDC

Dans ce lot de panneaux 2 sont complètement foutus (brulés, troués, fondus) 2 autres sont défectueux (1 panneaux est en ~24V un autre en ~12V, on voit que des soudures ont fondues) et les 8 restant ont la tension Voc ~37 V.
Pour tester les panneaux j’ai tout simplement mis un voltmètre (position DC 220) + sur + et – sur –, le voltmètre affichait la Voc ~37 V.

La première question que je me pose est : Est-ce que de tester comme je l’ai fait est suffisant pour dire que les panneaux affichant le Voc au voltmètre sont bons et exploitables ?

=>Pour moi oui car la tension est là et que visuellement les soudures des cellules sont bonnes.

Donc avec ces 8 panneaux je cherche à me monter une petite install solaire en autoconsommation afin de pouvoir tirer en permanence de quoi alimenter un serveur informatique et 2 routeurs qui consomment environs 150W en permanence (lu sur un wattmètre).

Pour connaitre l’énergie nécessaire j’ai utilisé le simulateur de ce site : https://www.solaris-store.com/80-simulateur-solaire
Et il en ressort que mon besoin quotidien serait de : 3600 Wh/j

La seconde question que je pose : êtes-vous d’accord avec les 3600 Wh/j comme besoin en énergie quotidiennement?


Ensuite je cherche bien évidemment à réduire les coûts mais pas au détriment de la sécurité et pour ce faire je pensais faire 2 chaines série mises en parallèle comme dans l’image ci-dessous (Source : https://fr.renogy.com/serie-et-parallele/)

serie-parallele.png

Ce qui me permettrait de cumuler tension et intensité pour au final avoir :

4 x 37.42 = 149, 68 V
4 X 8.64 = 34, 56 A

En sortie de mes panneaux solaire.

3 ème question que je me pose : Mes calculs sont bons ?



Et pouvoir utiliser ce contrôleur :
controleur.png
https://fr.aliexpress.com/item/40011...c00rIVPHE&mp=1

Ce contrôleur permet une tension d’entrée de 170V et 60A avec une puissance max de panneaux de 2160 W (36V).

Moi, dans mon cas et si mes calculs ci-dessus sont bons je ne dépasserais pas 150V en entrée avec 35 A et la puissance de mes panneaux serait de 1960W.

J’ai lu sur plusieurs sites et forums qu’il faut ajouter 10% par sécurité, bref là je ne suis pas sûr de l’endroit ou ajouter ces 10 % donc je les ajoutes partout et comme le dit le proverbe - qui peut le plus peut le moins - mais plus sérieusement je veux bien un éclaircissement sur ce point.

Réel + 10 % Total Contrôleur
149.68 V 14,96 V 164,64 V 170 V
34,56 A 3,46 A 38,02 A 60 A
1960 W 196 W 2156 W 2160 W

Pour relier ces panneaux au contrôleur :
- j’utiliserais déjà la connectique présente sur les panneaux pour les relier entre eux en série (MC4 de 4mm²).
- j’utiliserais ensuite deux « manchons » comme ci-dessous pour connecter les 2 chaines série en parallèle.
connecteur mc4.png

- 1 disjoncteur (entre la sortie des panneaux et le contrôleur)
- 2 câbles de 10 -12m en 6mm² pour relier la sortie des panneaux au disjoncteur et au contrôleur.

Là je me pose les questions suivantes :
- Quelle intensité pour le disjoncteur ? moi je pensais à 40A mais 30A serait peut être suffisant …
- Impossible de trouver des « manchons » de plus de 30A pour relier les 2 chaines série, est ce que ça va aller des manchons 30A ?
- Est-il impératif de monter en 6mm² pour relier les panneaux au contrôleur ?


D’après le simulateur que j’ai utilisé pour estimer la puissance nécessaire j’ai vu que mon installation ne serait pas suffisante l’hiver pour alimenter mon serveur, pour pallier à çà je pensais utiliser un commutateur automatique SOLAIRE<>EDF comme celui-ci :commutateur edf 3.png
https://fr.aliexpress.com/item/32896...c00rIVPHE&mp=1

Ce commutateur permettrais d’utiliser en source primaire le solaire et de basculer automatiquement sans coupure (10 – 15 ms) sur le réseau EDF quand la tension définie atteint un certain seuil 50% de la capacité des batteries et de rebasculer sur le solaire quand la tension des batteries aura atteint un certain seuil, 95% de la capacité des batteries.

Voici ces caractéristiques :
bascule EDF.png

Si je comprends bien cet équipement est capable d’être relié en entrée sur un compteur EDF qui fournit 11kw en AC 220-240V, il est capable via sa sortie « load » de fournir du courant AC 220-240V et via sa sortie « inverter » de gérer la tension des batteries et de fournir le courant nécessaire demandé par l’inverter ?



Du côté de l’inverter je pense utiliser ce modèle capable de fournir une puissance de 3000 W aux équipements connectés dessus et de gérer en entrée un parc de batterie avec une tension de 48V:
https://fr.aliexpress.com/item/40007...c00UeRZ79&mp=1


Une question que je me pose : pour commander ce modèle j’ai le choix entre 12v 24v 48v pour les batteries mais également ET SURTOUT 220v 230v 240v en sortie, quel modèle choisir pour la tension de sortie ?

Et enfin 4 batteries 12 V 150 Ah C100 comme celle-ci :
https://www.ebay.fr/itm/Solarbatteri...34601#shpCntId

Les batteries seraient reliés comme suit pour avoir du 48V 150Ah 100C soit 48v*150Ah=7200W/2=3600W à 50% de la capacité.
https://www.wattuneed.com/fr/content...solaire-en-48v

Question que je me pose : quelle section de câble pour relier les batteries 4mm² 16mm² 25mm² ou 50 mm² ?

Voilà, c’est fini ... comme dirait l’autre !

On va dire que j’ai bien commencé à travailler le sujet mais qu’il y a encore pas mal d’inconnues, je pense que je pourrais approfondir et schématiser tout ça quand les doutes seront levés.

En tout cas merci de ta lecture et du retour que tu pourras me faire.

En espérant pas avoir écrit trop de conneries, bien évidemment !


Lien vers fichier word regroupant tout ça:
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[Antoane]

Bonjour et bienvenue sur FSutura,

Lien vers fichier word regroupant tout ça:
*****

Pour être conformes à l'épinglé : https://forums.futura-sciences.com/e...de-poster.html, les pièces jointes (PJ) doivent être hébergées sur le serveur du forum. J'ai rapatrié ta PJ et l'ai convertie au format pdf, le docx étant moins souple d'utilisation :

install-1.pdf

[Povogla]

Bonjour Atlas,

quel est le but de la manœuvre vu que tu as accès au réseau électrique?

De plus est-ce que tu sais pourquoi les panneaux ont été jetés? Il y a eu pas mal de cas d'incendies dû à des panneaux de mauvaises qualité et comme tu parles de panneaux brûlés... Fais bien attention à ce que tu fais. D'autant qu'actuellement le prix par kW de panneau est vraiment bas.

Sinon pour répondre à tes questions :

La première question que je me pose est : Est-ce que de tester comme je l’ai fait est suffisant pour dire que les panneaux affichant le Voc au voltmètre sont bons et exploitables ?

Non, mesurer la tension à vide prouve seulement qu'il y a une continuité électrique sur le circuit interne. Pour être sûr qu'ils puisse débiter du courant il faut encore que tu mesures le courant de court-circuit en plaçant ton multimètre sur le calibre 10A (au minimum) entre les bornes + et - du panneau correctement exposé. Selon la doc de tes panneaux tu devrais mesurer quelque-chose de l'ordre de 8A.

La seconde question que je pose : êtes-vous d’accord avec les 3600 Wh/j comme besoin en énergie quotidiennement?

Oui là dessus rien à redire

3 ème question que je me pose : Mes calculs sont bons ?

Oui les calculs sont bons mais incomplets. Pour dimensionner le régulateur correctement il faut calculer les valeurs extrêmes. Les valeurs de tension, courant et puissance que tu as donné sont stipulé à 20°C or tant le courant, la tension et donc la puissance sont impactés par la température.
Le coefficient de température sur la tension est négatif. Ce qui signifie que plus il fait froid plus la tension du panneau augmente
Le coefficient de température sur le courant est positif. Ce qui signifie que plus il fait chaud plus le courant du panneau augmente
Le coefficient de température sur la puissance est la multiplication des deux précédent et est donc négatif, ainsi plus il fait froid plus la puissance max du panneau augmente.
Pour déterminer toutes les infos nécessaires au dimensionnement du régulateur il faudra que tu trouves uns documentation détaillée de tes panneaux.

Je passe directement aux batteries car je ne suis pas très compétent pour ce qui est des liaison au réseau. Mais sache tout de même que tu n'as pas le droit de brancher n'importe quoi n'importe comment il y a des normes à respecter affin d'éviter aux techniciens qui travailent sur le réseau de se faire électrocuter et je doute qu'un appareil venant d'aliexpress les respectent... Mais laissons ceux qui connaissent le sujet donner plus de détail.
Bref les batteries, je vois 2 gros problèmes.

Le premier, le courant de charge maximum dans une configuration 48V est d'environ 42A ce qui équivaut environ à C/3 (capacité de la batterie divisé par 3) or les batteries à décharge lente ne sont pas du tout prévu pour ce genre de courant. La aussi il faudrait la datasheet de la batterie pour optimiser mais la règle générale est de limiter la charge à C/20 si on veut faire durer la batterie dans le temps et la limite haute serait C/10.

Le seconde concerne la capacité, tu admet une décharge de 50% ce qui est beaucoup pour une batterie au plomb, en générale on table plutôt sur 20% pour maximiser la durée de vie de la batterie. Comme dans ta solution tu pourras basculer sur le secteur en cas de décharge trop profonde c'est moins problématique mais pour éviter ce cas au maximum je dimensionnerait la batterie avec une décharge à 20% lors de la plus longue nuit de l'année (16h)

En prenant en considération les deux exigence ci-dessus on peut calculer deux capacité de batterie et il faudra partir sur la plus grande trouvée. Si on dimensionne par rapport au courant de charge on obtient une capacité de 420Ah à C/10, si on dimensionne par rapport à la profondeur de décharge on obtient une capacité de 250Ah. Donc une capacité de 420Ah en 48V est à retenir.

A partir de là tu peux aller entrer ces valeurs dans le simulateur PVGis fourni par la commission européenne pour déterminer les performances de ton installation. Il y a une option de simulation en "off grid" qui convient pour simuler ton cas.

[atlas12345]

Salut Povogla,

Tout d’abord je tiens à te remercier pour ta réponse ensuite et pour répondre à ta question :

quel est le but de la manœuvre vu que tu as accès au réseau électrique?

Elle est toute simple, comme je l'écrivais plus haut j'ai récupéré des panneaux solaires gratuitement et comme je fais tourner un serveur informatique à la maison l'objectif serait de pouvoir alimenter cette machine avec les panneaux solaires récupérés. Ensuite j'ai bien d'autre idée sur l'utilisation de cette énergie comme par exemple alimenter une pompe de piscine l'été et éventuellement une petite pompe à chaleur pour faire du froid l'été, je pourrais également recharger les batteries de mon drone ou des piles rechargeables ou encore téléphone tablette... Tous ces équipements domestiques mis bout à bout consomment pas mal de courant d'ou l’intérêt de pouvoir les utiliser sans à avoir à payer l'électricité.

Ensuite je n'ai pas récupéré ces panneaux à la poubelle chose que je n'avais pas précisé, ils ont été récupérés chez un pro que je connais qui lui même fait des installations photovoltaïque, ces panneaux ont étés fabriqués en 04/2010. il s'agit du remplacement de panneaux chez un de ces client et en lui posant la question il me les à donnés, sympa non ! remarque peut être aussi que le recyclage de ce genre de produit lui posait problème. Après j'ai peut être exagéré sur leur état sur les 12 il n'y en à qu'un seul qui présentait des noirceurs sur le derrière et un autre ou un condensateur présent dans la boite de jonction qui avait chauffé et pété le plastic à un peu fondu dans cette boite à l'endroit de la connexion. 2 autres ce sont les soudures qui relient les cellules qui ont noircies.

J'ai cherché sur le net si il existait un risque d'incendie lié à l'utilisation de panneaux solaire oui et non : les panneaux en eux mêmes ne peuvent pas provoquer d'incendie et ce que j'en conclu c'est que les rares cas recensés (1/10000) étaient soit liés au non respect des normes : mise à la terre, disjoncteurs ou au boitier de jonction. C'est d’ailleurs la raison pour laquelle je cherche autant d'information, je ne vais pas faire n'importe quoi !
Et je parle de norme je me suis donc documenté à ce sujet et j'ai trouvé un petit guide concernant les "best practice" d'une installation solaire, je vais donc en prendre connaissance et les suivre à la lettre.

Par contre là ou je suis emmerdé c'est que mon multimètre n'est pas capable de mesurer une intensité supérieure à 2A ! je vais voir pour en emprunter un de 10A. Je ferais un retour sur les mesures prises.

Sinon il y a un moment ou j'ai pas du être clair dans mon post mais je te rassure je ne suis pas un terroriste et je n'ai pas l'intention d'électrocuter quelqu'electriciens que ce soit !
quand tu écris

Mais sache tout de même que tu n'as pas le droit de brancher n'importe quoi n'importe comment il y a des normes à respecter affin d'éviter aux techniciens qui travaillent sur le réseau de se faire électrocuter

je tiens à préciser que mon install n'est absolument pas prévue pour injecter quoi que ce soit dans le réseau EDF. Le boitier auquel je pense tu faisais allusion n'est pas un onduleur permettant l'injection mais juste un switch/commutateur qui fonctionne justement à l'inverse c'est à dire qui aura 2 sources d’énergies en ENTREE, le solaire et le réseau EDF et qui permettra la bascule EN CONSOMMATION entre le solaire et l'EDF. Désolé je n'ai pas été suffisamment clair dans la description qui ma foi est un peu copieuse ...

Tu me fais me poser pas mal de questions et je t'en remercie notamment sur la relation existante de la température sur les tensions intensité fournies par des panneaux solaire - j'avoue que là on tape dans le dur et que je n'avais aucune putain d'idée que ça existait ce genre de truc ! - soit, pour la prendre en compte j'ai trouvé la datasheet de mes panneaux, la voici :
https://issuu.com/solarjournal/docs/..._image_e_webx1
T° coefficient Voc = -0,36%/K
T° coeff short circuit current = +0.02%/k
T° Coeff Rated Power = -0,47%/K
NOCT (Normal Operating Cell Température) = 48°C +/- 2K

d'après ce site http://www.photovoltaique.guidenr.fr...ovoltaique.php) il est détaillé ce qui suit :

la tension à vide d’une cellule photovoltaïque diminue de 2 mV lorsque la température de la cellule augmente d’un degré Celsius

Quant au courant il augmente en moyenne de 2 mA lorsque la température augmente d’un degré Celsius,

ça revient à la même chose que ce que tu as écrit plus haut :

Le coefficient de température sur la tension est négatif. Ce qui signifie que plus il fait froid plus la tension du panneau augmente
Le coefficient de température sur le courant est positif. Ce qui signifie que plus il fait chaud plus le courant du panneau augmente
Le coefficient de température sur la puissance est la multiplication des deux précédent et est donc négatif, ainsi plus il fait froid plus la puissance max du panneau augmente.

toujours d’après ce site : En France, on considérera des températures allant de -10 °C à 70 °C

donc si je comprends bien la T° nominale de fonctionnement de ces panneaux est de 48°C.

pour pouvoir prendre en compte ces coefficients je dois:
Quand il fait chaud
Enlever -0.36% par degrés C° supplémentaire entre 48° C et 70° C soit 22° C pour la tension
Ajouter +0.02% par degrés C° supplémentaire entre 48° C et 70° C soit 22° C pour le courant
Quand il fait froid
Ajouter 0.36% par degrés C° inférieur entre 48° C et -10° C soit 58° C
Enlever 0.02% par degrés inférieur entre 48° C et -10° C soit 58° C

et pour la puissance -0.36*+0.02=-0.0072w
donc ajouter 0.0072w par degrés supplémentaire entre 48° C et -10° et enlever 0.0072w entre 48° C et 70° C

C'est bien ça Povogla ?

et si je reprend mon tableau peux tu m'aider à le compléter ou me donner un exemple pour la U,I, P ou comment calculer ce que ça représente pour 1 degrés de plus ou de moins ?


Réel | + 10 % | Total | + coef |MAX Contrôleur
149.68 V | 14,96 V | 164,64 V | | 170 V
34,56 A | 3,46 A | 38,02 A | | 60 A
1960 W | 196 W | 2156 W | | 2160 W


Concernant les batteries je suis pas sur d'avoir encore tout compris, je reviendrais certainement sur le sujet mais que me conseille tu comme batteries, au gel ?

BaT

[A voir en vidéo sur Futura]

[Povogla]

Ok je comprend mieux la démarche.

Je te conseille vivement de te renseigner sur le principe de l'autoconsommation. C'est ce qui se fait le plus à l'heure actuelle et avec 2kW tu es pile dans la plage de puissance idéale.
Ne vas pas t'encombrer de batterie qui feront grimper le prix de ton installation et aussi sa complexités pour éviter quelque % d'énergie non consommés.

Pour les tensions, courant et puissance max je vérifierai tes calculs plus tard.

[atlas12345]

Salut povogla

Bonne nouvelle pour moi car j’ai enfin réussi à tester l’amperage de mes panneaux et ceux ci sont bons. Je continue de mon côté a travailler le sujet et je suis bien d’accord avec toi pour les batteries et je pense avoir trouvé un autre moyen d’utiliser ces panneaux sans avoir A acheter Des batteries onéreuses. J’ai trouvé cet onduleur https://kitsolaire-discount.com/fr/o...511843314.html qui je pense va bien me simplifier et correspond parfaitement à mes besoins. Cet appareil a 2 sources d’énergie EDF et les panneaux et il gère ta consommation suivant ta production solaire et complète avec l’EDF. Le gros avantage c’est sa capacité de 500v en entrée Donc là j’ai de la marge ! Et surtout pas obligé d’avoir de batteries.
Concernant l’installation je vais faire au plus simple en utilisant des coffrets AC et DC pré câblé équipéS de disjoncteurS Et Parafoudre bien évidemment aux normes. Pour le reste je commanderais les câbles solaires, de terre et de raccordement en même temps que l’onduleur et les coffrets. D’ailleurs c’est pas donné ce matériel !!
En gros l’installation me reviendrait à pas Moins de 1000€ Quand même !
Mais j’ai estimé que je pourrais produire Et consommer environs 2000 kw par an . Je me base sur la production d’installation Solaire à côté de chez moi en prenant la plus mauvaise année de production sur les 10 dernières années , en ramenant la production mensuelle pour 1000wc et en multipliant par 2 (j’ai 2000wc).
En gros l’installation me permettrait de couvrir entre 10% et 75% de ma consommation suivant le mois de l’année et de faire une économie d’environs 300€ /an. Donc un peu plus de 3 ans pour rentabiliser...
les calculs restent théoriques bien sur et demande à être affinés car je ne réinjecte rien dans le réseau et que la production en surplus ne sera pas utilisée Faute de stockage ... c’est là qu’il faut calculer En fonction de la production journalière , le surplus d’énergie perdu et ce que le stockage pourrait apporter en terme d’énergie.
Personne aurait une formule magique ?

[f6bes]

Bjr à toi, Si tu es en région fort ORAGEUSE, n'oublie pas qq protections sur ton installation (foudre).
C'est TOI qui devra survenir au remplacement de matériel....en cas de probléme.
Surplus d'énergie.....alimenter une cumulus éventuellement.
Bonne journée

[atlas12345]

Salut ,

Côté orages il y a pire ailleurs chez moi ça peut encore aller, mais comme partout ça claque fort des fois ! J’ai bien pris en compte toutes les protections DC et AC mais ça coute une blinde les coffrets pré cablés ! Si qqun a un bon plan je suis preneur .
Côté surplus j’avais pensé à une petite clim quelque heure par jour l’été quand ça produit bien mais je n’ai pas encore fait les calculs de surplus donc à voir si le cumulus consomme moins !
Pour remplacer le matos ce ne sera pas un problème suffit de disjoncter et couvrir les panneaux pour en remplacer un au cas ou, d’ailleurs je planche sur leur fixation qui sera au sol et je me masturbe le cerveau pour me construire un cadre qui me permettrait de basculer l’inclinaison de mes panneaux entre été et hiver . Entre 20 et 60 degrés. Dans l’idéal je voudrais faire un cadre pour poser en mode portrait sur 2 rangées de haut et bien sûr avec une inclinaison modifiable ‘ou un petit Tracker).
Je pense que certain d’entre vous vont me prendre pour un barge au vue du peu à gagner mais je trouve ça intéressant et l’énergie est notre avenir économisons la ! ��

[f6bes]

Surtout ne dépensons PAS plus que ce qu'on espére " économiser " !
Bonne journée

[atlas12345]

bonjour,

je tenais a vous faire un petit retour sur mon installation.

du coup j'ai opter pour 2 onduleurs :

1 1kva avec batterie 12V 105 Ah qui alimente une petite baie informatique via un tracker solaire et 2 panneaux de 245W
et
1 5.5Kva hybride sans batterie qui alimente la maison via 9 panneaux 245w.

ca tourne depuis mars et ca fonctionne plutôt bien quand il fait beau.

ci dessous quelques images pour mieux vous rendre compte:

image4.jpg
21052712053517534.jpg
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210527120535813669.jpg
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[goaoute]

Tu a là un forum dédié truffé d'experts en la matière-->: https://forum-photovoltaique.fr/

[titijoy3]

je n'aurai qu'un mot: bravo!!