Un chalet … photovoltaïque!

Puis, nous y avons emménagé. Mais comme nous aimons optimiser, nous trouvions si attirante une pente de toit vers le sud-est, que j’ai entrepris d’y installer un groupe de 10 panneaux solaires!
Ainsi, j’avais acheté depuis quelque temps 10 panneaux solaires, de marque Conergy, fabriqués au CANADA, en Ontario. Ces panneaux, comportent 60 cellules et produisent nominalement 245 Watts sous éclairage solaire nominal.  Ils ont été achetés pour $2000, transport inclus.  ($200 par panneau).

Pour les installer, j’ai opté pour une solution ayant fait ses preuves: des supports construits à partir d’une poutre d’aluminium (un H beam) de 8 pouces de hauteur, coupée aux 6 pouces de longueur. C’est le même modèle de poutre qui a été utilisée pour le “puits de pétrole” de Sylvain Juteau! Les statistiques de productionen ont aussi été publiées Pour couper cette poutre, j’ai mis une lame de 80 dents pour couper l’aluminium sur une scie à onglets, et les coupes ont été réalisées facilement et magnifiquement. Comme l’aluminium ne se corrode pas sur un toit et que c’est le même métal dont est constitué le cadre des panneaux, il n’y aura pas de corrosion galvanique possible.
Chaque support a 2 trous pour les boulons de fixation des panneaux, et 2 trous pour des vis inoxydables qui se vissent dans la toiture. Du ciment plastique est aussi mis pour s’assurer de l’étanchéité.

Sous les panneaux, il y a toujours 4 trous pour les points d’appuis qui sont pré-percés. J’ai donc utilisé ces trous prévus pour y installer les boulons (en inoxydable). En ayant des pattes de 8 pouces de hauteur, il est relativement facile de serrer les boulons en passant le bras entre la toiture et le panneau avec une clé.

Un outil logiciel de configuration des panneaux est disponible sur le site de la cie, Fronius.  On y entre simplement le modèle d’onduleur, la marque et modèle des panneaux et l’outil nous indique quelle configuration optimale utiliser.  Voici un exemple copié collé de cet outil pour mon installation.

Mon groupe de panneaux pourrait être de 11 panneaux, et si jamais j’en trouve un de plus à bon prix, je l’achète et le rajoute!  Pour 12 panneaux, ce serait limite, car il ne faut pas dépasser 500 Volts à l’entrée, et par une belle journée ensoleillée d’hiver, cela pourrait arriver. Si on dépasse le voltage d’entrée maximal, cela pourrait faire sauter l’onduleur. J’évite donc les configurations avec un astérisque (*) Petite explication: les onduleurs centraux peuvent fonctionner à partir d’une tension de 225 Volts CC minimum et la tension maximale ne doit jamais dépasser 500 Volts CC. Comme le voltage d’un panneau augmente par temps froid, il faut prendre en compte le pire cas de vague de froid. -40Celcius a donc été mis en compte, ce qui élimine la possibilité de mettre 12 panneaux en série.

L’onduleur Fronius IG 5100 a été trouvé sur Kijiji, d’un vendeur, M. Samuel Gagnon situé au Saguenay.  Le côté comique de cet achat, c’est que l’onduleur était neuf – jamais utilisé, parce qu’il avait été acheté par un entrepreneur qui oeuvre dans le très grand nord, et que cet entrepreneur a fait une erreur de choix MAJEURE.  En effet, pour fonctionner, il faut que l’onduleur soit connecté au réseau d’Hydro-Québec.  Hors, il n’y a PAS de réseau dans les villages Innus…  C’est ce qu’on appelle un onduleur sychrone (parce que synchronisé avec l’onde électrique d’Hydro de 60 Hz)  L’entrepreneur aurait dû acheter un onduleur Asynchrone, qui fonctionne avec un groupe de batteries.  La boîte avait donc encore les étiquettes de transport par First Air, la compagnie aérienne des premières nations.  Le prix payé était aussi intéressant, soit $1650.  Je suis allé le chercher à Saguenay avec mon ami Gilles Chartray, qui a eu droit à un baptême de l’air en règle!

Éric Carrière m’a beaucoup aidé à monter les panneaux solaires sur le toit du chalet.  Essentiellement, c’est une job de bras: chaque panneau pèse 45 livres et les hisser sur le toit constitue tout un exercice!  Pour diminuer le temps sur le toit, on fixait les supports avec les boulons en inox au sol avant de monter le tout sur le toit.  Il suffisait ensuite de mettre le ciment plastique, et de visser la vis d’attache au toit pour chaque support.  (2 vis par support).  Poser les 10 panneaux nous a demandé une journée d’ouvrage.

Sur les panneaux, les connecteurs sont mécaniquement différents entre le pôle positif (+) et négatif (-).  On ne peut donc brancher deux panneaux à l’envers ou incorrectement.  La chaîne de panneaux est branchée en série, donc le pôle positif du premier panneau se branche au pôle négatif du suivant.  Comme chaque panneau fournit 37 Volts en circuit ouvert, 10 panneaux en série donnent 370 Volts.   On doit connecter les fils (+) et (-) des extrémités vers l’entrée DC (+) et DC (-) de l’onduleur.  Pour passer les fils au-dessus du toit, je les ai insérés dans un conduit de carelon lui-même supporté par 3 supports de panneaux, qui ont une forme appropriée pour y mettre le conduit.  Les fils descendent ensuite en suivant le mât électrique et entrent dans le côté du garage pour se connecter à  l’onduleur.

Le fil vers l’onduleur est un fil du type spécial pour usage extérieur, sous climat sec ou humide, et est résistant aux UVs.  Le calibre est de 10 AWG, et est certifié pour une tension de 600Volts. Comme la chaîne de panneaux va fournir autour de 8 ampères, du fil de calibre 10 AWG va avoir une très faible perte par résistance électrique.

Comme le groupe de panneaux fournit une tension en courant continu, il y a une polarité à respecter.  Ainsi, quand les fils sont placés du toit vers l’onduleur, j’ai connecté les panneaux aux fils et ensuite, j’ai mesuré avec un voltmètre quel fil est le positif et le négatif.  Un ruban collant rouge a ensuite été mis autour du fil positif.  Pour brancher ces fils dans l’onduleur, j’ai ensuite attendu la nuit, ce qui élimine tout courant à la sortie des panneaux pour les brancher sécuritairement dans l’onduleur.

La sortie de l’onduleur est de 240V AC 21.25A lorsqu’il produit 5100Watts et se branche vers un disjoncteur du panneau électrique (situé juste au-dessus)  Un disjoncteur de 15A 240V a été utilisé, parce que le système ne pourra pas fournir plus de 2700Watts dans la configuration actuelle. Ceci fournit une meilleure sécurité.

Au matin suivant, je me suis réveillé et allé voir: L’onduleur fonctionnait et commençait sa “carrière”!

Dans sa première journée, il a atteint une puissance maximale de 2625 watts, et a produit 6 kWh.  Le tout fonctionne donc magnifiquement!  Comme le compteur électrique au chalet n’a pas encore été remplacé par un compteur électronique, on peut voir la roulette tourner en sens inverse, quand la production solaire dépasse la consommation!  C’est un très très beau spectacle! 🙂

En bref, le système installé m’a coûté aux environs de $4000 et il devrait produire 2400kWh par an (soit près de $200 d’électricité par année).  Je considère donc qu’il sera payé dans les 20ans (rendement de 5% annuel).  Nous pourrons, ma femme et moi, aller au chalet et y recharger nos Chevrolet Volt, en minimisant au maximum notre empreinte carbone! Les amis avec véhicule électrique seront aussi les bienvenus à s’y recharger!

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François Boucher

Ingénieur électrique de formation, je suis le développement et la mise en marché des véhicules électriques depuis plusieurs années.Le Québec étant pourvu d'énergie bleue abondante et renouvelable, il est simplement sensé de promouvoir le transport électrique dans la belle province.
Je suis actuellement propriétaire d'une Volt 2012 et d'une Tesla S 2013.J'ai installé des panneaux solaires photovoltaiques qui nous permettent de "rouler au soleil!". Ma femme est devenue propriétaire d'une Tesla modèle 3 en septembre 2018 et nous organise pour diminuer nos déchets.Nous avons tous les deux signés le Pacte sur la diminution des GES.

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