Panneaux solaires (batteries) pour la maison

Avec la hausse constante des prix de l'électricité, vous commencerez inévitablement à penser à utiliser des sources naturelles pour l'approvisionnement en électricité. L'une de ces possibilités est les panneaux solaires pour la maison ou les chalets d'été. Si vous le souhaitez, ils peuvent répondre pleinement à tous les besoins, même d'une grande maison.

Conception de système d'énergie solaire

Convertir l'énergie du soleil en électricité - cette idée n'a pas laissé les scientifiques dormir pendant longtemps. Avec la découverte des propriétés des semi-conducteurs, cela est devenu possible. Les cellules solaires utilisent des cristaux de silicium. Lorsque la lumière du soleil les frappe, un mouvement dirigé d'électrons se forme en eux, ce qu'on appelle un courant électrique. Lorsqu'un nombre suffisant de ces cristaux est connecté, nous obtenons des courants de magnitude assez décents: un panneau d'une superficie d'un peu plus d'un mètre (1,3-1,4 m2 avec un niveau d'éclairage suffisant peut produire jusqu'à 270 W (tension 24 V).

Les panneaux solaires électriques pour la maison ouvrent de nombreuses possibilités

Étant donné que l'éclairage change en fonction de la météo, de l'heure de la journée, il est impossible de connecter directement les appareils aux panneaux solaires. Vous avez besoin d'un système complet. En plus des panneaux solaires, vous avez besoin de:

• Batterie. Pendant la journée, sous l'influence du soleil, des panneaux solaires génèrent du courant électrique pour la maison, le chalet d'été. Il n'est pas toujours pleinement utilisé, son surplus s'accumule dans la batterie. L'énergie stockée est gaspillée par mauvais temps.
• Manette. Pas une partie obligatoire, mais souhaitable (avec des fonds suffisants). Surveille le niveau de charge de la batterie pour éviter une décharge excessive ou une surcharge. Ces deux conditions sont préjudiciables à la batterie, donc avoir un contrôleur prolonge la vie de la batterie. En outre, le contrôleur assure un fonctionnement optimal des panneaux solaires.
• Convertisseur DC-AC (onduleur). Tous les appareils ne sont pas conçus pour le courant continu. Beaucoup fonctionnent sur 220 volts AC. Le convertisseur permet d'obtenir une tension de 220-230 V.

Panneaux solaires pour la maison - seulement une partie du système

En installant des panneaux solaires pour votre maison ou votre chalet d'été, vous pouvez devenir complètement indépendant du fournisseur officiel. Mais pour cela, vous devez disposer d'un grand nombre de piles, d'un certain nombre d'accumulateurs. Un ensemble qui génère 1,5 kW par jour coûte environ 1000 $. Cela suffit pour répondre aux besoins du chalet d'été ou d'une partie de l'équipement électrique de la maison. Un ensemble de panneaux solaires pour la production de 4 kW par jour coûte environ 2200 $, pour 9 kW par jour - 6200 $. Les panneaux solaires pour une maison étant un système modulaire, vous pouvez acheter une installation qui répondra à une partie des besoins, augmentant progressivement ses performances.

Types de panneaux solaires

Avec la hausse des prix de l'énergie, l'idée d'utiliser l'énergie solaire pour produire de l'électricité est de plus en plus populaire. De plus, avec le développement de la technologie, les convertisseurs solaires deviennent plus efficaces et, en même temps, moins chers. Ainsi, si vous le souhaitez, vous pouvez subvenir à vos besoins en installant des panneaux solaires. Mais ils sont de types différents. Découvrons-le.

La batterie solaire elle-même est un certain nombre de photocellules, qui sont situées dans un boîtier commun, protégées par un panneau avant transparent. Pour un usage domestique, les cellules solaires sont produites à base de silicium, car il est relativement peu coûteux, et les cellules basées sur celui-ci ont un bon rendement (environ 20-24%). Les photocellules monocristallines, polycristallines et à couches minces (flexibles) sont fabriquées à base de cristaux de silicium. Un certain nombre de ces photocellules sont connectées électriquement les unes aux autres (en série et / ou en parallèle) et sortent vers des bornes situées sur le corps.

Un panneau solaire pour une maison se compose d'un certain nombre d'éléments fluorés

Les photocellules sont installées dans un boîtier fermé. Le corps de la cellule solaire est en aluminium anodisé. Il est léger et ne se corrode pas. Le panneau avant est fait de verre durable, qui doit résister aux charges de neige et de vent. De plus, il doit avoir certaines propriétés optiques - avoir une transparence maximale afin de transmettre autant de rayons que possible. En général, une quantité importante d'énergie est perdue en raison de la réflexion, de sorte que les exigences de qualité pour le verre sont élevées et il est également recouvert d'un composé antireflet.

Types de cellules photovoltaïques pour panneaux solaires

Les panneaux solaires pour la maison sont fabriqués sur la base de trois types de cellules en silicium;

• Monocristallin. Chaque photocellule est un cristal de silicium. Les cellules solaires monocristallines ont un bon rendement (environ 24,7%), mais leur coût est un peu plus élevé. Elle se distingue, d'une part, par la couleur bleue saturée uniforme, et d'autre part, par les bords arrondis de la photocellule.
  

  Types de cellules solaires en silicium

• Polycristallin. Plusieurs petits cristaux de silicium sont combinés en une seule cellule photoélectrique. Ils ont une structure non homogène, ce qui les rend moins capables d'absorber la lumière du soleil. Cela se reflète dans l'efficacité (20,3%). En fait, cela signifie qu'un panneau solaire de même puissance occupera environ 20% de plus de surface.
• Couche mince. Il s'agit d'une couche semi-conductrice déposée sur un substrat flexible. En raison de leur flexibilité, ils peuvent être montés sur des surfaces courbes. Mais ils ont une faible productivité (environ 10,4%), ils occupent donc de grandes surfaces (au moins 2 fois plus que les polycristallins).

Si vous avez un toit en pente et une façade orientée au sud ou à l'est, cela n'a pas de sens de trop penser à la zone occupée. Les modules polycristallins peuvent tout à fait convenir. Avec la même quantité d'énergie produite, ils sont légèrement moins chers.

Comment choisir le bon système de panneaux solaires pour votre maison

Il existe des idées fausses courantes qui vous amènent à dépenser de l'argent supplémentaire pour des équipements trop chers. Vous trouverez ci-dessous des recommandations sur la façon de construire correctement un système d'énergie solaire et de ne pas dépenser d'argent supplémentaire.

Les centrales solaires pour votre maison peuvent être moins chères si vous abordez le problème avec soin

Quoi acheter

Tous les composants d'une centrale solaire ne sont pas vitaux pour son fonctionnement. Il est tout à fait possible de se passer de certaines parties. Ils servent à améliorer la fiabilité, mais sans eux, le système est fonctionnel. La première chose à retenir est d'acheter des panneaux solaires à la fin de l'hiver, au début du printemps. Premièrement, la météo en ce moment est excellente, il y a de nombreuses journées ensoleillées, la neige réfléchit le soleil, augmentant l'éclairage général. Deuxièmement, les remises sont traditionnellement annoncées à cette époque. D'autres conseils sont:

• Achetez des panneaux solaires pour votre maison avec une tension de sortie de 12 V. C'est à partir de cette tension que fonctionnent la plupart des équipements ménagers et de construction, lampes LED, etc. Les appareils fonctionnant à partir de 24 ou 48 volts le sont beaucoup moins. Vous pouvez consulter les passeports ou utiliser la recherche.
• N'utilisez pas de lampes à incandescence pour l'éclairage. Ils consomment trop d'électricité et fonctionnent à partir de 220 V. Remplacez-les par LED... Pour eux, un courant continu de 12 V est ce dont ils ont besoin.
  

  Un système d'énergie solaire "complet" ressemble à ceci

• N'essayez pas d'acheter tout de suite un système haute puissance pour couvrir tous les besoins possibles. Pour commencer, achetez quelques modules sans convertisseur / onduleur, connectez-y l'équipement qui fonctionne à tension constante. Si vous êtes satisfait du système, vous pouvez plus tard augmenter la puissance, acheter un onduleur et connecter un équipement fonctionnant à 220-230 V.Et notez que l'onduleur, même avec la charge éteinte, consomme de l'électricité (les pertes de conversion sont d'environ 30%). Autrement dit, la nuit, lorsque tout est éteint, il consomme simplement la charge de la batterie. De plus, il dégage une sinusoïde loin d'être idéale. En général, tout ce qui peut fonctionner à partir d'une tension constante est alimenté directement par les batteries.

Si vous utilisez uniquement ces conseils et que vous ne connectez que des appareils fonctionnant à tension constante, un système de panneaux solaires pour une maison coûtera beaucoup plus modeste que le kit le moins cher. Mais ce n'est pas tout. Vous pouvez également laisser certains équipements «pour plus tard» ou vous en passer.

Ce que tu peux faire sans

Le coût d'un ensemble de panneaux solaires pour 1 kW par jour est supérieur à mille dollars. Un investissement considérable. Inévitablement, vous vous demanderez si cela en vaut la peine et quelle sera la période de récupération. Avec les tarifs actuels, il faudra plus d'un an pour attendre que votre argent soit remboursé. Mais les coûts peuvent être réduits. Pas au détriment de la qualité, mais au détriment d'une légère diminution du confort d'utilisation du système et en raison d'une approche raisonnable de la sélection de ses composants.

• N'achetez pas d'hélium ou de batteries à décharge profonde. Ils ne valent pas leur argent. Même les batteries de voiture usagées fonctionnent bien avec des panneaux solaires pour la maison. Ils travaillent normalement pendant au moins 5 ans supplémentaires.
  

  Si la zone n'est pas limitée, vous pouvez acheter une batterie solaire sur des photocellules polycristallines

• En principe, vous pouvez vous en tirer avec encore moins d'argent. Vous n'avez pas besoin d'installer le contrôleur. Il coûte au moins 150 $ (et à haute puissance 500 $), et toute sa tâche est de surveiller l'état de charge des batteries. Si votre budget est serré, achetez une horloge de voiture 12V qui mesure également la tension et la température. Ils coûtent 2 à 5 dollars et remplissent pratiquement la même fonction. Et pour éviter la surcharge, achetez une batterie supplémentaire. Ou deux. La capacité totale de la capacité «supplémentaire» doit être d'au moins 20%. Cela évitera à la fois la surcharge et augmentera la capacité du système.

Ainsi, si le budget est limité, vous pouvez vous en tirer avec quelques panneaux solaires et batteries rechargeables, dont la capacité est de 20 à 25% supérieure à la charge maximale des panneaux solaires. Pour la surveillance de la santé, achetez une horloge de voiture qui mesure encore la tension. Cela vous évite d'avoir à mesurer la charge de la batterie plusieurs fois par jour. Au lieu de cela, vous devrez regarder l'horloge de temps en temps. C'est tout pour le début. À l'avenir, vous pourrez acheter des panneaux solaires pour votre maison, augmenter le nombre de batteries. Si vous le souhaitez, vous pouvez acheter un onduleur.

Déterminer la taille et le nombre de photocellules

Une bonne cellule solaire de 12 volts devrait avoir 36 cellules, et une cellule solaire de 24 volts devrait avoir 72 cellules photoélectriques. Ce montant est optimal. Avec moins de photocellules, vous n'obtiendrez jamais le courant indiqué. Et c'est la meilleure option.

N'achetez pas deux panneaux solaires - 72 et 144 cellules, respectivement. Premièrement, ils sont très volumineux, ce qui n'est pas pratique pendant le transport. Deuxièmement, à des températures anormalement basses, que nous avons périodiquement, ils sont les premiers à échouer. Le fait est que le film de stratification diminue considérablement en taille pendant le gel. Sur les grands panneaux, en raison de la tension élevée, il s'écaille voire se casse. La transparence est perdue, les performances diminuent considérablement. Le panneau est en cours de réparation.

Le panneau solaire 4V a 7 éléments

Deuxième facteur. Les panneaux plus grands devraient avoir plus d'épaisseur du boîtier et du verre. Après tout, les charges de vent et de neige augmentent. Mais cela n'est pas toujours fait, car le prix augmente considérablement.Si vous voyez un panneau double et que son prix est inférieur aux deux panneaux "réguliers", vous feriez mieux de chercher autre chose.

Encore une fois: le meilleur choix est un panneau solaire de 12 volts pour votre maison, composé de 36 cellules solaires. C'est la meilleure option, prouvée par la pratique.

Spécifications: que rechercher

Les panneaux solaires certifiés indiquent toujours le courant et la tension de fonctionnement, ainsi que la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit. Il faut garder à l'esprit que tous les paramètres sont généralement indiqués pour une température de + 25 ° C. Lors d'une journée ensoleillée sur le toit, la batterie chauffe à des températures bien supérieures à ce chiffre. Ceci explique la tension de fonctionnement plus élevée.

Un exemple des caractéristiques techniques des panneaux solaires pour une maison

Faites également attention à la tension en circuit ouvert. Dans les batteries normales, il est d'environ 22 V. Et tout irait bien, mais si vous travaillez sur l'équipement sans déconnecter les panneaux solaires, la tension en circuit ouvert endommagera l'onduleur ou tout autre équipement connecté qui n'est pas conçu pour une telle tension. Par conséquent, pour tout travail - commutation de fils, connexion / déconnexion des batteries, etc. et ainsi de suite - la première chose à faire est d'éteindre les panneaux solaires (retirer les bornes). Après avoir parcouru le circuit, connectez-les en dernier. Cette procédure vous fera économiser beaucoup de nerfs (et d'argent).

Corps et verre

Les panneaux solaires pour la maison ont un boîtier en aluminium. Ce métal ne se corrode pas, avec une résistance suffisante, il a une petite masse. Un corps normal doit être assemblé à partir d'un profil dans lequel au moins deux raidisseurs sont présents. De plus, le verre doit être inséré dans une rainure spéciale et non fixé par le haut. Ce sont tous des signes de qualité normale.

Il ne devrait y avoir aucun reflet sur le boîtier

Même lors du choix d'un panneau solaire, faites attention au verre. Dans les batteries normales, il est texturé plutôt que lisse. Au toucher - rugueux, si vous tenez vos ongles, vous pouvez entendre un bruissement. De plus, il doit avoir un revêtement de haute qualité qui minimise l'éblouissement. Cela signifie que rien ne doit y être reflété. Si les reflets des objets environnants sont visibles au moins sous n'importe quel angle, il est préférable de trouver un autre panneau.

Sélection de la section de câble et des subtilités de la connexion électrique

Il est nécessaire de connecter des panneaux solaires pour la maison avec un câble en cuivre unipolaire. La section transversale de l'âme du câble dépend de la distance entre le module et la batterie:

• distance inférieure à 10 mètres:
  • 1,5 mm2 par panneau solaire de 100 W;
  • pour deux batteries - 2,5 mm2;
  • trois batteries - 4,0 mm2;
• distance supérieure à 10 mètres:
  • pour connecter un panneau, nous prenons 2,5 mm2;
  • deux - 4,0 mm2;
  • trois - 6,0 mm2.

Vous pouvez prendre une section plus grande, mais pas moins (il y aura de grosses pertes, mais nous n'en avons pas besoin). Lors de l'achat de fils, faites attention à la section transversale réelle, car aujourd'hui, les dimensions déclarées ne correspondent très souvent pas aux dimensions réelles. Pour vérifier, vous devrez mesurer le diamètre et lire la section (comment faire cela, vous pouvez lire ici).

Panneaux solaires pour la maison: raccordement électrique

Lors de l'assemblage du système, vous pouvez profiter des avantages des panneaux solaires en utilisant un câble multiconducteurs de section appropriée et utiliser un câble épais pour le moins. Avant de se connecter aux batteries, on fait passer tous les "plus" à travers des diodes ou des assemblages de diodes avec une cathode commune. Cela empêche la batterie de court-circuiter (pourrait provoquer un incendie) si les fils entre les batteries et la batterie sont court-circuités ou cassés.

Les diodes utilisent les types SBL2040CT, PBYR040CT. S'ils ne sont pas trouvés, ils peuvent être supprimés des anciennes alimentations des ordinateurs personnels. Il existe généralement des SBL3040 ou similaires. Il est souhaitable de passer par des diodes. N'oubliez pas qu'ils deviennent très chauds, vous devez donc les monter sur un radiateur (vous pouvez en utiliser un seul).

Le système nécessite également une boîte à fusibles. Un pour chaque consommateur. Nous connectons l'ensemble de la charge via ce bloc. Premièrement, le système est plus sûr de cette façon. Deuxièmement, si des problèmes surviennent, il est plus facile de déterminer sa source (par un fusible grillé).