Etre complètement autonome en électricité est une utopie. Du moins aujourd'hui. Par contre, il est possible d'installer chez soi une alimentation électrique autonome qui pourra fournir suffisamment d'énergie pour quelques appareils électriques peu gourmands. Il suffit d'adapter ses ambitions à ce qui est techniquement possible actuellement.
Définir ses besoins en électricité
Vivre comme Robinson, sans contrainte, ni crainte, mais au fond du jardin… C’est possible, avec les installations photovoltaïques autonomes. Encore faut-il choisir son équipement, et bien définir ses ambitions, pour que l’investissement reste raisonnable. Sinon, Robinson doit se transformer en chasseur de subventions pour rentabiliser l’installation.
Nous avons choisi ici d'installer un kit nous permettant d'avoir une installation électrique autonome. Il est composé d'un panneau solaire et de toute l'installation qui y est lié - régulateur et batteries - fonctionnant en 12 V continu. Pour son installation, il n’y a pas de grandes difficultés, avec une séance sur le toit et une autre dans les branchements. Sans oublier les règles de sécurité habituelles.
Jour 1 : Branchement intérieur
Installer le régulateur
Fixez le régulateur de charge à l’intérieur et à proximité de la batterie de stockage. L’installation tient aussi compte de la longueur de câble nécessaire pour relier les panneaux, afin d’éviter les rallonges.
Brancher et serrer
Branchez la batterie sur le régulateur, en respectant bien les polarités positive et négative. Serrez à fond toutes les connexions pour prévenir les risques de surchauffe.
Associer les batteries
Si l’installation comporte plusieurs batteries, celles-ci peuvent être associées en série ou en parallèle. Dans le premier cas, les tensions s’additionnent (10 batteries de 12 V chacune donneront 120 V). Dans le second, ce sont les intensités (10 batteries de 6 A chacune fourniront 60 A). Pour éviter des problèmes éventuels, il faut associer des produits aux caractéristiques identiques.
Brancher le panneau
Enfin, raccordez le panneau solaire, toujours après le branchement de la batterie, et en respectant la polarité. La dernière sortie du régulateur permet d’alimenter directement un petit équipement (en 12 ou 24 V, selon le cas).
Raccorder le réseau
Le raccordement au réseau électrique de consommation s’effectue sur la batterie, soit directement pour les équipements fonctionnant en très basse tension, soit par l’intermédiaire d’un convertisseur, pour ceux qui fonctionnent en 230 volts.
Jour 2 : Installation extérieure
Monter les rails
Sur le toit, déposez les tuiles nécessaires pour le montage des rails de blocage des panneaux, sur deux (ou trois) rangs parallèles. Sur un toit de cabane en bardeau bitumeux, le vissage s’effectuera directement au travers de la couverture.
Visser sur les chevrons
Vissez les crochets de maintien des rails sur les chevrons de charpente, ou les contre-liteaux, avec des vis longues, d’au moins 80 mm. Remettez les tuiles en place.
Ajuster l'orientation
Si l’exposition ou la pente du toit n’est pas correcte, utilisez des consoles réglables pour modifier l’angle d’orientation, voire posez le panneau au sol, ou même en façade.
Fixer le panneau
Fixez le panneau sur les rails. Il s’agit ici d’étriers. Chaque fabricant propose un système spécifique.
Protéger les câbles
Faites passer les câbles de raccordement sous une tuile. Sur une cabane, les câbles peuvent entrer par une cloison pour préserver l’étanchéité du toit. S’il y a plusieurs panneaux, ils sont reliés entre eux en série ou en parallèle, comme pour les batteries, en fonction des besoins.
L'autonomie : une utopie ?
L'autonomie est un long combat
Envisager de se passer de tout raccordement au réseau électrique national demeure encore une utopie, dans la plupart des cas. La principale difficulté réside dans le décalage entre la production, variable dans la journée et sur l’année, et la consommation, beaucoup plus linéaire. Il faut donc un système de stockage, d’autant plus important que les besoins sont grands. Car le deuxième problème concerne le calibrage de l’installation. Entrent alors en ligne de compte les notions de taux d’autoconsommation, d’autoproduction et de couverture des besoins.
Pour une résidence principale, cela se traduit par une étude technique complète et une augmentation considérable des capacités de l’installation. Cela débouche sur le troisième écueil, qui est un investissement lourd, impossible à rentabiliser, même avec les aides publiques. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle il est plus raisonnable de conserver un raccordement au réseau national, pour revendre tout ou partie de la production (profit) et profiter de la mutualisation pour lisser la production (absence de stockage).
Notre installation ne se place pas dans la même catégorie. L’électricité produite est faible. Les 100 W annoncés sont la production instantanée nominale du panneau dans les meilleures conditions possibles. En réalité, ils ne sont jamais atteints. Le fonctionnement de l’installation consiste donc à charger la batterie, puis à se servir de celle-ci comme d’une pile. Il faut donc que les appareils raccordés soient peu gourmands, comme des lampes Led, des chargeurs (Smartphone, ordinateurs), une radio, voire une petite télé. L’installation n’est pas conçue pour de gros consommateurs, à fonctionnement permanent ou forte tension de démarrage (pompe de piscine, réfrigérateur…). Toutefois, la capacité de production et de stockage peut être augmentée en ajoutant des panneaux et des batteries.
L’installation fonctionne en 12 V continu. Elle est plus économique et, surtout, un convertisseur/onduleur 230 V consomme beaucoup d’énergie. Évitez de composer vous-même votre kit : les différents éléments sont spécifiquement choisis en fonction des caractéristiques de l’ensemble.
Les panneaux sont installés en surimposition de toiture. C’est plus simple, et ne met pas en péril l’étanchéité de la couverture.
Pour optimiser la production, il faut orienter les panneaux vers le Sud, à 45° et réduire les longueurs de câble de liaison. Il s’agit d’une première indication, à peaufiner, en fonction des caractéristiques du site (végétation, effet de masque, latitude, etc.).
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