Foire aux questions

 1 - DIFFERENTS TYPES DE RACCORDEMENT: GENERALITES

1. 01.1 - Présentation des différentes typologies d'installation

La filière du photovoltaïque se développe continuellement, au rythme des évolutions du marché, offrant de nouvelles opportunités de production énergétique.

3 typologies d'installation se distinguent aujourd'hui:

-les systèmes autonomes

-les systèmes de réinjection avec revente à EDF

-les systèmes d'autoconsommation

Dans les débuts du photovoltaïque en 2006, seules des solutions de revente à EDF étaient proposées au client. Le client produit donc de l'électricité uniquement destinée à être réinjectée dans le réseau en vue d'en retirer un bénéfice à l'aide du tarif de rachat mentionné sur son contrat. Les appareils électriques de la maison/du bâtiment continuent d'être alimentés par le réseau EDF au prix public de l'électricité.

Entre temps, des systèmes autonomes ont été développés pour satisfaire la demande énergétique des sites isolés non raccordés au réseau. Cela touche plus particulièrement les sites mobiles (bateaux, camping-cars...) ou isolés (chalets, yourtes...). Dans cette configuration, l'électricité produite est directement stockée dans un parc de batteries en vue d'être consommée directement par les appareils électriques en fonctionnement ou ultérieurement dans le cas de surplus de production.

L'installation vise à rendre totalement autonomes les sites isolés en couvrant 100% de leurs besoins énergétiques.

Aujourd'hui, pour s'adapter aux exigences et contraintes du marché, un nouveau type de raccordement voit le jour: l'autoconsommation.

En effet, dans un contexte d'augmentation des prix de l'électricité couplé aux baisses successives des tarifs de rachat de l'électricité par EDF; le gouvernement et les différents acteurs des énergies renouvelables portent sur le devant de la scène l'autoconsommation.

Son fonctionnement est simple et ses avantages multiples. L'autoconsommation consiste à produire localement et à consommer localement. Ainsi, l'électricité étant consommée par le foyer qui la produit, cela permet de réduire considérablement la facture d'électricité des ménages, à présent fournis que partiellement par EDF, puisqu'il sert uniquement de complément en cas de non production de l'installation et lorsque les batteries sont vides. De surcroît, cette solution vient alléger considérablement le réseau EDF.

L'excédant de production non consommée est renvoyée gratuitement sur le réseau EDF. L'installation est par conséquent dimensionnée de façon intelligente, permettant de couvrir les besoins du ménages/bâtiment sans jamais atteindre la surproduction.


2. 01.2 - Tableau comparatif des différentes possibilités de raccordement

 

 Systèmes AutonomesRevente à EDFAutoconsommation
Que fait-on de l'électricité produite? Stockée dans les batteries puis consommée localementRevendue en totalité à EDF, sans être consomméeDirectement consommée localement
Quelle installation pour qui?

Sites isolés non raccordés à EDF et applications mobiles


Résidences secondaires (pour alimenter de petits équipements)


Résidences principales


Bâtiments d'activités


Centrales photovoltaïques


Résidences principales


Bâtiments d'activité


Quartiers

Stockage de l'électricitéParc de batteries indispensable pour être autonome jour & nuitPas de stockageAvec ou sans stockage
Comment fixer les panneaux?Tout type de fixations: au sol, en façade, en intégré bâti, en surimpositionIntégration au bâti obligatoireTout type de fixations: au sol, en façade, en intégré bâti, en surimposition
Quelles formalités administratives?AucuneContrat auprès d'EDF avec tarif de rachat fixé pour 20 ans. Frais de raccordement environ 1500€Simple déclaration auprès d'EDF

 


3. 01.3 - Schémas des installations

Schéma d'une installation avec réinjection sur le réseau

 

schéma

 

Schéma d'une installation en autoconsommation

Installation

 


Schéma d'une installation autonome

 

                       "Schéma


 2 - INSTALLATIONS PHOTOVOLTAIQUES AUTONOMES

4. 02.1 - Principe et schéma d'une installation typique

Principe:

Une installation photovoltaïque autonome (c'est-à-dire non raccordée au réseau) doit être capable de fournir de l’énergie, y compris lorsqu’il n’y a plus de soleil. Il faut donc qu’une partie de la production de la journée soit stockée dans des batteries. Une installation photovoltaïque standard se compose de :

-          un ou plusieurs modules photovoltaïques ;

-          un régulateur de charge ;

-          une ou plusieurs batteries ;

-          un convertisseur de tension (onduleur) dans la plupart des cas.

L’autonomie de ce système le rend adaptable à de nombreuses situations pour lesquelles le solaire est souvent la seule possibilité d’obtenir de l’énergie. Ainsi, il est facile de l’ajuster sur un camping-car, un bateau, un chalet de montagne ou pour alimenter une partie de sa maison. Il est cependant important de bien dimensionner son installation en fonction de ses besoins et du niveau de confort souhaité. Faites-vous toujours conseiller par des personnes ayant un bon niveau d'expertise.

 

Installation

1- Panneau solaire photovoltaïque. C'est la source primaire d'énergie de l'installation. Plusieurs panneaux peuvent être associés entre eux pour atteindre des puissances supérieures.  

2- Régulateur. Adapté à la puissance produite et consommée, il est l'élément central de l'installation. Il permet de convertir la tension du panneau solaire (variable dans le temps) en tension continue adaptée à la charge des batteries. Le régulateur joue également le rôle de coupe-circuit lorsque la batterie atteint son seuil de décharge ; il évite ainsi la destruction de la batterie en cas de trop forte décharge.

3- Batterie. Permet de stocker l'énergie pour la nuit et les périodes peu ensoleillées. Son dimensionnement dépend principalement de votre consommation et de votre besoin d’autonomie.

4- Onduleur (ou convertisseur DC/AC). Il convertit le courant continu 12V ou 24V en 220V alternatif pour la majorité des appareils domestiques. Cet appareil est également doté d’une sécurité contre la décharge profonde de la batterie.

5- Equipements et appareils DC, fonctionnant en 12V ou 24V continu.

6- Equipements et appareils AC, fonctionnant en 220V alternatif.


5. 02.2 - Comment dimensionner son installation ?

Afin de choisir les équipements appropriés pour votre installation, il est nécessaire de bien dimensionner chacun d'entre eux. Cela se fait en plusieurs étapes successives :

1 - Evaluation de la consommation électrique

Avant toute chose, il faut calculer quelle quantité d'énergie électrique est consommée en moyenne par jour par vos appareils.

Voir la question suivante pour en savoir plus.

2 - Dimensionnement des panneaux et/ou de l'éolienne

Une fois que la consommation électrique journalière moyenne est connue, on peut définir quelle puissance électrique doit-on installer, en fonction de l'ensoleillement de la région d'installation.

Voir les sections "Panneaux photovoltaïques" et "Eoliennes" pour en savoir plus.

3 - Dimensionnement du parc de batteries

La capacité de stockage du parc de batteries est à définir en fonction de votre consommation journalière et du nombre de jours d'autonomie que vous souhaitez assurer, pour les jours de mauvais temps.

Voir la section "Batteries Stationnaires" pour en savoir plus.

4 - Dimensionnement du régulateur

Le régulateur doit être choisi en fonction des panneaux et des batteries de l'installation.

Voir la section "Régulateurs de charge" pour en savoir plus.

5 - Dimensionnement du convertisseur

L'onduleur accepte une puissance maximum, il faut donc le choisir en fonction de vos appareils électriques.

Voir la section "Convertisseurs de tension" pour en savoir plus.

6 - Dimensionnement des câbles électriques

Les câbles doivent être correctement dimensionnés pour éviter tout danger.

Voir la section "Divers" pour en savoir plus.


6. 02.3 - Evaluer sa consommation électrique

La première étape dans la démarche d'installation d'un kit autonome consiste à estimer la quantité d'énergie électrique consommée par vos équipements.

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En premier lieu, il faut faire l'inventaire de tous les équipements électriques qui seront alimentés par l'installation photovoltaïque : éclairage, appareils électro-ménagers, téléviseur, chargeurs divers...

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Pour chaque équipement, il faut estimer sa durée d'utilisation journalière moyenne et la mutliplier par la puissance de l'équipement en question (en Watts). On obtient alors la quantité d'énergie consommée par cet appareil pendant une journée, en Watt-heures ou kiloWatt-heures (kWh).

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Selon que vous utilisiez votre installation pendant les mois d'été ou d'hiver, votre consommation peut varier. On allume plus longtemps des lumières en hiver par exemple !

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Pour cela, il faut donc calculer la consommation pour le "pire mois" d'utilisation.

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Pour en savoir plus : "Puissance électrique d'appareils domestiques courants" (section "Convertisseurs de tension").


 3 - PANNEAUX PHOTOVOLTAIQUES

7. 03.1 - La cellule photovoltaïque : comment ça marche ?

Découvert en 1839 par le physicien français Antoine Becquerel, l’effet photovoltaïque est le phénomène qui consiste en la transformation de la lumière reçue par une cellule semi-conductrice, en énergie électrique.

 

Quand une cellule est exposée aux rayons du soleil, l’énergie lumineuse reçue est en partie absorbée par le matériau semi-conducteur (généralement à base de silicium) constituant la cellule. Cette énergie absorbée a pour effet de créer des paires « électrons – trous », porteurs de charges électriques. La structure du semi-conducteur fait que les électrons vont remonter jusqu’aux contacts supérieurs et traverser le circuit électrique externe, jusqu’à revenir à la cellule par le contact arrière et recombiner avec un trou : un courant électrique est donc généré !

 

 

Structure

Structure d’une cellule et illustration de l’effet photovoltaïque

 

Le courant généré est lié à l’intensité lumineuse à laquelle la cellule est exposée. Plus il y a de soleil, plus le courant sera important.

 

Une cellule délivre une tension continue située autour de 0.5V. C’est pourquoi un panneau est composé de plusieurs cellules en série afin d’avoir en sortie une tension adaptée (12 ou 24V).

 

Pour en savoir plus : http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_photovoltaïque


8. 03.2 - Composition d'un panneau photovoltaïque

Les panneaux solaires photovoltaïques sont composés de cellules qui transforment l’énergie du soleil en électricité, par « effet photovoltaïque ». Les cellules sont connectées entre elles par des lames métalliques conductrices, et « encapsulées » entre une feuille arrière protectrice (backsheet) et une plaque en verre, qui laisse passer le maximum de lumière tout en protégeant les cellules des intempéries. La plupart des panneaux sont en outre munis d’un cadre extérieur en aluminium, permettant un montage facile sur châssis ou sur rails.

 

 

Vue

Vue éclatée (simplifiée) d’un panneau photovoltaïque

 

Les barres conductrices sont reliées au sein d’un boitier de jonction collé sous la feuille arrière. Ce boîtier permet de connecter facilement au panneau des câbles ou des connecteurs adaptés. Il contient également  des diodes de by-pass (qui permettent de limiter les pertes dues aux ombrages) ainsi que des diodes anti-retour pour protéger le panneau et optimiser sa production.


9. 03.3 - Comment déterminer la qualité d’un panneau photovoltaïque ?

Selon leur fabricant, les modules photovoltaïques sont de plus ou moins bonne facture. La qualité des cellules solaires elles-mêmes revêt une importance capitale car c’est ce qui détermine la puissance électrique produite par le panneau.


Découpe des cellules solaires

Selon les fabricants, les wafers à l’origine des cellules en silicium monocristallin sont découpés différemment, c’est pourquoi certaines ont une forme proche du carré tandis que d’autres ont des coins rognés, comme l’illustre le schéma ci-contre.

Cela s’explique par le fait que certains fabricants ne conservent que la partie centrale du lingot de silicium cylindrique qui est découpé, tandis que d’autres n’hésitent pas à faire une découpe plus large, pour avoir moins de perte de matière et vendre leurs wafers à un prix plus bas. Cependant , ces derniers laissent un espace vide entre 4 cellules lors de l’encapsulation dans le panneau. Donc, à surface de panneau équivalente, la quantité d’électricité produite est légèrement moins élevée.


Un panneau à cellules carrées est donc à favoriser.


 

Les panneaux vendus par Sellande sont construits à partir de cellules à très haut rendement, d’excellente qualité, fabriquées par des entreprises reconnues pour leur professionnalisme, ce qui vous garantit une production optimale sur le long terme.

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Procédé

Qualité du panneau

Outre les cellules solaires, l’épaisseur du verre protecteur, la solidité du cadre, la qualité des soudures dans le boîtier de connexion ou celle des joints en silicone, sont autant d’indicateurs de qualité d’un panneau photovoltaïque.

Le verre solaire doit être suffisamment épais pour résister aux chocs (chutes de branches, grêlons, etc.). Un verre de moins de 3.2 mm d’épaisseur est à éviter.

La solidité du cadre assure également une bonne tenue mécanique du module, en cas de chute accidentelle de celui-ci pendant le transport ou l’installation par exemple.

Les soudures des diodes du boitier de connexion sont un autre point sensible : si une diode casse à cause d’une mauvaise soudure, c’est toute une partie du panneau qui ne produira plus d’électricité !

Enfin, une jointure mal effectuée peut causer l’intrusion d’humidité sur les parties électriques, et nuire au bon fonctionnement du panneau.

Prenez le temps de vous pencher en détail sur les caractéristiques techniques du panneau que vous souhaitez acheter et, si possible, vérifiez sur le panneau lui-même les points cités ci-dessus, avant tout achat.

Nos experts sont intransigeants sur les panneaux que nous recevons, vous pouvez donc faire confiance à Sellande quant à la fiabilité des produits que nous vous proposons.


10. 03.4 - Monocristallin, polycristallin, amorphe : le point sur les différentes technologies

Comment différencier le Monocristallin du Polycristallin

Les cellules en silicium monocristallin sont d’une couleur unie, et ont généralement des angles arrondis, légèrement courbés. Cela est du au fait que ces cellules sont circulaires à l’origine (car issues de lingots cylindriques). On tranche ensuite les bords  de ces "wafers" de manière à les rendre carrés, ou quasi-carrés afin d’optimiser la surface couverte par les cellules et de réduire les chutes de silicium.

Les cellules en silicium polycristallin sont quant à elles reconnaissables par leur aspect « multicolore », dû à la formation d'une multitude de cristaux d’orientations différentes, imbriqués les uns dans les autres, lors du procédé de fabrication qui diffère de celui des cellules monocristallines (cristallisation plus rapide du silicium).

 

Cellule     Cellule

Cellule monocristalline       Cellule polycristalline

 

Y 'a-t-il une différence de rendement?

Il y a quelques années encore, les panneaux en monocristallin avaient un rendement légèrement supérieur à celui des panneaux polycristallins, cependant les améliorations des procédés de fabrication de ces derniers font que la différence est devenue négligeable aujourd’hui.

Et les panneaux amorphes?

Les panneaux en silicium amorphe font également leur apparition sur le marché du photovoltaïque. Ces panneaux faits de films minces, souples, ont cependant un rendement moins élevé et ont une durée de vie plus limitée; leurs domaines d'application privilégiés sont donc différents.


11. 03.5 - Comment choisir un panneau adapté à ses besoins ?

Pour choisir un panneau correctement dimensionné, il faut avant tout définir ses besoins énergétiques, c’est-à-dire évaluer sa consommation électrique journalière. Cela vous permet de savoir quelle puissance de panneau est nécessaire pour produire suffisamment d’électricité chaque jour.

La puissance électrique délivrée, caractéristique principale d’un panneau photovoltaïque, varie selon le modèle choisi. Le marché propose des petits panneaux de faible puissance (quelques Watts seulement) aux plus grands panneaux de puissance pouvant atteindre 300W. Selon les panneaux, la tension nominale est également différente (12V ou 24V en général). Il faut prendre garde à ce que cette tension soit compatible avec le reste du système (particulièrement le régulateur et le parc de batteries).

Bien sûr, la production ne dépend pas seulement de la puissance nominale du ou des panneaux, mais aussi de l’ensoleillement de la région d’installation !


12. 03.6 - L'ensoleillement ou "Gisement Solaire"

Le soleil est la plus grande source d’énergie que nous avons à notre disposition. L’énergie solaire totale reçue sur Terre pendant une demi-heure pourrait suffire à combler les besoins énergétiques de l’humanité toute entière pendant un an !

Cet immense potentiel, trop peu exploité, est aujourd’hui à portée de main grâce aux panneaux solaires (thermiques ou photovoltaïques). Les avancées technologiques de ces dernières années ont permis d’améliorer leur rendement pour les rendre économiquement compétitifs.

Bien sûr, le « gisement solaire » (l’ensoleillement) varie avec les saisons et la localisation. En France, il varie de 1000 à 2000 kWh/m² par an en moyenne. Ce paramètre est important car il influe directement sur la production des panneaux.

Carte de l’ensoleillement annuel en France

Carte de l’ensoleillement annuel en France (source : JRC) 

Ensoleillement et dimensionnement

On peut calculer la production journalière moyenne d'un panneau à partir des données météorologiques d'ensoleillement. On se base souvent sur le nombre d'"heures équivalent plein soleil" (ou PSH pour Peak Sun Hours en anglais), qui correspond au nombre d'heures par jour ou le soleil est rayonne à 1000W/m² (valeur d'ensoleillement servant à calculer la puissance nominale des panneaux). Un ensoleillement de 5 PSH par jour signifie donc que l'énergie reçue tout au long de la journée vaut envrion 5000Wh/m².

On multiplie le nombre de PSH par la puissance de(s) panneau(x) pour obtenir la production photovoltaïque moyenne par jour.

Exemple: Que produit un panneau de 100W installé en Bretagne, un jour de juin?

Les données météorologiques indiquent que le nombre d'heures équivalent plein soleil, pour cette région et cette période de l'année, est d'environ 5.7 PSH.

La production journalière du panneau sera donc de 5.7h/jour x 100W = 570Wh/jour.

On remarquera que cette valeur est une moyenne pour le mois (elle varie selon la présence ou non de nuages) et est valide pour une inclinaison de panneau donnée (horizontale dans l'exemple).

Méthode du "Pire Mois" (Worst Month Method)

Pour dimensionner les panneaux de l'installation, on se base généralement sur le pire moisd'ensoleillement, ce qui permet d'assurer une production suffisante pendant toute la période d'utilisation de l'installation. On se basera donc sur l'ensoleillement moyen du mois de décembre pour une installation fonctionnant toute l'année, tandis que les mois de mars ou septembre pourront servir de base de calcul pour une installation servant uniquement l'été.

Pour en savoir plus : Logiciel CalSol (INES)


13. 03.7 - Orientation et inclinaison

L’orientation optimale (dans l'hémisphère nord) est bien évidemment le plein sud, si l'on veut avoir une production maximale tout au long de la journée. Aidez-vous d'une boussole au besoin!

Pour des applications spécifiques ou il faut produire l'électricité de préférence le matin ou le soir, il peut arriver que les panneaux soit d'avantage tournés vers l'est ou vers l'ouest.

L'inclinaison des panneaux a un impact sur les variations de production saisonnières.

En France métropolitaine, il est en général admis que le meilleur rendement moyen sur l'année est obtenu pour une inclinaison voisine de 30° par rapport à l'horizontale.

Si l'on veut maximiser la production en hiver, quand le soleil est moins haut dans le ciel, on doit incliner les panneaux plus près de la verticale (60° en général).

A l'inverse, en été, les panneaux produisent le maximum s'ils sont placés à l'horizontale.

Eviter les ombrages

Les ombrages des toute sorte sont à éviter à tout prix, car ils diminuent considérablement la production des panneaux. Il faut avant toute chose s’assurer qu’aucun arbre, buisson, cheminée ou bâtiment ne fasse de l’ombre aux panneaux !


14. 03.8 - Quel est l’intérêt de ventiler des panneaux photovoltaïques ?

Au cours de leur fonctionnement,  les panneaux solaires sont soumis à des températures élevées, de par leur exposition aux rayons du soleil. Les cellules, encapsulées entre la vitre protectrice et la feuille arrière du panneau, peuvent dépasser 80°C : il suffit de poser la main sur un panneau pour s’en rendre compte !

Le problème engendré par ces hautes températures de fonctionnement est la dégradation du rendement des cellules, généralement de l’ordre de -0.5% / °C. Etant donné que le rendement « nominal » d’un panneau photovoltaïque est déterminé à une température de 25°C, on réalise que la température des cellules est un réel problème : une cellule à 50°C produit 12.5% d’électricité de moins que l’annonce le constructeur, ce qui est loin d’être négligeable !

Intérêt de ventiler les panneaux photovoltaïques

L’élévation en température est engendrée par l’accumulation de calories dans le collecteur photovoltaïque. Pour avoir une installation performante, il est nécessaire de savoir traiter cette problématique. Afin de stopper cette élévation ou de l’atténuer, il est donc nécessaire de favoriser l’évacuation des calories par une ventilation naturelle adaptée. Tous les kits de fixation vendus sur www.sellande.com vous assurent une ventilation naturelle de votre panneau solaire et participent à l’amélioration du rendement de votre installation solaire. Les kits de fixation sont spécialement conçus pour que l’air ambiant pénètre entre la toiture et la face arrière du panneau pour refroidir les cellules chauffées par le rayonnement solaire.


15. 03.9 - Mise en série/parallèle de panneaux photovoltaïques

Les installations photovoltaïques sont souvent composées de plusieurs panneaux. Voici comment procéder pour les connecter ensemble dans les règles de l’art…

ATTENTION : Ne connecter ensemble que des panneaux rigoureusement identiques(même modèle, mêmes caractéristiques électriques) pour éviter pertes de rendement et échauffement. Vérifier que le régulateur peut supporter la tension et l’ampérage en sortie de l’installation.
S’assurer que l’installation est déconnectée avant toute opération.

Lors de la mise en série de panneaux, les tensions s’additionnent.

Relier le connecteur « + » du second panneau à la borne « - » du premier comme le montre l’illustration ci-contre:

Schéma de mise en série de panneaux photovoltaïques

Lors de la mise en parallèle, les courants (intensités) s’additionnent. La tension aux bornes de l’ensemble reste inchangée.


Relier ensemble les bornes « + » des différents panneaux et du régulateur à l’aide de broches/douilles de dérivation. Faire de même avec les bornes « - »:

Schéma de mise en parallèle de panneaux photovoltaïques

Exemple d’un câblage "2x2" : deux chaînes de deux panneaux en série. Dans ce cas la tension aux bornes de l’ensemble vaut deux fois la tension d’un panneau, il en va de même pour le courant.

On notera le chemin parcouru par les câbles : même longueur parcourue dans les deux chaînes, allers et retours rapprochés pour éviter tout phénomène électromagnétique.

Schéma de connexion pour 4 panneaux photovoltaïques (2 série x 2 parallèle)


 4 - EOLIENNES

16. 04.1 – Comment fonctionne une éolienne ?

La transformation de l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique est connue depuis des siècles avec les moulins à vent. Les éoliennes d’aujourd’hui permettent de retransformer cette énergie en électricité, grâce à une génératrice électrique dont le rotor est entraîné par les pales.

Une éolienne fait-elle beaucoup de bruit ?

On dénonce souvent les nuisances sonores produites par les éoliennes. Cela était vrai pour les premières générations d’éoliennes et pour les plus puissantes installées dans des grands parcs éoliens, mais les améliorations technologiques (utilisation de nouveaux matériaux, amélioration des transmissions mécaniques) ont permis de réduire considérablement ce problème. Les petites éoliennes pour site isolé génèrent un bruit relativement faible, d’un volume sonore souvent inférieur au reste de l’environnement (bruissement des feuilles des arbres, etc.)

La transformation de l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique est connue depuis des siècles avec les moulins à vent. Les éoliennes d’aujourd’hui permettent de retransformer cette énergie en électricité, grâce à une génératrice électrique dont le rotor est entraîné par les pales.


17. 04.2 – Comment dimensionner son installation éolienne

Selon votre consommation électrique moyenne, vous aurez besoin d’une éolienne plus ou moins puissante. Les notices des constructeurs indiquent en général la production moyenne d’une éolienne en fonction de la vitesse moyenne du vent sur une période donnée.

Le « gisement éolien » (potentiel énergétique apporté par le vent) dépend fortement de la topographie du site d’installation. L’idéal est de recueillir des informations sur site, ce qui est beaucoup plus précis que d’utiliser des données moyennes à l’échelle d’un département ou d’une région.

Installations hybrides éolienne + solaire

La production d’une éolienne est plus importante en hiver, ce qui en fait donc un compagnon idéal pour une installation solaire photovoltaïque, qui a au contraire une production amoindrie en hiver.

Ces installations hybrides sont idéales si vous souhaitez avoir une source d’électricité autonome fiable tout au long de l’année. Un seul parc de batteries commun est nécessaire.

N’hésitez pas à nous contacter pour établir un devis personnalisé d’installation hybride !


18. 04.3 – Installation d'une éolienne : évitez les obstacles !

La présence d’arbres et/ou d’obstacles divers (habitations, etc.) est nuisible à la production d’une éolienne, car chaque obstacle crée des turbulences. Il est conseillé de placer votre éolienne sur un mât d'au-moins deux fois la hauteur de ces obstacles, et à une distance aussi éloignée que possible.

Zone de turbulence générée par un obstacle

Zone de turbulence engendrée par un obstacle

Autorisations et permis de construire

Pour des hauteurs inférieures à 12m, aucun permis de construire n’est requis ; il faut néanmoins s’assurer auprès de votre mairie que votre installation est bien en règle par rapport au P.L.U. si celui-ci comporte des dispositions relatives aux éoliennes.


 5 - REGULATEURS DE CHARGE

19. 05.1 - A quoi sert un régulateur ?

Le régulateur de charge est un appareil électronique qui se branche entre le(s) panneau(x) solaire(s) et le parc de batteries. Il a pour fonction :

- de convertir la tension de sortie du panneau solaire (comprise entre 15V et 25V pour les systèmes 12V) en tension adaptée à la charge de la batterie (souvent 13,6V pour les batteries 12V);

- de protéger les batteries en contrôlant leur niveau de charge. Le régulateur coupe la production des panneaux quand les batteries sont complètement chargées. Il stoppe également la consommation d’énergie par les appareils branchés, si le niveau de charge de la batterie descend sous un certain seuil de sécurité (limite de décharge profonde).

- de protéger le panneau en bloquant également les courants inverses qui repartent vers le panneau et gaspillent l’énergie stockée.

Le régulateur est donc un organe de contrôle indispensable de l'installation photovoltaïque. Il protège les panneaux et les batteries, assurant ainsi la longévité du système.

Selon les technologies employées, les régulateurs de charge actuels ont de très bons rendements, variant de 85 à 98%.

PWM, MPPT... qu'est-ce que c'est ?

PWM signifie Pulse Width Modulation, ou Modulation de Largeur d'Impulsion. C'est une technologie qui consiste à découper le signal produit par les panneaux en signaux carrés de fréquence variable (c'est pourquoi on parle de largeur d'impulsion). Ceci permet de modifier la tension du signal venant des panneaux pour obtenir un signal avec une tension adaptée à la charge des batteries.

MPPT signifie Maximum Power Point Tracking, ou Recherche du Point de Production Maximum. Cette technologie, spécifique aux régulateurs de charge solaires, consiste à balayer la plage de tensions aux bornes du panneau et déterminer la tension pour laquelle la puissance produite sera optimale. Cela permet donc d'optimiser le rendement des panneaux solaires; le gain en rendement est de 10% en moyenne. Cependant, les régulateurs équipés de la technologie MPPT sont plus onéreux que les régulateurs conventionnels...

Maximum Power Point

Max Power Point Tracking : le régulateur recherche la tension "Vmp" à laquelle la puissance produite par le panneau est la plus forte (maximum de la courbe bleue). Source : PVEducation.org

20. 05.2 - Comment choisir un régulateur adapté ?

Le choix du régulateur de charge est directement lié à la taille de votre installation, particulièrement le courant de sortie du ou des panneau(x) solaire(s). Le courant de sortie peut être calculé simplement en divisant la puissance nominale d'un panneau par sa tension nominale.

A titre d'exemple, les régulateurs devront accepter un courant de:

- 10A pour des panneaux jusqu’à 120W;

- 15A pour des installations jusqu’à 180W (par ex. 1 panneau 180W ou 2 panneaux 90W en parallèle);

- 20A pour des installations jusqu’à 240W (par ex. 1 panneau 180W ou 2 panneaux 12V de 120W en parallèle);

- ...

Il faut également prendre garde à ce que la tension nominale du régulateur soit compatible avec le(s) panneau(x) et le parc de batteries (12V ou 24V). Les régulateurs récents sont généralement compatibles 12V et 24V, avec détection automatique de la tension du système.

On rapelle que les tensions de deux panneaux en série s'additionnent, tandis que les courants de deux panneaux en parallèle s'additionnent.

Il est inutile de surdimensionner un régulateur solaire car il est conçu pour avoir un rendement maximum à l'ampérage nominal.


 6 - CONVERTISSEURS DE TENSION (ONDULEURS)

21. 06.1 - A quoi sert un onduleur ?

Le terme "onduleur" désigne tout convertisseur de courant continu vers courant alternatif (DC/AC). Il remplit donc la fonction inverse d'un "redresseur".

Dans le domaine du solaire, on parle couramment d’onduleur pour désigner les convertisseurs 12V DC en 220V AC, tension similaire à celle du secteur et donc adaptée pour alimenter la majorité de nos appareils domestiques ou bien réinjecter l'électricité produite sur le réseau électrique (pour les installations raccordées au réseau).

Pur Sinus, Quasi Sinus : quelles différences pour quelles applications

Comme leur nom l'indique, les onduleurs à sinusoïde modifiée (ou quasi-sinus) ont un signal de sortie "crénelée" tandis qu'un onduleur pur sinus génère un signal sinusoïdal parfait.

Si les équipements que vous souhaitez alimenter avec votre onduleur comprennent des appareils électroniques requérant un signal de très bonne qualité, tels que des appareils Hi-Fi, des alimentations spécifiques, etc., vous aurez besoin d’un onduleur "Pur Sinus" (ou PSW pour Pure Sine Wave).

Pour les équipements courants (électroménager, chargeurs, radio, téléviseurs, lampes à incandescence…), un onduleur à sinusoïde modifiée (MSW) convient tout à fait.

Différence (exagérée) entre Sinus Modifié et Pur Sinus

Si les équipements que vous souhaitez alimenter avec votre installation solaire comprennent des appareils électroniques requérant un signal de bonne qualité, tels que écrans plasma ou LCD, appareils Hi-Fi, etc., vous aurez besoin d’un onduleur « Pur Sinus » (ou PSW pour Pure Sine Wave). Pour les autres équipements (électroménager, chargeurs, radio, TV cathodique, lampes à incandescence…), un onduleur à sinusoïde modifiée (MSW) convient tout à fait.


22. 06.2 - Comment choisir un onduleur adapté : puissances d'appareils électriques courants

La puissance de votre convertisseur dépend de la puissance des applications qu’il alimente. Vous devez estimer celle-ci en faisant la somme des puissances de vos équipements électriques susceptibles de fonctionner en simultané.

Voici la puissance moyenne de plusieurs équipements électriques courants :

Eclairage
Ampoule – à incandescence..............................................40-70W
Ampoule – Basse Consommation......................................10-25W
Ampoule – à LED................................................................1-3W
Lampe halogène sur pied.............................................100-300W

Ordinateurs, TV, etc.
Ordinateur - portable.......................................................40-80W
Ordinateur - fixe..........................................................100-400W
TV - écran cathodique....................................................80-100W
TV - écran LCD............................................................100-250W
TV - écran plasma.......................................................150-350W
Radio-réveil........................................................................10W
Chaine Hi-Fi................................................................200-500W
Appareils en veille...........................................................3-10 W

Petit Electroménager

Bouilloire.........................................................................1000W
Réfrigérateur (50l.).......................................................80-100W
Réfrigérateur (250l.)....................................................150-300W
Micro-ondes............................................................1000-1500W
Grille-pain, cafetière...................................................500-1000W

Gros Electroménager
Four.......................................................................2000-2500W
Machine à laver........................................................2000-3000W
Lave-vaisselle..................................................................1200W

Autres
Sèche-cheveux............................................................400-600W
Rasoir électrique..................................................................10W
Chauffe-eau (15l.).......................................................50-1200W
Chauffe-eau (100l.)..........................................................2500W

NOTE: certains appareils électriques consomment plus au démarrage, notamment les appareils à moteur.

C'est pourquoi les fiches techniques des onduleurs indiquent, en plus de la puissance nominale, la puissance "crête" qui correspond à la puissance admissible en instantané, au démarrage des gros appareils.

Exemple : votre camping-car est muni de :

- 4 lampes à led de 5W;
- 1 téléviseur LCD de 75W;
- 1 frigo de 150W;
- 1 four à micro-ondes de 900W.
=> La puissance cumulée par ces appareils s’élève à 1145W. Un onduleur de 1500W est donc tout à fait adapté.

 7 - BATTERIES

23. 07.1 - Rôle des batterie stationnaires

Les batteries permettent de stocker l’électricité produite par les panneaux et les éoliennes, afin de la réutiliser en temps voulu quand le soleil ne brille pas et/ou qu’il n’y a pas de vent, ce qui permet d’avoir de l’énergie disponible à tout moment.

Par opposition aux batteries Plomb ouvertes, les batteries Plomb-acide à recombinaison de gaz (aussi appelées VRLA pour Valve-regulated Lead-Acid) ont un électrolyte figé dans un caisson étanche. Ce type de batterie est particulièrement adapté à des applications stationnaires comme le stockage d’électricité solaire ou éolienne.

En effet, ces batteries ne nécessitent aucune maintenance, et leur durée de vie est relativement longue (10 à 15 ans). D’autre part, elles ne présentent pas de risque de fuite, d’explosion de gaz ou encore de gel.

En revanche, leur charge doit être contrôlée avec précision (d’où l’utilisation de régulateurs performants) et elles sont plus sensibles aux variations de température, d’où le besoin de les placer dans un local frais et sec.

AGM ou Gel ?

Deux technologies de batteries stationnaires principales se distinguent. Les batteries AGM(Absorbed Glass Mat) comportent des fibres de verre pour piéger l’électrolyte, tandis que les batteries au Gel utilisent du gel de silice.

Le tableau ci-dessous présente les différences principales entre ces technologies :

 AGMGel

Durée de vie en cyclage (nombre de cycles) :

Moyen

Elevé

Résistance à la décharge profonde :

Bonne résistance

Excellente résistance

(peut être déchargée complètement)

Résistance aux courants élevés :

Bonne résistance

Peu adapté

Résistance aux hautes températures :

Faible

Moyenne

Prix :

Raisonnable

Elevé


24. 07.2 - Capacité, Autonomie : comment dimensionner son parc de batteries

La capacité d’une batterie, mesurée en Ampères-heures (Ah), est la principale indication de la quantité d’électricité qu’elle peut stocker. Il faut multiplier la capacité par la tension nominale de la batterie (de 2 à 12V) pour obtenir la quantité d’énergie « stockable » en Watt-heures (Wh) ou kiloWatt-heures (kWh).

On notera que la capacité d'une batterie est liée à la vitesse (i.e. au courant) de décharge : la capacité d'une batterie qui est déchargée en 5 heures a une certaine valeur appelée "C5", qui est plus faible que la capacité de la même batterie déchargée en 20 heures (C20)!

Enfin, étant donné que les batteries ne doivent pas être soumises à une décharge trop profonde, il faut dimensionner le parc de sorte qu’elles restent un minimum chargées (au moins 20% pour des batteries solaires).

Le dimensionnement de votre parc de batteries se fait donc en fonction de votre consommation quotidienne d’électricité (puissances des équipements x durée d’utilisation), à multiplier par le nombre de jours d’autonomie souhaités et à diviser par le taux de décharge maximum (80% donc). On obtient alors la quantité d'énergie requise qu'il faut ensuite diviser par la tension de la batterie pour obtenir une capacité en Ah.

En France, on considère qu’il faut entre 3 et 5 jours d’autonomie pour être certain de ne pas tomber à court d’énergie en cas de mauvaises conditions climatiques (pas de soleil et/ou pas de vent).


25. 07.3 - Les séparateurs de batterie

Un séparateur de batteries est un dispositif électronique couramment utilisé dans les camping-cars ou les bateaux pour contrôler la charge d'une batterie principale (celle du moteur) et d'une batterie auxiliaire, servant à alimenter les équipements électriques installés à bord.

Quand la batterie moteur est chargée au-delà d'un certain seuil (13.5 V en général), le séparateur connecte la batterie auxiliaire pour qu'elle soit elle aussi chargée.

Au contraire, quand la tension de batterie moteur faiblit dangereusement (sous les 12.5V), le séparateur déconnecte les deux batteries, préservant ainsi la batterie moteur. La batterie auxiliaire est alors utilisée seule pour faire fonctionner les équipements électriques.

Principe d'un séparateur de batteries

Principe d'un séparateur de batteries (source : Genois)


26. 07.4 - Mise en série/parallèle de batteries

Les installations solaires requièrent souvent une autonomie de plusieurs jours, ce qui implique d’utilisation d’un parc de batteries de grande capacité. Il est fréquent d’employer plusieurs batteries connectées ensemble. Il faut alors prendre garde à réaliser correctement ces connexions.

ATTENTION : N’utilisez ensemble que des batteries strictement identiques : même modèle, même tension, même capacité, même âge !

Utiliser des systèmes coupleurs/séparateurs permet de contrôler la charge entre une batterie principale et une batterie auxiliaire.

Pour équilibrer les charges entre les batteries en parallèle, la longueur de câble parcourue doit être identique pour chacune d’elles (cf. schémas ci-dessous).

Mise en série simple de deux batteries : la tension du parc vaut la somme des tensions aux bornes des batteries, le courant reste identique.

Schéma de mise en série de batteries

Mise en parallèle simple de deux batteries : la tension aux bornes du parc reste identique, le courant est égal à la somme des courants des batteries.

Schéma de mise en parallèle de batteries

Parc avec 2 batteries en série x 2 en parallèle.

Schéma de connexion pour 4 batteries (2 série x 2 parallèle)

Avant toute utilisation du parc, effectuez une décharge puis une charge complète pour égaliser les niveaux de charge entre les batteries et éliminer les variations de tension.

Rappel : Lors d’une mise en série, les tensions s’additionnent. Lors d’une mise en parallèle, les courants s’additionnent. Attention à ce que les tensions et courants du parc batteries soient compatibles avec le régulateur de charge et les appareils branchés en direct. Attention à la section des câbles utilisés.


27. 07.5 - Comment coupler deux panneaux différents ?

Il arrive fréquemment que l'on installe deux panneaux de modèle et de caractéristiques différents, par exemple lorsque l'on achète un second panneau pour compléter la production un peu faible du panneau d’origine.


Il est possible de monter les deux panneaux en parallèle (les + ensemble et les – ensemble) afin de rester en 12V, tension compatible avec le reste du système. Attention dans ce cas à ce que vos panneaux soient munis de diodes anti-retour, sinon la production du panneau plus puissant sera perdue. Il faut également s’assurer que le courant additionnel produit par le nouveau panneau soit supporté par le régulateur de charge!

Ce cas arrive fréquemment, car les installateurs dimensionnent généralement le régulateur au plus juste. Il est en effet déconseillé de surdimensionner un régulateur de charge, car son rendement diminue si le courant entrant est inférieur au courant nominal : par exemple, un régulateur 15A aura un fonctionnement optimal à 15A mais son rendement est sensiblement réduit si le courant n’est que de 7.5A.


Deux solutions sont alors possibles : soit remplacer le régulateur existant par un régulateur plus puissant, soit conserver le régulateur existant pour le panneau d’origine, et utiliser un second petit régulateur avec le nouveau panneau. Le second régulateur peut être branché sur la(les) batterie(s), en parallèle avec le premier. Ce choix peut s’avérer judicieux sur le plan économique car les régulateurs plus puissants sont généralement assez chers : autant racheter un second petit régulateur avec du câble. Autre avantage : si un régulateur ou un panneau tombe en panne, une partie de la production reste assurée par le second ensemble.

Schéma de branchement de deux panneaux différents sur une batterie

Schéma de branchement de deux panneaux différents sur une batterie

 8 - KITS POUR CAMPING-CARS : MONTAGE ET FIXATION

28. 08.1 - Installer un panneau solaire sur un camping-car : Guide d'installation du kit de fixation Sellande

Guide d’installation du kit de fixation SELLANDE pour camping-car

Fixer les supports de fixation au panneau

Les profilés (ou spoilers) doivent être fixés au panneau avant de coller l’ensemble sur le toit du camping-car. Pour ce faire, percer les fixations et le panneau, en prenant soin de ne pas percer dans le verre. Le perçage du panneau se fait de l’extérieur vers l’intérieur, au milieu de l’épaisseur du cadre en aluminium du panneau :

Montage des supports de fixation

Pour limiter au maximum la longueur de câble nécessaire pour aller au passage de toit, on prendra garde à ce que les profilés courts soient placés du côté la boîte de raccordement électrique. Pour assurer la fixation, deux vis sont nécessaires sur le profilé le plus long, et une seule sur chacun des profilés arrière. Utiliser des écrous auto freinés qui ne se dévisseront pas avec les vibrations (écrous avec bague nylon intégrée, ou frein filet).

Les spoilers et cornières en ABS vendus sur www.sellande.com ont des emplacements préparés pour le perçage, afin de faciliter l’installation.

Perçage du toit et collage

Repérer l'emplacement du panneau solaire afin qu'il soit correctement positionné par rapport au passe-toit (ou au trou pour le passage des câbles électriques).

Nettoyer les surfaces à coller avec un dégraissant puis poncer les deux surfaces. Appliquer la colle silicone de manière homogène sur les supports, en quantité suffisante afin que la colle déborde de chaque côté des pattes, pour s’assurer que l’eau ne s’infiltre pas sous les fixations.

Le perçage du toit pour le passage des câbles se fait depuis l'intérieur, en prenant soin de ne pas percer trop près du bord du toit, et de vérifier qu’il n’y a pas d’autres câbles électriques passant à cet emplacement (spot, ventilateur de lanterneau, climatiseur, etc.).

Connexion au régulateur et à la batterie

Une fois les câbles passés à travers le toit, le cheminement jusqu’au régulateur et à la batterie se fera à votre guise (apparent, en goulotte, fond de placard…), en favorisant le chemin le plus court.

Abaque de section de câble en fonction de la longueur et de l'ampérage

L’abaque ci-dessus permet de déterminer la section de câble nécessaire en fonction de l’ampérage demandé et de la longueur du câblage. Par exemple, un montage faisant circuler 10A sur 15 mètres nécessite du câble de 4 mm².

Le régulateur doit être fixé au plus proche de la batterie, à l'abri des chocs, éclaboussures et produits inflammables (compartiment gaz par exemple).

Raccorder les câbles au régulateur en respectant les polarités, et ajouter un porte-fusible de 30A entre le régulateur et la batterie (sur la borne positive).

Schéma d'une installation sur camping-car


29. 08.2 - Quels supports de fixation choisir ?

Les supports de fixation sont à choisir en fonction des dimensions de votre panneau. La longueur des supports longs (53, 55 ou 67cm) doivent correspondre à la largeur de votre panneau.

Si votre panneau est très volumineux, un ensemble de 4 coins en ABS + 4 profilés permettra d'assurer une bonne stabilité.

Les éléments de fixation en ABS, de couleur noire, ont des emplacements prédéfinis pour simplifier le perçage. Ils ne sont pas sensibles aux chocs et sont extrêmement résistants. Ils peuvent se coller ou se visser sur la toiture de votre véhicule ou bateau.

Les profilés en Aluminium, de couleur blanche, seront plus discrets sur une surface de la même couleur (toit de camping car, caravane, bateau…). Ils peuvent se coller ou se visser sur votre toiture. Ils offrent un aérodynamisme parfait et une ventilation optimale pour votre panneau.

Rappelons qu’il est très important de laisser un espace entre la toiture et le panneau de manière à ventiler et refroidir ce dernier car tous les panneaux solaires perdent de leurs performances lorsqu’ils chauffent. Il est donc indispensable d’éviter l’effet de serre qui se produit en collant le panneau contre la paroi de la toiture (sans aération).


 9 - ECLAIRAGE A LED

30. 09.1 - Eclairage LED : quels avantages ?

L’éclairage est la plus ancienne et la plus répandue des utilisations de l’électricité. Depuis l’invention de l’ampoule à incandescence, de nombreuses nouvelles technologies d’éclairage ont vu le jour. 
En ce début de siècle marqué par la prise de conscience environnementale, l’éclairage à LED s’impose peu à peu par sa faible consommation électrique, en comparaison avec des ampoules incandescentes classiques ou des ampoules fluo-compactes (aussi appelées ampoules CFL ou « Basse Consommation »). Alors qu’une ampoule CFL consomme en moyenne 15 à 20W (déjà 3 à 5 fois moins qu’une ampoule à incandescence), une ampoule à LED ne consomme que quelques Watts : de 3 à 5W en général ! L’avantage environnemental des ampoules à LED est donc évident, d’autant que les ampoules CFL contiennent du mercure, métal hautement toxique et très dangereux pour l’environnement.
Malgré un coût d’achat plus élevé, les ampoules à LED s’avèrent également plus économiques si l’on prend en compte leur durée de vie : alors que les ampoules CFL durent généralement de 5000 à 10 000 heures, contre seulement 1000 heures pour les ampoules incandescentes, les ampoules à LED durent au moins 20 000 heures actuellement, et ce chiffre augmente au fur et à mesure que la technologie se développe.
Ajoutons pour finir qu’une lampe à LED est également beaucoup plus résistante du point de vue mécanique, et que cette technologie offre des possibilités multiples de décoration (différentes gammes d’éclairage, couleurs, etc.)
Pour résumer, la technologie LED, en phase avec notre époque et intéressante économiquement, représente bel et bien l’avenir des solutions d’éclairage !

Economies d'énergie = respect de l'environnement

Eclairage LED = économies d'énergie = respect de l'environnement !

En ce début de siècle marqué par la prise de conscience environnementale, l’éclairage à LED s’impose peu à peu par sa faible consommation électrique, en comparaison avec des ampoules incandescentes classiques ou des ampoules fluo-compactes (aussi appelées ampoules CFL ou « Basse Consommation »). Alors qu’une ampoule CFL consomme en moyenne 15 à 20W (déjà 3 à 5 fois moins qu’une ampoule à incandescence), une ampoule à LED ne consomme que quelques Watts : de 3 à 5W en général ! L’avantage environnemental des ampoules à LED est donc évident, d’autant que les ampoules CFL contiennent du mercure, métal hautement toxique et très dangereux pour l’environnement.

Durée de vie allongée = de l'argent gagné

Malgré un coût d’achat plus élevé, les ampoules à LED s’avèrent également plus économiques si l’on prend en compte leur durée de vie : alors que les ampoules CFL durent généralement de 5000 à 10000 heures, contre seulement 1000 heures pour les ampoules incandescentes, les ampoules à LED durent au moins 20000 heures actuellement, et ce chiffre augmente au fur et à mesure que la technologie se développe.

Un produit résistant et une multitude d'applications

Ajoutons pour finir qu’une lampe à LED est également beaucoup plus résistante du point de vue mécanique, et que cette technologie offre des possibilités multiples de décoration (différentes gammes d’éclairage, couleurs, etc.)

Pour résumer, la technologie LED, en phase avec notre époque et intéressante économiquement, représente bel et bien l’avenir des solutions d’éclairage !


31. 09.2 - Composition d'une ampoule à LED

L'illustration ci-dessous détaille l'intérieur d'une ampoule à LED :

De gauche à droite : Cache, Moteurs optiques, LEDs sur leur support, Radiateur et culot    

Composition d'une ampoule LED (vue éclatée)

Composition d'une ampoule à LED

Comme on peut le voir, une ampoule est composée de plusieurs diodes électroluminescentes (ou LED pour Light Emitting Diode), équipées chacunes d'un moteur optique (lentille) qui vont optimiser l'orientation du fasceau lumineux généré, en fonction des besoins spécifiés (angle de diffusion). Les moteurs optiques sont maintenus en place simplement par un cache.

La chaleur générée par les LED peut être évacuée efficacement par le biais du support métallique, lui-même lié au radiateur par une pâte thermique favorisant l'évacuation de chaleur.

Enfin, l'alimentation électrique des LED est mise en forme par un montage électronique inséré dans le culot de l'ampoule.


32. 09.3 - Comment choisir un type de LED ?

Type de culot et tension d'utilisation

Il faut également prendre en considération l’angle de diffusion de l’ampoule. Les ampoules avec un angle de diffusion faible vont concentrer la lumière dans une direction, et celles qui ont un angle de diffusion plus large vont éclairer une plus grande surface avec moins d’intensité (à puissance équivalente). Le choix est lié au type d’éclairage voulu (directionnel ou diffus).
La puissance de l’ampoule est quant à elle à choisir en fonction du lieu à éclairer (une salle de bain n’a pas besoin d’autant de luminosité qu’une cuisine par exemple).
Enfin, la température de couleur de l’ampoule est une indication de la luminosité ressentie : une ampoule à 3500°K donnera un blanc « chaud » tandis qu’un blanc « froid » (type éclairage industriel) se situe autour de 6500°K. Un blanc neutre autour de  5000°K donne en général un ressenti appréciable dans la plupart des environnements.

Il existe une multitude de produits, et il est important de bien choisir un type de LED en fonction de l’usage que l’on veut en faire. Pour commencer, dans le cadre d’un remplacement d’ampoule, il faut bien sûr vérifier la tension d’utilisation (12V continu ou bien 220VAC du secteur). Il existe des ampoules encastrables (spots) et non encastrables (bulbs). Le culot de l’ampoule (E27, Gu10, etc.) est normalement indiqué dans la description du produit.

Angle de diffusion

LED

Il faut également prendre en considération l’angle de diffusion de l’ampoule. Les ampoules avec un angle de diffusion faible vont concentrer la lumière dans une direction (intéressant notamment pour réaliser des effets design, avec des faisceaux rasant les murs). Les ampoules ayant un angle de diffusion plus large vont éclairer une plus grande surface avec moins d’intensité (à puissance équivalente). Votre choix doit donc dépendre du type d’éclairage voulu (directionnel ou diffus). Pour un éclairage directionnel, un angle entre 30° et 50° convient. Pour des ampoules encastrées au plafond (exemple : meuble de salle de bain), un angle de 90° est satisfaisant. Enfin, pour les ampoules non encastrées dans des pièces à vivre (ex. cuisine), le plus grand angle (360°) aura le meilleur rendement (la lumière va également réfléchir sur le plafond).

Puissance et couleur d'éclairage

La puissance de l’ampoule est quant à elle à choisir en fonction du lieu à éclairer (une salle de bain n’a pas besoin d’autant de luminosité qu’une cuisine par exemple).

De même, la température de couleur de l’ampoule varie en fonction des besoins. C'est une indication de la luminosité ressentie : une ampoule à 3500°K donnera un blanc « chaud » (un peu jaune comme les ampoules classiques) tandis qu’un blanc « froid » (type éclairage industriel) se situe autour de 6500°K. Un blanc neutre ou "naturel", autour de  5000°K, donne en général un ressenti appréciable dans la plupart des environnements.


33. 09.4 - Une de mes LED reste faiblement éclairée, que faire ?

Comme une LED a besoin de beaucoup moins de puissance que des ampoules classiques, il suffit qu'un courant très faible l'alimente pour qu'elle commence à éclairer.

Or, dans certaines installations électriques en 220V alternatif, notamment les plus vétustes, il peut arriver qu'un faible courant résiduel soit généré, si la phase et la neutre d'un circuit sont côte-à-côte, voire torsadés ensemble (créant un effet capacitif). Bien que la phase soit "coupée" quand l'interrupteur est ouvert, un courant résiduel peut donc apparaître sur le neutre, causant un éclairage résiduel sur les LED. Cela se passe également avec des ampoules classiques, mais le courant en jeu est trop faible pour qu'un éclairage soit perceptible avec ces ampoules qui ont besoin de plus de puissance

Comment contrer cet effet ?

Pour résoudre ce problème, trois solutions sont possibles :

- ajouter une ampoule classique (fluocompacte ou incandescente) en parallèle des LED. Cette solution est la "moins mauvaise" étant donné que vous utiliserez cette ampoule et consommerez donc plus d'éléctricité que prévu !

- utiliser un télérupteur pour le circuit d'alimentation des LED (interrupteur qui coupe la phase et le neutre, contrairement à un interrupteur classique type va-et-vient);

- mettre une capacité en parallèle des LED, idéalement au plus près de celles-ci. En effet, la capacité va absorber le courant résiduel. Utiliser une capacité 250V de 100nF environ. SEULE UNE PERSONNE AYANT LES COMPETENCES SUFFISANTES EN ELECTRICITE DEVRAIT EFFECTUER CETTE OPERATION.


 10 - DIVERS

34. 10.1 - Dimensionnement des câbles électriques

La section des câbles utilisés pour toute installation électrique doit être dimensionnée avec précaution, notamment pour prévenir des risques d'incendie.

Plus le courant traversant le câble est fort, et plus la longueur parcourue est importante, plus le câble doit être gros.

L'abaque ci-dessous vous permettra de définir la section de câble requise :

Abaque de section de câble en fonction de la longueur et de l'ampérage


35. 10.2 - A quoi servent les connecteurs ?

Les connecteurs Tyco Electronics et Multi-Contact sont un moyen sûr et facile d'utilisation pour relier les câbles photovoltaïques entre eux, mettre des panneaux en parallèle grâce aux douilles et broches de dérivation, connecter l'installation à l'onduleur d'injection réseau, etc.

La plupart de nos panneaux solaires sont livrés avec deux câbles et connecteurs, permettant une mise en série immédiate, sans connecteur additionnel nécessaire.

Pour les autres panneaux, il est nécessaire d'acheter les connecteurs adéquats et les monter sur les extrémités de câble, préalablement dénudées.

Les connexions sont alors très simples et rapides, les connecteurs se clipsent et se démontent en 1 seconde !

Quel diamètre choisir ?

Les connecteurs sont compatibles avec des câbles de diamètres différents (2.5-4mm², 6mm², 10mm²). Attention à la section de vos câbles au moment de choisir vos connecteurs!

Clips de sécurité

Les clips de sécurité permettent de verrouiller la connexion PV, qui ne peuvent être plus être démontés à la main. Ces clips respectent les normes en vigueur relatives aux innstallations photovoltaïques.


36. 10.3 - Pompes solaires : les différentes solutions d'installation

Les « pompes solaires » qui servent à animer les bassins ou fontaines, peuvent fonctionner à l’aide d’un panneau solaire de petite puissance, offrant une énergie gratuite pour un encombrement réduit. Selon vos souhaits, deux types de montage sont envisageables.

Installation simplifiée :

Schéma de montage d'une pompe alimentée en direct par un panneau solaire

Dans ce premier cas de figure, le panneau est directement relié à la pompe. Ce montage est le plus simple et le plus économique, mais le fonctionnement de votre pompe sera directement lié à l’ensoleillement. Ce type de montage peut par exemple être utilisé pour des applications d’arrosage où la quantité d’eau nécessaire dépend directement de l’ensoleillement.

Installation programmable :

Schéma de montage d'une pompe alimentée par panneau solaire, avec batterie et programmateur

Pour les cas où la demande en eau est particulière, il faut dans ce cas ajouter une batterie qui va permettre de stocker l’énergie produite par le panneau dans la journée, pour la réutiliser quand bon vous semble. Le panneau doit être relié à un régulateur de charge, qui adapte la tension de sortie du panneau pour charger la batterie convenablement, et surveille son état de charge.

Enfin, il est possible d’utiliser des programmateurs (Timers) qui déclencheront la pompe en temps voulu et pendant une durée réglable.

N’hésitez pas à regarder en détail les produits proposés par Sellande.com pour en savoir plus sur ces produits !