Projets: panneaux solaires
Contents
PRINCIPE :
Pose de panneaux solaires tuile type Framless pour alimentation autonome
DUREE :
2 jours à 2 personnes
MATERIEL :
Profilé aluminium 55X20mm avec double rainure (de quoi faire tout le tour de chaque panneau moins une longueur)
charnière américaine (autant que de panneau plus un)
vis autoforantes tête cylindrique 4X20 (X100)
vis autoforantes tête cylindrique 6X50 (X20)
profilé en C pour le réglage des fixation par glissière (morceaux de 40cm autant que de panneaux plus un ; variante pour fixation directe sur toiture deux fois le nombre de panneaux plus 2)
Equerres alu 25X25 mm coupée à l'épaisseur du profilé (20mm) avec un trou de 5 mm et contre plaque taraudée glissant dans la rainure du profilé 55X20mm (nombre de panneaux fois 2)
Equerres alu 20X45 mm longueur 150mm pour fixation profilés hauts (autant que de charnières)
Joint mousse 3 mm (autant que la longueur des panneaux fois 2)
5 cartouches de joint à carreau et pistolet
cadre de réhausse pour inclinaison
équerres de fixation (2 par cadre)
onduleur 230V
perçeuse métal
visseuse
Gabari de la largeur d'un panneau
Grande équerre
Fils rigide HO7VV 6 mm2
Gaine ICTA 16 mm
Câbles HO7RN-F
Colliers polyamide 4,2mm X 150mm
soudure étain avec décapant
fer à souder
Prise de raccordement AIGER 30A + et - (autant que de panneaux plus le nombre de blocs de jonction)
Jonctions de couplage AIGER + et - (la moitier du nombre de panneaux)
5 panneaux solaires 235W 36V
Coffret de raccordement étanche
Coffret de protection 2 rangées 13 modules
Protections électriques
PARAMETRES :
Afin de garantir une optimisation comprise entre 95% et 100% de la capacité maximale, l'orientation doit être :
- Plein Sud plus ou moins 45°, idéalement plein SUD
- Inclinaison de 20° à 60°, idéalement à 35°
REALISATION :
implantation
- Avant toute chose s'assurer de la portées des ombres tout au long de la journée, les panneaux ne supportant pas du tout l'ombrage partiel qui freine très fortement la production de courant même sur un panneau sauf si mis en parallèle.
- En fonction de cela déterminer l'implantation idéale
- Dans notre cas l'inclinaison n'étant pas bonne, des supports de réhausse permettent d'obtenir une inclinaison de 30° et inverse à la pente du toit.
préparation
Fabriquer des contre plaques de fixation taraudées pour les charnières
Couper les profilés à la longueur des panneaux plus 2X55mm (pour les profilés haut et bas) plus 50mm de marge
Coller en fond de profilé en longueur un joint d'étanchéité mousse de 3 mm
Couper les profilés à la largeur des panneaux moins deux fois la profondeur de la rainure plus 4 mm pour le jeux.
Fixer les charnières sur les profilés verticaux
montage des panneaux
Fixer les glissières basses de 40cm à un espacement de la largeur des panneaux plus la largeur du profilé (attention à bien être aligné)
Fixer les profilés verticaux à l'aide des contre plaques dans les glissières basses
Fixer les équerres 25X25 dans la partie basse du rail vertical avec la contre plaque (réglage vertical possible)
Fixer le premier profilé bas sur les équerres avec 2 vis autoforantes de 4 mm.
Positionner le premier cadre de réhausse avec les 2 premières glissières verticales posées dessus. Utiliser le gabari en lieu et place du panneau pour l'espacement et vérifier l'équerrage parfait du premier panneau. Attention l'équerrage doit être parfait pour éviter les déviations des panneaux suivants. Régler l'équerrage avec les équerres basses et le rail vertical.
Faire un trou de 7 mm traversant le profilé vertical au niveau du cadre afin de fixer le premier rail vertical sur le cadre avec une vis autoforante de 6 X 50 mm.
Un fois le premier rail fixé vérifier l'équerrage et éventuellent refaire les réglages
Fixer le bas du cadre avec une équerre
Remplir la rainure du rail bas avec un bon trait de joint à carreau
Emboiter le panneau entre les deux premiers rail en écartant un peu le rail vertical 2
Serrer entre les rails et faire glisser le panneau jusqu'à celui du bas de façon à l'emboiter dedans (dans les joint frais)
Fixer le deuxième rail vertical sur le cadre de réhausse
Réaliser un joint de vitrage sur les 3 côtés, bien remplir la partie basse pour que l'eau ne stagne pas
Répéter l'opération pour chaque panneau (les bords des panneaux doivent s'aligner si l'équerrage est bon)
montage des profilés hauts
Remplir un côté du profilé avec un trait de joint à vitrages
Placer le profilé haut et le fixer avec les équerres 20X45 avec 5 vis autoforantes 4X20 (3 au centre)
Fixer les équerres 20X45 de façon à ce qu'elles dépassent des 2 côtés des profilés verticaux sauf pour les extrémités
Répéter l'opération
Faire le joint du profilé haut
raccordements
Les panneaux FL4 sont équipés par défaut de prises qui ne sont pas bon marché aussi j'ai remplacer celle-ci par des prises AIGER 32A 6 mm2. Attention le démontage de ce genre de prise est impossible une fois clipsés (pas droit à l'erreur). Afin de garantir la fiabilité des sertissage des prises, j'ai soudé à l'étain les sertissages.
Les caractéristiques de l'onduleur (du chargeur) conditionnent les câblages des panneaux (tension et courant). Pour mon cas, tension de 22à 60V maxi 32A donc tous les panneaux sont câblés en parallèle (36V), ce qui à l'avantage aussi d'optimiser le fonctionnement en cas d'ombrage d'un panneau.
Les panneaux sont couplés en parallèle à l'aide de blocs de jonction étanches sur lesquels viennent se clipser les prises. ATTENTION ne JAMAIS supprimer les connecteurs au profit de dominos ou autres, la source étant ininterruptible, celle-ci doit pouvoir être débranchée sans risque (toujours hors charge).
Un interrupteur de coupure DC doit être placé en amont de l'onduleur (idéalement proche des panneaux pour la coupure de sécurité pompiers)
Prévoir la mise à la terre des chassis avec du 4 à 6 mm2
Les prises ne supportant pas plus de 30A et 6 mm2 et pour une question de facilité de câblage, les panneaux sont couplés 2 par 2 avec les blocs de jonction étanches. Un cable de 6 mm2 part des blocs de jonction vers des borniers de couplage avant l'interrupteur d'isolement DC. On obtient ainsi 3 branches de pôles pour 5 panneaux.
Pour les prises, utilisation de fils rigides sous gaine ICTA avec gaine thermo en extrémité pour protection UV sinon utiliser du fil spécial panneaux solaires beaucoup plus chère.
En aval de l'interrupteur DC, un câble de 6 mm2 HO7RN-F jusqu'à l'onduleur avec fil de terre pour raccorder les chassis
Pour plus de sécurité on peut placer un parafoudre à courant continu associé à sa protection ; et une protection thermique 2 pôles type fusible ou disjoncteur (courant continu) à l'arrivée onduleur.
En sortie d'onduleur protection différentielle 30mA et parafoudre alternatif associé à sa protection.
ESSAIS
En sortie de panneaux la tension mesurée est de 32V et non 36V indiqués Il est donc impossible d'avoir 3X12V, il faudra donc se limiter à 2X12V
MESURE DE COURANT GLOBAL
COURANT NOMINAL 32,6A
TEMPS ENSOLEILLE Le courant débité est de 10 A en matinée ; 25 A l'après-midi ; 20A en fin de journée
TEMPS COUVERT I = 7,5A
TEMPS PLUVIEUX I= 0,5A
REPARTITION PAR PANNEAU
Vérification de l'équilibrage de la charge sur les panneaux
I total = 17,6A
Panneau 1 = 3.52A
Panneau 2 = 3.7A
Panneau 3 = 3.42A
Panneau 4 = 3.52A
Panneau 5 = 3.45A
Le panneau 2 est un peu plus performant que les autres mais ce n'est pas sensible et heureusement il y a les diodes anti-retour dans les panneaux.
ECARTS DE VALEURS
La puissance nominale théorique des panneaux est de 235Wc X 5 = 1175Wc pour une tension nominale de 36V
Les valeurs mesurées montrent un valeur atteinte maxi de 32V X 25A = 800 W
CONCLUSION
Pour une orientation SUD 35°OUEST et une inclinaison de 20°. Lors du dimensionnement de l'installation, la puissance crête des panneaux devra être environ 50% plus élevée que la puissance utile. Il y aura donc une perte de 30% de puissance par rapport aux valeurs nominales. Le rendement peut être amélioré suivant le chapitre décrit précédemment.
