Mettre en place une installation électrique solaire est intéressant dans une démarche d’autonomie.
Mais la production d’électricité est peu compatible avec une démarche écologique : utilisation de matières non renouvelables, pollution, production industrielle, ne peuvent guère être évitées lors de la fabrication des éléments nécessaires à la mise en place d’une installation de production électrique. Panneaux solaires, onduleur, batteries sont des produits industriels dont la production et le recyclage ne sont pas satisfaisants dans notre recherche d’un mode de vie respectueux de la Terre.
C’est pourquoi notre démarche initiale est de réduire l’utilisation de l’électricité au maximum pour la réserver aux usages peu gourmands et dont l’intérêt est important.
Installation en courant continu
La première installation de panneaux solaires concerne les habitats légers (cabanes, roulotte). Nous avons choisi de dimensionner notre configuration afin de fournir de la lumière, de recharger des petits appareils électroniques et d’alimenter un mini-frigo. Nous avons mis en place une solution basée sur la production de courant continu 12V.
Une production d’électricité solaire en courant continu est constituée des éléments suivants :
Les panneaux solaires transforment la lumière du soleil en un courant électrique dont la tension dépend de l’exposition au soleil.
Le régulateur de charge reçoit cette énergie variable pour la transformer en un courant 12V stable. Il gère le flux électrique selon les besoins :
- des panneaux solaires vers la batterie
- des panneaux solaires vers l’installation électrique
- de la batterie vers l’installation électrique
La batterie stocke l’énergie électrique pour la redistribuer quand la production solaire n’est pas suffisante (par exemple la nuit).
Pour dimensionner notre installation, nous avons d’abord estimé la puissance maximale nécessaire à environ 100W.
Une installation solaire de 100W s’avère insuffisante, la puissance affichée ne correspond pas à une utilisation régulière (comme le demande un mini-frigo). Il faut alors se diriger vers une solution dimensionnée à 200W, c’est à dire qu’il faut doubler la puissance attendue pour satisfaire nos besoins.
Panneaux solaires
Batterie
Régulateur de charge
Installation en courant alternatif
Nous avons ensuite réfléchi à l’utilisation de l’électricité dans la maison. Il n’était pas question de refaire une installation 12V alors que l’électricité était déjà fonctionnelle en 220V. Nous nous sommes donc dirigés vers une installation solaire en courant alternatif.
Il existe deux catégories d’installations : autonome ou raccordée.
L’installation autonome est similaire à celle présentée en courant continu : la production électrique est consommée à la demande et stockée dans des batteries. Ce qui reste (quand la batterie est pleine et qu’il n’y a pas de consommation) est perdu.
L’installation raccordée consomme la production et transmet le surplus à un fournisseur d’électricité. Il n’y a pas de stockage local, l’énergie consommée est celle du réseau quand la production solaire est insuffisante (par exemple la nuit). Ce type d’installation a pour objectif de diminuer la facture électrique par de l’auto-consommation. Il faut alors adapter ses habitudes de consommation électrique pour utiliser au maximum la production solaire (en faisant tourner par exemple les machines dans la journée).
Une installation raccordée ne nécessite pas de batterie et est donc moins utilisatrice de ressources non renouvelables. De plus, il n’y a pas de perte : ce qui n’est pas consommé est redistribué aux autres utilisateurs du réseau.
Elle a cependant deux inconvénients : d’abord en cas de défaillance du réseau, nous n’avons plus accès à l’électricité en dehors des périodes ensoleillées. Ensuite, ce type d’installation nécessite d’être mise en place par un installateur homologué, sinon le réseau refuse le raccordement. Les installateurs homologués demandent des tarifs tout à fait démesurés pour effectuer ce travail.
Notre recherche d’autonomie nous a fait choisir une installation autonome. On retrouve un schéma similaire à celui vu précédemment :
La différence est que l’onduleur produit un courant alternatif 220V, 50Hz. Sinon, on retrouve les mêmes caractéristiques que celles décrites dans l’installation en courant continu.
L’installation électrique domestique va nécessiter quelques aménagements pour permettre d’utiliser cette énergie produite : il va falloir injecter cette électricité dans notre circuit.
La solution simple est de remplacer en totalité l’électricité en provenance du réseau. Il suffit alors de brancher l’arrivée de notre production solaire entre l’arrivée du réseau (disjoncteur général) et le tableau électrique (répartiteur, disjoncteurs) et de couper le disjoncteur général pour isoler notre circuit.
Dans notre cas, nous ne cherchons pas à remplacer le réseau en totalité, mais à fournir une part électrique autonome assurée en cas de défaillance du réseau.
Nous avons sélectionné 4 sous-circuits de notre installation alimentant les éclairages et quelques prises sur lesquelles ne sont pas branchés d’éléments énergivores. Chacun des ces circuits peut être basculé du réseau au solaire individuellement.
La prise sélecteur mâle permet de choisir si le circuit est alimenté par le réseau ou par le solaire en la branchant dans la prise femelle sélectionnée.
Ce type de dérivation est mise en place pour chaque circuit domestique que nous souhaitons pouvoir basculer en énergie solaire.
Panneaux solaires
Onduleur et batteries
Tableau électrique