dimanche 14 avril 2013

Faut-il acheter des panneaux solaires ?




Le rêve est de produire suffisamment d'électricité pour être auto suffisant, sauf si vous êtes en camping tous les jours ou tous les 2 jours.
Chaque jour on consomme en gros environ 30 Ah en été et 60 Ah en hiver (si on a une télé) ; le fait de rouler 1 heure recharge la batterie de service entre 6 Ah et 10 Ah selon l'alternateur installé ; il faut donc, si on roule peu ou pas du tout, trouver un moyen de recharger la batterie si on ne veut pas être dans un camping chaque soir. Une des solutions est le panneau solaire photovoltaïque.

Les questions que l'on se pose sont alors :
  • les panneaux solaires produisent-ils suffisamment d'électricité ?
  • quelles sont les avantages/inconvénients ?
  • quel est le schéma d'installation ?
  • quels sont les coûts à envisager ?

La production électrique des panneaux solaires

Les énergies douces sont d'actualité, alors je penche pour des panneaux solaires. Est ce viable ?

Actuellement les panneaux solaires ont un rendement de 15% ; en laboratoire, on obtient déjà 25% ; les experts pensent qu'on obtiendra 50 % de rendement en 2050. Donc les panneaux solaires ont de l'avenir, mais qu'en est-il aujourd'hui ?
Tout d'abord lisez le très bon article sur le sujet de Voilelec. (partie Annexe technique).
On y apprend qu'un panneau solaire de 100 W (dernière génération) produit sous nos latitudes avec un ciel ensoleillé :
  • 23 A/h par jour en plein été ensoleillé
  • 50 % de cette valeur au printemps et à l'automne
  • 25% de cette valeur en hiver

On y apprend aussi que ces valeurs sont vraies sous nos latitudes, mais que plus on se rapproche de l'équateur plus on produit d'électricité ; il en résulte que si on va au Maroc en hiver, on produira autant d'électricité que si on était en automne en France.
Cette production est calibrée pour une température extérieure de 25 °C ; le rendement diminue de 4 % pour chaque augmentation de 10 °C, donc à 45 °C un panneau solaire produit moitié moins.

Donc si on installe 300 W de panneaux à plat sur son toit on rechargera la batterie de service de (sous nos latitudes) avec un ciel ensoleillé :
  • 69 Ah par jour en été (Ah = ampère heure)
  • 35 Ah par jour au printemps et à l'automne
  • 17 Ah par jour en hiver

Mais ces valeurs sont à diviser par 2 les jours de ciel couverts ! 

Si on a une batterie de service de 150 A/h (dont il ne faut pas consommer plus de 75Ah sous peine de la tuer), on tient sans rouler  :
  • en été, on couvre ses besoins dans tous les conditions météo (base de consommation 30 Ah/jour)
  • au printemps et à l'automne, on tient 5 jours (si mauvais temps) à illimité (si soleil) (base 40 Ah/jour)
  • en hiver, on tient 2 jours (si mauvais temps) à 3 jours (si soleil) (base 50 Ah/jour) ; on voit qu'il faudrait 1500W de panneaux solaires pour être autonome l'hiver par mauvais temps ; vivement une amélioration des rendements des panneaux !

Donc pour de nombreux camping caristes, la solution panneaux solaires seuls, permet de satisfaire les besoins quotidiens hors hiver (sauf si on se rapproche de l'équateur).
Ne pas oublier que tous les 2 ou 3 jours, il faut rouler pour faire les pleins, les courses ; dans ce cas, l'électricité fournie par le panneau solaire s'ajoute à celle produite par l'alternateur.



Avantages/inconvénients d'un panneau solaire

Avantages :
  • il produit une énergie très peu chère (voir la partie coûts)
  • il est insensible aux vibrations : même s'il est fortement secoué (par exemple utilisation tout terrain) il reste très fiable du fait qu'il n'y a aucune pièce mécanique en mouvement
  • il a une grande longévité : sa durée de vie est d'au moins 20 ans
  • il ne consomme pas d'énergie (électrique et autre), donc pas de surpoids prévisible ou de ravitaillement en carburant
  • il ne nécessite aucun entretien, en dehors d'un nettoyage périodique
  • il ne fait aucun bruit en fonctionnement
  • il est ingélif
  • il est écologique : aucun rejet dans l'atmosphère
  • Il peut maintenant charger un réfrigérateur AES ; voir mon article
Avant de vous décider, sachez qu'il faut en supporter les inconvénients :
  • votre toit doit pouvoir supporter 2 panneaux solaires de 150 W (donc 24 kg sur le toit) ; chacun fait environ 1,60 m de long et 80 cm de large ; or, les constructeurs nous font dans certains cas des parties de toit arrondies ; par ailleurs, ils s’efforcent de nous mettre la plus grande surface de lanterneaux possibles dans le toit, ce qui est une aberration (bonjour la température à l'intérieur en été !).
    Il serait bon que les constructeurs nous fournissent des camping cars BBC (par analogie aux bâtiments) ; il y a une révolution à faire !
  • un panneau solaire ne produit de l'électricité que si le toit est exposé à la lumière, donc pas question de se mettre sous les arbres ; dans ce cas, vous ne produisez plus d'électricité !
  • la production de courant diminue par temps couvert
  • la production d'électricité diminue très fortement l'hiver sous nos latitudes
  • la production d'électricité diminue sous des climats très chauds
  • il faut les nettoyer régulièrement sinon ils produisent moins ; je les inspecte une fois par semaine



Schéma d'installation des panneaux solaires



L'installation est très simple :
2 panneaux solaires sur le toit reliés à un régulateur qui permet de délivrer une tension régulée de 12V à la batterie de service.



L'importance du régulateur

Il existe 2 technologies : PMW et MPPT
Le régulateur PMW est moins cher et moins efficace, mais il est utilisé pour 1 panneau seul
Le régulateur MPPT est plus intelligent, donc donne plus de courant à partir de 2 panneaux solaires ; il est aussi plus cher.
Par ailleurs, si vous avez une batterie gel, seul un régulateur MPPT peut la recharger correctement, car il est beaucoup plus intelligent qu'un régulateur PMW.
La puissance du régulateur est fonction de la puissance des panneaux solaires installés. Pour simplifier, vous divisez par 10 le nombre de watt de votre parc solaire et vous obtenez l'ampérage nécessaire pour votre régulateur ; ainsi pour 300 W de panneau solaire 12V, il faut un régulateur de 30A.

Pour information, les régulateurs solaires MPPT peuvent à partir de panneaux solaires 24 V fournir en sortie du 12 V. C'est très intéressant car ils permettent d'utiliser des panneaux solaires prévus pour les maisons donc un peu moins chers et ils optimisent la fourniture de courant. Par ailleurs si en 12 V on ne trouve pas de panneau solaire de plus de 180 W, en 24 V on trouve couramment des panneaux solaires de 250 W.

Approfondir



Le coût des panneaux solaires

Par coût j'entends le coût complet c'est-à-dire achat+maintenance sur disons 20 ans.
Les revues occultent systématiquement le côté maintenance dans la durée qui englobe la fiabilité des produits, et pourtant c'est cet argent qui sort de votre poche.


Coût d'achat en 2013 : environ 1700 €
  • 2 panneaux solaire de 150 W en 12 V environ 800 €
    l'option panneau solaire 24 V est à envisager sérieusement
  • régulateur 30 A (MPPT) 200 €
  • matériel de mesure 200 €
  • montage par professionnel 500 €

Coût de maintenance sur 20 ans : 0 €
Les panneaux solaires ne nécessitent pas de carburant ; leur fiabilité est excellente, le retour d'expérience montre qu'un panneau de qualité peut encore produire 80 % de sa capacité au bout de 25 ans.

Donc coût complet sur 20 ans = 1700 + 0 = 1700 €, soit un amortissement annuel de 85 € ce qui est raisonnable.



Conclusion

300 W panneaux de panneaux solaires sous nos latitudes par temps ensoleillé, peuvent recharger votre batterie chaque jour de :
  • 69 Ah par jour en été
  • 35 Ah par jour au printemps et à l'automne
Ces valeurs sont à diviser par 2 les jours de ciels très couverts.
Prenez un régulateur MPPT (les Victron sont très bien ; il faut un 30A minimum pour 300 W de panneau).

Ces panneaux ont un prix de revient moyen annuel de 85 € (achat + entretien) ; vu le faible coût, on aurait tort de s'en priver car :
  • si on ne consomme pas trop de courant (moins de 60 Ah/jour), ils permettent une quasi autonomie en dehors de l'hiver ; l'hiver ils rechargent votre batterie de service, si vous n'êtes pas dans une région très froide, sinon démonter les batteries
  • si on consomme beaucoup de courant (plus de 60 Ah/jour), ils viennent en complément d'un générateur électrique beaucoup plus onéreux (achat et entretien) dont ils prolongent la durée de vie, car ces générateurs ne permettent pas une recharge à 100% des batteries contrairement aux panneaux solaires.






27 commentaires:

  1. JM89
    bonjour
    j'ai une housse de toit de 6mx3m une Tyvek qui me servait pour mettre sur mon Cc
    mais ayant un panneau solaire sur celui ci le Hic:
    croyez vous si je fais une fenêtre de la dimension même voir un peu plus Grand que le panneau
    et faire coudre un morceau de cristal cela permettra au panneau d'être efficace
    qu'en pensez vous?????
    Merci
    Cordialement

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    1. Bonjour,
      pas de problème, le panneau fonctionnera
      Cordialement

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  2. Bonjour
    J'ai 340W sur le toit du CC associé à un régulateur Votronic 30A et deux batteries GEL de 100A . Actuellement en Isère par beau temps je suis capable de faire fonctionner le frigo (13A) toute la journée sur le 12v sans consommer une goutte de gaz. Etant donné que je pars quelques mois du coté de la Turquie et de la Grèce, mon autonomie est assurée. www.gillesmoreau.com

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  3. Une petite question: A quoi sert un transformateur 12volts vers 230 si le camping car possède deja des prises 230 volts?
    Merci d'avance pour votre réponse

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    1. Bonjour,
      On peut vouloir, par exemple utiliser un rasoir électrique (celui de la maison) quand on n'est pas relié à du 220V.
      Mieux vaut éviter de faire cela avec des appareils de plus de 500W de puissance pour ménager la batterie cellule.
      Cordialement

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  4. bonsoir ,merci pour vos infos,j'ai un panneau solaire qui charge que la batterie cellule,est il possible que le panneau charge aussi la batterie porteur?? si oui comment faire ?? merci d'avance !!

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    1. Bonjour,
      Il faut un régulateur avec 2 sorties (l'une est appelée LOAD en Anglais), chacune des 2 étant reliée à une batterie différente.
      Alden vend ce type de régulateur.
      Cordialement

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  5. Bonsoir Thierry,
    tout d'abord bravo pour vos conseils et la qualité de votre blog. Peut-on avoir 2 panneaux de puissances différente ( 100W et 170W par exemple) et comment les brancher (serie ou parallèle)? D'avance merci; Francis

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    1. Bonjour,
      Pas de problème si on les branche en parallèle. Pour le reste lire mes aricles.
      Cordialeemnt

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  6. Bonjour Thierry,
    Certains affirment qu'un panneaux solaire fournit du courant la nuit, à condition d'être positionné sous un lampadaire.
    Qu'en est-il exactement ?
    Bien cordialement

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    1. Désolé, mais les PS ne produisent pas de courant la nuit, sauf les soirs de grande beuverie -)
      Cordialement

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    2. bonjour faux thierry les panneaux se recharge
      au dire de mes voyant et de mon multimetre
      donc le mieux et de controler

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    3. OUI, mais combien d'ampères ????

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  7. Bonjour thierry , j'ai bien lu vos articles sur blog vraiment très instructif,je debute dans le monde du CC, cependant j'ai 2 questions au sujet de mon installation solaire.
    Le CC que je viens d'acquérir possède un panneau solaire de 75w,un régulateur steca solsum 6.6c,une batterie de 100ah, le régulateur solsum est il pwm ou mppt ?
    Je pensais rajouter simplement un panneau solaire de 150w ou un peu moins ,est-ce possible avec mon installation où dois-je tout modifier ?
    Un grand merci a vous

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    1. Bonjour,
      Une batterie de 100A se recharge avec du 25A en pointe. Si les PS sont branchés sur l'EBL très bien, sinon attention, si liaison directe sur la batterie 17A de PS+20A de l'alternateur = 37A...certes dans le cas le plus favorable.
      Cordialement

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    2. Bonjour Thierry, je comprends mieux avec votre explication pourquoi après un an j'ai du changer mes batteries GEL qui ne tenaient plus la charge. En effet, deux des trois PS sont branchés en direct (220W) sur les batteries, le PS de 100W d'origine passe par l'EBL. Le câble qui relie le Votronic à l'EBL n'est là que pour donner les information. Entre la Turquie, la Crête et la Grèce, lorsque je roule, alternateur et PS ont eu raison de mes batteries. J'ai modifié en installant des interrupteurs permettant d'avoir, 0-100-220 ou 320W en fonction de la situation. Actuellement en Grèce, le CC est garé en extérieur et j'ai seulement activé le panneau de 100W permettant de maintenir la charge via l'EBL (batteries cellule et porteur). Cordialement

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  8. Bonjour,
    Article très intéressant, qui nous fait prendre conscience du nombre de panneaux solaire nécessaire en toute saison.
    Petite question, que pensez vous des éoliennes venant en renfort des panneaux surtout par temps gris?
    serai-ce une bonne solution ?
    Merci

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    1. Bonjour,
      Je me suis déjà posé la question, et comme ce n'est pas intéressant en CC, je n'ai pas fait d'article .
      Les arguments :
      1)sur terre du fait du relief qui freine le vent, l'éolienne est efficace à partir de 12M de haut
      2)l'adaptation sur un CC nécessite un mat télescopique et un arrimage solide du fait des efforts
      3)bruyant et encombrant (pour un CC)
      Cordialement

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  9. Bonjour Thierry,
    En complément de votre excellent article, je me permet de mettre ce lien qui me parait intéressant.
    l’idée des panneaux flexibles en extérieurs, peut être la solution en hiver.
    http://www.technomadia.com/solar/

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  10. Depuis le 10 Février 2017, toutes les nouvelles questions se posent sur le FORUM de façon à garder un historique complet.
    Pour y accéder, cliquez sur l'onglet VOS QUESTIONS
    Merci pour votre compréhension

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  11. Bonjour à tous,

    J'ai développé un logiciel libre (et indépendant financièrement) pour vous aider à calculer/dimensionner votre installation photovoltaïque autonome.

    * L'outil se trouve ici : calcpvautonome.zici.fr
    * Un "sous-outil" pour vous aider à calculer vos besoins électriques journaliers : calconso.zici.fr (c'est la première chose à faire avant d'acheter trop ou pas suffisamment de panneau/batterie...)
    * Le dépôt du code source se trouve ici : https://github.com/kepon85/CalcPvAutonome

    Et pour vous, CalcPvAutonome pré-configuré pour un camping-car de vacance (inclinaison horizontale, utilisation de Mai à Septembre)

    Je me suis dit que ça pouvait aider des bricoleurs du coin...

    Belle journée,

    David

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  12. Bonsoir,nous avons un régulateur mppt et depuis qq jours,le soir il se met en fault mode,seriez vous me dire pour qu'elle raison svp?

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    1. Lisez le manuel !
      Notez que ça dépend de chaque modèle /marque et vous ne communiquez pas le dit modèle.

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  13. Bonjour,comment savoir si un ps fonctionne bien deuis un régulateur ? Quel est le taux de charge(en moyene)qu'il doit fournir à la batterie ? Salutations...

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    2. Avec un voltmètre ou les leds du panneau de contrôle. Contrôler la tension le matin avant le lever du soleil. Si la tension augmente, c'est que le panneau solaire fonctionne. Cqfd

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