La configuration précise d'un générateur solaire varie considérablement selon les applications, en fonction des besoins énergétiques et de la taille du bâtiment concerné. Toutefois, quelle que soit l'ampleur du projet, certains éléments fondamentaux restent inchangés : tout système solaire comprend obligatoirement un ensemble de cellules photovoltaïques, un parc de batteries pour le stockage de l'électricité et un régulateur de charge pour contrôler cette accumulation d'énergie.
Les panneaux de cellules photovoltaïques
Tout système d'énergie solaire débute par un capteur de lumière du soleil : la cellule photovoltaïque (PV). Lorsque les rayons du soleil frappent la cellule, celle-ci libère des électrons, lesquels sont acheminés par des câbles afin de produire de l'électricité. À mesure que le circuit se referme vers sa source, les électrons retournent dans la cellule.
Les panneaux solaires contenant ces cellules peuvent mesurer plusieurs mètres de large et être fixés en permanence sur un toit ou une structure surélevée, ou se limiter à une simple cellule individuelle. Les technologies actuelles ont tellement progressé qu'il existe désormais des panneaux souples, enroulables, idéaux pour le transport et les usages nomades comme le camping ou les véhicules aménagés.
Le parc de batteries à décharge profonde
L'énergie solaire est stockée dans des batteries afin d'alimenter une habitation ou des appareils électriques portables. Les cellules photovoltaïques produisent du courant continu (DC). Pour stocker et exploiter cette électricité, plusieurs batteries doivent être reliées entre elles en circuit série. Plus les besoins en puissance sont importants, plus le nombre de batteries à raccorder augmente.
En raison des cycles répétés de décharge et de recharge, il est impératif d'utiliser des batteries à décharge profonde. Celles-ci équipent notamment les chariots de golf et les chariots élévateurs : les entreprises utilisant ce type de véhicule acceptent parfois de céder leurs batteries usagées gratuitement. Par ailleurs, les batteries dites « mortes » peuvent souvent être réhabilitées grâce à un désulfateur, un appareil qui élimine les cristaux de sulfate accumulés sur les plaques internes.
Le régulateur de charge 12 volts
Le dernier composant indispensable est le régulateur de charge 12 V. Installé entre les panneaux solaires et le parc de batteries, il empêche toute surcharge susceptible de provoquer des fuites d'électrolyte, voire une explosion. Les modèles haut de gamme évitent également que l'électricité stockée ne reflue vers les panneaux pendant la nuit.
Certains régulateurs disposent d'un affichage numérique indiquant en temps réel l'état de charge du parc de batteries. En règle générale, on règle l'appareil pour qu'il active le courant lorsque la charge descend sous 11,7 volts, et qu'il l'interrompe lorsqu'elle dépasse 14,3 volts, afin de préserver la longévité des batteries.
Câblage et conversion en courant alternatif
Les installations de câblage et de conversion varient fortement selon les besoins du système et son mode d'assemblage. Dans les zones isolées où l'utilisateur dépend entièrement de l'énergie solaire, il est judicieux de câbler la maison en courant continu (DC), prises comprises, afin de maximiser la quantité d'énergie exploitable. Dans certains cas, les ampoules et luminaires classiques devront être remplacés par des modèles compatibles DC.
Les appareils ménagers fonctionnant en courant alternatif (AC) nécessiteront quant à eux un onduleur pour convertir le courant continu. Si votre installation solaire vient compléter un réseau existant (« on-grid »), vous pouvez raccorder l'onduleur directement au point de connexion entre le générateur solaire et la maison. En revanche, si vous vivez en site isolé et comptez exclusivement sur l'énergie verte, privilégiez autant que possible le câblage DC, et réservez les petits onduleurs d'intérieur équipés de prises intégrées aux seuls appareils standard qui l'exigent.
Bien dimensionnés et correctement associés, ces quatre composants constituent la base d'une installation solaire fiable, durable et rentable, capable de répondre aussi bien aux besoins d'une résidence principale qu'à ceux d'un abri autonome en pleine nature.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119330.html