
Un chalet … photovoltaïque!
- Écrit par François Boucher
- Le 03/09/2014
- 29 Commentaires
- Catégories: Auto-production, Blogue Rouler au Soleil, Voitures électriques
- Vue de la première rangée du groupe de panneaux
- Conduit pour les fils électriques sur supports
- Vue des panneaux et supports
- Conduit et départ des fils des panneaux
- L'onduleur synchrone installé sous le panneau électrique
- L'onduleur a produit 2625Watts au maximum de soleil
- Énergie totale produite lors de la première journée: 6kWh
Ma femme et moi avons tout récemment acquis un chalet à Magog. En recevant les clés un jeudi, la première chose qui s’est faite fut d’installer une superbe borne de recharge de véhicules électriques EV Duty de 30 ampères.
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!
François Boucher
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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Est-ce-que ce genre d'installation vous permet d'utiliser l'électricité "off-grid" à condition d'y ajouter des batteries dans le cas d'une panne de courant?
Si je comprends bien ce type d'installation ne nécessite pas d'accumulateurs. C'est pour cette raison que le compteur tournait dans le mauvais sens (Pour hydro...Dans le bon sens pour nous ;) ) L'énergie qui n'est pas consommée immédiatement est retourné sur le réseau.
J'ai une question car je possède un chalet qui est non raccordé sur le réseau d'hydro. J'ai à date un seul panneau branché sur deux accumulateurs. Mon système est donc sous 12 Volts pour l'instant et je dois transformer l'énergie a l'aide d'un générateur pour faire du 120Volts. L'énergie que je produis en trop chaque jours est donc perdus et même si j'augmente le nombre de panneau et le nombres d'accumulateurs, je devrai toujours transformer le 12 volts en 120 volts (Perte d'au moins 20%) et l'énergie que je produis en trop est aussi perdus.
Serai-t-il mieux de voir les choses autrement et de me servir de l'énergie des panneaux et charger mes batteries a partir du 120 Volts? Ainsi, je pourrais garder les batteries au minimum (moins de pollution) et alimenter mon chalet.
Je croyais que les maisons ''off the grid'' utilisaient tous une grosse banques d'accumulateurs...Mais vous me faites réaliser qu'il est possible que non. N'hésitez pas a me partager des liens si vous en avez, car je suis en train de construire et c'est le temps d'ajuster les plans... :)
Merci
Simon
Félicitations pour ton chalet et tes panneaux solaires !
Il faut VRAIMENT que tu m'appelles !!!
A +
Je fourni une paire de bras si vous en avez besoin.
Je vais corriger le texte!
C'est pour cette raison que l'onduleur qui avait été prévu d'être installé dans le grand nord n'a pu l'être, car il n'y a pas du tout de connexion de réseau. Le contracteur a dû installer un système "Off the Grid".
J'aime bien les installations rattachées au réseau, cela évite l'usage des batteries qui sont très compliquées et d'une duré de vie moins grande que les panneaux.
Est-ce que tu as des plans d'utiliser ta batterie de ta volt comme accumulateur éventuellement?
Je m'inquiète quand même pour ton installation après le cinq minutes, qu'est ce qui va se passer si les MALT sont installées sur la ligne et que ton réseau se remet à pousser.
En passant il est possible de pousser sur le réseau de ton fournisseur avec un nouveau compteur électronique, sauf qu'il doivent être avisé, ils vont vérifier ton installation et installer un compteur bidirectionnel, autrement tu pousse sur leur réseau mais le compteur n'en fait pas le mesurage.
Pour les compteurs, tant que c'est un compteur mécanique, je me fais effectivement créditer ma production intégralement à partir du compteur. Pour les compteurs électroniques, les nouveaux compteurs d'Hydro-Québec font effectivement le mesurage de l'excédent retourné au réseau et cela n'est crédité qu'au moment où l'installation est acceptée pour le mesurage net. Ainsi, à la maison, mon compteur indique actuellement 574kWh d'énergie retournée vers Hydro, mais je n'ai pas encore été crédité pour, parce que je n'ai pas encore fait la demande de mesurage net.
A y regarder de plus près , avec un investisment de 4000$ , o n peut peut faire rouler une
Auto électrique à vie . Si on demandait aux gens :préférez vous payer tout de suite 4000 d'un coup ou 1500 -3000 à chaque année , en tout cas cela fait réfléchir.
Ce n'est évidemment pas une solution réalisable pour tous: les condos sont exclus, les gens qui sont locataires, les emplacements sous ombre des arbres, les emplacements mal orientés.
Également, Hydro Québec ne font qu'amener votre facture à 0$ si jamais vous produisiez plus que ce que vous consommer. Il n'y aura pas crédit pour l'excédant.
C'est pour cette raison qu'une banque de batterie peut vous être intéressant si jamais vous produisiez plus que ce que vous consommé. Vous garderez donc votre énergie au lieux de la donner gratuitement à Hydro Québec.
Bravo pour la belle installation !
Sa me surprendrais qu'au bout du mois, il produisse plus qu'il utilise ...
C'est mon avis :)
Bravo pour l'installation !
Effectivement, je ne recevrai jamais de chèque d'Hydro pour ma production électrique par panneaux solaires, je vais juste diminuer le montant que j'écris sur le chèque que je leur envoi.
Pour produire plus que ma consommation, il me faudrait une installation de l'ordre de 10kW, soit environ 4x plus grande que celle-ci. Il me manque alors de surface de toit sans ombrage. Je vais donc me "contenter" de réduire ma facture :-)
Pour les batteries, comme indiqué dans d'autres de mes commentaires, je n'en veux pas. C'est un coût, une complexité, de l'entretien (pour les batteries acide-plomb) et un risque environnemental (dans le cas du bris d'un boitier d'une batterie, risque d'un déversement d'acide) dont je ne veux pas. Avoir un chalet non relié à Hydro, un système off the grid avec batteries serait alors considéré fortement.
Merci également de détailer ton installation, c'est toujours + intéressant que juste de la vulgarization.
Je ne savais pas que c'était possible de trouver de bon panneaux de 245W a 200$ wow quelle bon prix!
Dis moi, Le MPP de chaque panneau est donc moyenné puisque branché en serie? Je me demandais si la difference de MPP de chaque panneau était un peu différente et si lorsqu'ils te vendent un ensemble de panneau, il te les match? Si pour un panneau il passe 7A pour avoir 200W et que dans l'autre , à 7A il ne produit que 125W.. disons... Idealement on veux que tous aient la meilleure tension au courant qu''il passe dans tous puisqu'ils sont en serie?
Un rappel pour tous: MPP veux dire Maximum Point Power qui se traduit en une valeur de tension et de courant optimale pour obtenir un max de puissance. Donc puisque le panneau produit une tension et peut fournir un courant, chaque panneau possède une valeur bien precise de courant à laquelle il faut le laisser opérer pour parvenir a en obtenir le max de tension, donc en puissance. La puissance étant le produit de la tension et du courant, on veut avoir ces 2 valeurs les plus haute possible ensemble.
Le design décrit ici est le 2). Pour bien fonctionner, il est impératif que tous les panneaux aient les mêmes caractéristiques électriques, et donc aient le même MPP. En plus, il faut qu'ils soient tous au même plan d'inclinaison (ce qui est facile à faire en s'appuyant sur une toiture), pour qu'ils recoivent la même quantité de rayonnement solaire. Ainsi le groupe de 10 panneaux reliés en série installé sur le toit sont identiques au niveau physique et électrique.
Pour relier des panneaux différents et/ou orientés différemment, il faut alors impérativement utiliser des micro-onduleurs.
Donc tu parle de micro-onduleur en voulant dire dans ce type d'installation, chaque panneau transforme direct en AC et qu'ils sont tous parallel par la suite et synchrone?
Comme si tu avait 10 petites installations individuelles de combo( Panneau, MPP et onduleur)?.. ce qui élimine le besoin d'avoir chaque panneau produisant la même quantité d'énergie car il ne sont pas en serie? cela semble la solution la plus couteuse. La tienne coute donc moins cher à condition d'avoir tout les panneau produisant également.