L'ENERGIE SOLAIRE

L'énergie est fabriquée par les panneaux solaires photovoltaïques puis stockée dans des accumulateurs type batterie en passant par un régulateur de charge.
On peut y ajouter des accessoires comme un onduleur pour alimenter des appareils en 230V comme sur le réseau public de la CIE.

La batterie permet de restituer l'énergie à la demande, tout au long de la journée et de la nuit. De plus, elle délivre une tension constante pour alimenter des appareils en courant continu (12, 24 ou 48Vcc) et via un onduleur des appareils en courant alternatif (230Vca).

Le régulateur permet de rendre compatible la tension du panneau solaire avec celle de la batterie en fonction de l'ensoleillement et de l'état de charge de la batterie. Il régule et protège le système.

DESCRIPTION

Le module photovoltaïque est un assemblage de cellules au silicium monocristallin ou multicristallin (polycristallin). Ces cellules sont connectées en série pour obtenir des tensions compatibles avec les charges à alimenter. En général, on compte entre 36 et 120 cellules en série par panneau.

Etant extrêmement fragiles à cause de leur faible épaisseur d'environ 0.2 mm, les cellules sont encapsulées entre un verre très résistant (~5 mm) en face avant et un revêtement en polymère appelé aussi "Tedlar" en face arrière.

Le vitrage est prévu pour résister, sauf cas particuliers, à des conditions climatiques rudes comme le vent, la grêle, la neige.
La face arrière sert à maintenir l'étanchéité des cellules pour éviter leur oxydation.

Le tout est intégré à un cadre en aluminium pour augmenter la résistance, faciliter la manipulation et l'installation.

 TYPES DE PANNEAUX

Il existe une multitude de modèles de panneaux solaires photovoltaïques, le choix de la technologie polycristallin, monocristallin, back-contact, dépend de l'utilisation, mais les caractéristiques importantes pour le bon fonctionnement d'un système sont la tension et le courant du panneau.

Comment différentier les panneaux 12V, 24V ou plus ?

La tension du panneau est liée au nombre de cellules branchées en série qu'il contient.

Un panneau 12V contient 36 cellules.

Un panneau 24V contient 72 cellules.

On trouvera également des panneaux avec 54, 60 cellules et d'autres encore. Ces panneaux-là ne peuvent pas fonctionner avec des régulateurs classiques dit "PWM", il faut utiliser un régulateur MPPT qui accepte des tensions supérieures.

IMPACT SUR L'ENVIRONNEMENT

Il n'est pas tout à fait exact de dire que la production d'électricité photovoltaïque n'a aucun impact sur l'environnement. En effet, la fabrication d'un module photovoltaïque est issue d'un process industriel.

Cependant, il est important de préciser qu'un module photovoltaïque met entre 1 à 3 ans pour produire en retour l'énergie qui a été utilisée pour le fabriquer et sa durée de vie est de minimum 25 ans.

De plus, en fonctionnement, il ne génère aucune nuisance pour l'environnement.

CHOIX ET COMPATIBILITÉ

Il existe une multitude de modèles de panneaux solaire photovoltaïques, le choix de la technologie polycristallin, monocristallin, back-contact, dépend de l'utilisation, mais les caractéristiques importantes pour le bon fonctionnement d'un système sont la tension et le courant du panneau.

Panneaux 36 cellules (12V) ou 72 cellules (24V) :

- Compatible avec un régulateur classique type "PWM", la tension panneau doit être la même que celle de la batterie. Dans le cas d'une batterie 12V, on utilise un panneau 12V. Pour augmenter la puissance, on branchera les panneaux 12V en parallèle sans dépasser le courant du régulateur.

- Compatible avec un régulateur MPPT, la tension panneau doit être supérieure à celle de la batterie. Dans le cas d'une batterie 12V, pour optimiser le rendement, on recommande au minimum un panneau 24V ou deux panneaux 12V branchés en série.

Panneaux 54 / 60 / 120 cellules et autres :

- Compatible uniquement avec un régulateur MPPT car la tension panneau ne correspond pas à une tension batterie. La tension doit toujours être supérieure à celle de la batterie.

INSTALLATION DU OU DES PANNEAUX SOLAIRES

Support et fixation

Les panneaux solaires peuvent être installés de différentes manières : au sol, en façade, sur un mât ou sur un toit.
Quelle que soit le support ou fixation utilisé, le montage des panneaux solaires devra tenir compte des conditions suivantes :

Être solidement fixé pour résister au vent.

Exposé au rayonnement solaire en permanence, à n’importe quelle saison.

Faciliter leur accès pour permettre leur entretien (nettoyage, désherbage, déneigement…)

Placé le plus près possible de la batterie et des récepteurs pour limiter les pertes électriques dans les câbles.

Il faudra également veiller à ce que l’installation soit à l’abri des risques de dégradations (bétail, vandalisme, vol…)

ORIENTATION ET INCLINAISON

L’orientation des panneaux solaires doit être plein Sud pour les sites situés dans l’hémisphère Nord et plein Nord pour les sites situés dans l’hémisphère Sud.

L’orientation doit être vérifiée avec une boussole. Une tolérance de 15° de part et d’autre de la direction idéale est acceptable.

L’inclinaison est l’angle que fait le panneau solaire par rapport à l’horizontale.
Elle dépend de la latitude du site.

CÂBLAGE

Le choix du câble est primordial pour le bon fonctionnement du système. Une section de câble insuffisante va provoquer une grande perte d'énergie.

Le dimensionnement du câble est défini par le courant et la tension qui le traverse ainsi que par sa longueur.

Pour calculer la section adéquate, reportez vous au tableau de dimensionnement. 

Vérifier la polarité des câbles avant chaque branchement à l'aide d'un testeur (multimètre) ou en repérant les câbles avec du scotch par exemple. Les couleurs communes étant le rouge pour le (+) et le bleu pour le (-).