[video] Visite de mon installation électrique solaire photovoltaïque autonome

Les articles en lien avec la vidéo :

 

Installation électrique solaire autonome – Retour d’expérience après un hiver

J’organise un petit atelier citoyen le 23 septembre 2017 du côté de Nantes pour vous donner les clefs afin de comprendre et concevoir votre installation solaire électrique autonome. Plus d’information

Cet article fait suite à mes deux premiers articles sur mon installation électrique photovoltaïque autonome :

Je fais un retour d’expérience après le passage de l’hiver (période la plus critique en autonomie solaire…). Il y a aussi eu quelques modifications sur l’installation…

Des petites modifications / améliorations

Trop de panneaux

Un camarade m’a mis en garde au sujet du nombre de panneaux de mon installation (4x250Wc) par rapport à mes batteries (220Ah en 24V). En effet, la documentation des batteries AGM (plomb), indique :

Courant de charge :
Le courant de charge doit de préférence ne pas dépasser 0,2 C (20 A pour une batterie de 100 Ah). […]

Donc en gros 20% de courant de charge Max, on m’a conseillé de prendre une petite marge, à 15%. Dans mon exemple pour mon parc en 220Ah : 220 x 15/100 = 33 A. Le courant de charge ne doit donc pas excéder 33A. Hors mes 4 panneaux de 250W en 24V sont capables d’envoyer 41A (250W×4÷24V). Heureusement, j’ai un régulateur de charge intelligent et programmable (Bluesolare 100/30), j’ai donc pu brider ce courant de charge. J’ai deux régulateurs (car deux couples de panneaux en séries) j’ai donc bridé à 17A (17*2=~33A) chacun d’entre eux :

Ma production est donc bridée quand il y a beaucoup de soleil. Mais c’est à mon sens pas très gênant. Quand il y a beaucoup de soleil, les batteries sont généralement pleines, et ce qui m’importe c’est d’avoir une belle surface de captation quand il y fait grisou…

Disjoncteur différentiel : régime neutre TT

J’avais installé un disjoncteur différentiel après le convertisseur pour la protection des personnes. Mais celui-ci ne pouvait pas fonctionner car mon neutre n’était pas raccordé à la terre, et j’ignorais que c’était nécessaire… Sur le réseau EDF, c’est EDF qui s’est chargé de ça. Voici le schéma de câblage :

Plus d’informations sur le régime neutre :

Voilà mon câblage, mes résultats avec un voltmètre :

Coupe batterie

Il peut être commode d’avoir un sectionneur au niveau du circuit de la batterie. S’il y a le feu, je ne vais pas aller m’approcher de mes batteries pour sectionner le circuit, j’aurais certainement d’autres priorités. Par contre pour la maintenance je dis pas… donc j’hésite encore. C’est vrai qu’à la fermeture du circuit (mise sous tension), ça fait une belle étincelle, je faisais pas le malin, un sectionneur peut être sécurisant de ce point de vue. Après certain dise que c’est une connexion en plus et une connexion en plus c’est potentiellement de la perte, des emmerdes…

Fusible

Quelqu’un m’a alerté sur le fait que telles quelles, mes batteries n’étaient pas protégées contre un court-circuit venant du régulateur car le fusible était mal positionné. J’ai simplifié mon schéma pour plus de compréhension :

Après discussion, il apparaît que mon régulateur possède une protection contre les courts-circuits, donc le fusible est bien positionné. L’idéal serait d’avoir un fusible par élément (un vers le régulateur & un autre vers le convertisseur). De mon côté, je fais confiance au fusible dont est équipé le régulateur.

Retour d’expérience après 9 mois

Je suis plutôt content du passage de l’hiver. On est hyper confort, dans l’utilisation de notre électricité, on se dit pas « holalaa on peut pas allumer l’ordinateur là, il fait vraiment pas de soleil » même si on est resté vigilant sur l’état des batteries. D’ailleurs les batteries ne sont jamais descendues sous les 87% de charge et le nombre de jours ou elles ne sont pas montées à 100% ne doit pas excéder le nombre de doigts de tes 2 mains…. Ce qui est parfait car une batterie AGM plomb ne doit pas (trop) passer sous les 80% de charge sous peine de voir sa durée de vie initialement de 10 ans diminuer fortement. Quotidiennement on est à ~93% de charge le matin avant le levé du soleil. C’est largement du au fait que nous avons débranché le réfrigérateur électrique cet hiver au profit de notre réfrigérateur d’hiver (non électrique)... Depuis le retour des beaux jours,  pour une sombre histoire de puces, on a même un aspirateur (700W, donc tout juste pour notre installation de max 750W) qu’on allume « quand il y a du soleil » et on prend soin d’avoir tout débranché avant… (histoire que le réfrigérateur ne démarre pas au même moment)

Au niveau de la température dans la boîte solaire (isolée et close l’hiver mais ventilée mécaniquement l’été), là aussi je suis plutôt satisfait :

  • Moyenne de 7° cet hiver, 5 jours ou c’est descendu sous les 0 avec un max à -1,9° (aux alentours du 21 janv 2017) alors qu’il faisait -10° dehors…
  • Je n’ai pas de données graphiques pour l’été car le monitoring n’était pas en place mais de mémoire visuelle on était pas monté au dessus des 28°…

Les batteries tolèrent entre 0° et 30°. En dessous, leur capacité est amoindrie temporairement, au dessus elles se détériorent…

A noter que l’aspirateur (700W) fait monter la température de 4° dans la caisse en quelques minutes. C’est important de le savoir pour ne pas se lancer dans du ménage en plein mois d’août à 14H quand il fait déjà 28° dans la boîte…

J’avais estimé ma consommation hivernale à 1000Wh/j en utilisation forte. La vérité est autour des 500Wh/j avec effectivement des piques à ~950Wh/j (ce qui explique que mes batteries restent bien chargées) :

Toutes les données sont accessibles en ligne :

L’autonomie électrique, c’est accessible !!! Merci le soleil !!!!

Fabriquer un séchoir solaire démontable

Le séchage est un moyen de conserver les plantes, les fruits, les légumes, mais aussi un moyen de varier la consommation de ceux-ci  Cette transformation ne nécessite, en l’occurrence, aucune dépense énergétique supplémentaire, c’est donc complètement gratuit (merci le soleil). Je ne consomme plus de thé au profit de tisanes (plus locales et souvent meilleures pour la santé). Le séchoir solaire nous permet de ne plus acheter de tisane mais de les produire avec des plantes locales. J’espère arriver à faire sécher des fruits / légumes cet été (chose que je n’ai pas pu encore tester).

Je suis parti sur le modèle d’onpeutlefaire.com et j’en suis arrivé là :

Schéma Séchoir solaire by guilleuseries

Au cours de mes recherches sur ce modèle, j’ai découvert que d’autres l’avaient aussi réalisé. En particulier le creactiviste (j’aime beaucoup son nom) qui a entre autre bien bossé sur les plans et la 3D sur sketchup :

Donc merci à lui ! (ça m’a évité de le faire)

La différence principale entre mon séchoir et celui du creactiviste, c’est la position de la porte, que j’ai personnellement mis à l’arrière. Pour moi, ça simplifie la conception, dans le cas d’une ventilation mécanique (mon cas). Pour une ventilation naturelle avec cheminée, ça me semble compromis ou plus difficile (le conduit étant à l’arrière).

Ventilation forcée / mécanique

J’ai fait ce choix de la ventilation mécanique pour me faire plaisir et parce que ça évite la cheminée (présentée sur onpeutlefaire) et c’est un gain de place non négligeable pour moi.

J’ai récupéré un ventilateur de PC (ça fonctionne en 12V), un petit Antec Tricool. et j’ai acheté 2 mini panneaux solaires 1,25W (5V, 250mA à 5€) qui seront câblés en série pour monter à 10V, 250mA (en série on multiplie la tension mais on reste sur la même intensité, en parallèle c’est l’inverse). Tout ça pour exploiter au mieux le ventilateur qui est en 12V, 240mA (ça passe).

Démontable

Démontable pour un souci de place, pour pouvoir le mettre à l’abri l’hiver histoire qu’il tienne dans le temps… Il y a moins de 20 vis et ça se monte en moins de 10 minutes (sans forcer…). La preuve en vidéo :

Fabrication

La vitre

Pour la vitre, j’ai récupéré une vieille vieille (oui 2 fois) porte simple vitrage et j’ai retiré le verre :

Ensuite j’ai fais un cadre sandwich en palette (comme j’avais fais pour mon four solaire car je n’ai toujours pas de défonceuse…)

La boîte

La boîte sera en contre plaqué de 5mm. Si vous avez plus épais, c’est peut être tout aussi bien mais c’est ce que j’avais à disposition… Elle aura cette tête :

La taille de cette boîte permet, avec 7 claies, une surface de séchage d’environ 3m².

L’isolation a été faite avec de la récup’ de barquette de poissonnier en polystyrène (je n’ai pris que les couvercles).. On en trouve partout, en fin de marché, dans les cantines… Le polystyrène est un très bon isolant mince. C’est un produit issu du pétrole : c’est donc pas l’idéal écologiquement mais celui que j’ai récupéré partait à la poubelle, c’est une seconde vie sans transformation (recyclage qui réclame lui aussi de l’énergie) donc mon karma se porte bien…. J’ai aussi complété avec des plaques de polystyrène trouvées dans la poubelle d’un magasin d’électroménager, c’est encore plus pratique car les plaques sont souvent grandes, mais méfiance, souvent pas très denses (apparemment plus il est dense, plus il est isolant).

On commence par faire les côtés :

Le fond :

Le toit, rien de neuf, même procédé :

Premier montage histoire de voir si c’est droit, si c’est bon :

La tôle

Elle va être peinte en noir et va servir à capter la chaleur du soleil derrière la vitre pour faire monter la température du séchoir (la rampe de chauffe).

J’ai récupéré une tôle dans les poubelles de la petite zone artisanale proche de chez moi. Le truc pénible, c’est qu’elle était ondulée (souvent…), du coup pour la découpe avec l’angle c’était pas simple, j’ai utilisé le laser de ma scie sauteuse pour tracer la découpe :

Pour la peinture noire, histoire de ne pas avoir d’émanation douteuse avec les peintures du commerce, je me suis lancé dans une peinture maison comme le suggère ce petit monsieur sur ce forum avec du charbon de bois concassé en guise de pigment noir…

Ingrédient :

  • 70cl d’eau
  • 70g de farine
  • 10cl d’huile de lin
  • 1cl savon noir
  • 200g de pigment noir (le charbon de bois concassé)

La recette :

  1. 10cl d’eau avec les 70g de farine, portés a ébullition en délayant pendant 1/4 d’heure (à la fin de cette étape, ça doit ressembler à de la colle à papier peint)
  2. Ajouter les pigments et remuer 1/4 d’heure
  3. Ajouter au fur et à mesure l’huile de lin et le savon noir et remuer pendant 1/4 d’heure.

Jusqu’au séchage, je n’y croyais pas trop… mais bon, ça tient pas trop mal, c’est pas hyper bien fini mais je pense que ça suffira pour ce que nous en avons à faire. Clairement, c’est une peinture qui tien très bien sur du bois mais ça accroche difficilement sur de la tôle. Actuellement si on balance de l’eau dessus ou si on gratte fort on peut tout retirer. Mais la tôle ne va pas être beaucoup manipulée, et pas exposée à l’eau alors je m’en contente.

La prise d’air

La prise d’air se fait à l’avant, j’ai équipé celle-ci d’un grillage fin à garde mangé (la moustiquaire fonctionnerai aussi) afin d’éviter que les insectes ne pénètrent trop facilement…

La porte

Rien de neuf, un sandwich de contreplaqué avec des barquettes de poissons en guise d’isolant…  La petite variante c’est l’incorporation d’un ventilateur de PC qui va servir à extraire l’air/l’humidité.

Les claies

Alors là, c’est plus long que je l’avais imaginé ! Bon ok, j’ai pas récupéré de baguettes donc j’ai découpé des baguettes dans des planches de récup’ (dans le sens de la longueur, c’est long les découpes) donc ça m’a pas aidé à trouvé ça chouette…

J’ai utilisé une chute de moustiquaire pour faire la « toile », il est aussi possible de le faire en tulle (~1,5€ le m) ou en grillage très fin. L’important c’est que l’air circule… Pour l’assemblage j’ai essayé juste en agrafant mais ça déchire plus qu’autre chose. J’ai donc découpé des bandes/baguettes de médium et j’ai enroulé la moustiquaire autour. J’ai ensuite pointé le médium sur le cadre de la claie. Attention, ne pas visser sinon la moustiquaire s’enroule autour de la vis et se déchire…

J’ai utilisé les chutes de contre plaqué de la boîte que j’ai découpé en triangles pour maintenir l’équerrage des claies (ça m’a évité d’acheter des équerres en ferraille)

Les panneaux solaire

Je me suis fait un petit support en faisant une rainure dans un tasseau. J’ai soudé les panneaux ensemble avec un câble électrique standard que j’avais de reste de mon installation électrique (il n’est pas utile d’avoir de si grosse section pour le peu de courant qui passe mais bon, j’avais que ça…)

Des petits détails / finitions

J’ai passé 3 couches d’huile de lin. Même si j’ai prévu que le bois ne prenne pas l’eau directement (car il sera couvert par une capote en bâche sur mesure) j’avais un fond d’huile de lin de reste de la construction de ma yourte, j’en ai donc profité…

Des joints pour l’étanchéité à l’air

Fabrication d’un sur-toit (pour que l’eau ne stagne pas) et réalisation de la capote en bâche sur mesure par ma couturière préférée afin que le petit contre plaqué ne gondole pas trop vite avec la pluie :

Et ça marche ?

Non ça court… narf, oui ça fonctionne, je suis déjà épaté de la ventilation qui est vraiment top. J’ai pas trouvé mieux que ça pour vous le montrer :

Petit test rapide en avril (pas un soleil de plomb, ~16°C à l’extérieur) la température dans le séchoir est très facilement à 35° avec le ventilation à fond. Elle monte à 40° en 5 minutes si je diminue la vitesse du ventilateur. Donc cet été je penses qu’il ne faudra pas l’orienter face au soleil tout le temps sinon ça va trop chauffer… le futur me le dira.

Première « grosse session cueillette » : des orties, du plantain, de la menthe, de la mélisse, du persil, de la fumeterre, des feuilles de ronce :

A titre indicatif, les orties ont séché en ~2 jours. En sachant qu’on est en avril et que mon séchoir est au soleil à partir de 10h30. Je n’ai pour l’instant pas testé les fruits, ce sera pour cet été…

Si c’était à refaire ?

Parce que si c’était à refaire, ça serait différent, forcément :

  • Je ne ferais pas un toit plat pour m’éviter de bricoler un sur-toit pour que l’eau ne stagne pas sur la bâche de protection. Je ferai même un toit double pans dans l’idée comme ci-contre. Même si ça retire une claie et donc diminue la surface de séchage ;
  • Je ferais peut être plus petit, je ne m’étais pas rendu compte… Enfin plus large et moins haut. Ceci dit, là c’est chouette, je vais pouvoir le mutualiser à fond avec les copains, les voisins…

 

Four solaire (cuiseur type boîte) 2ème version (avec tutoriel vidéo)

A travers ce blog, j’ai été contacté par l’association Low-tech Lab qui souhaitait réaliser un tutoriel vidéo de mon four solaire type boîte. Le Low-tech Lab est une association portée par Gold of Bengal. Gold of Bengal a pour mission la recherche, l’aide au développement et la promotion de solutions répondant à des problématiques d’intérêt général, dans le respect et la valorisation de la nature ainsi que des ressources propres à chaque territoire.

Je leur ai donc fait une liste de course et je suis allé dans leur atelier pour le réaliser. Voici le tutoriel détaillé en image :

Et voici la vidéo qui va avec :

Par rapport à mon tuto initial il y a quelques différences :

  • Pas de plat en haut du four, je l’avais finalement jugé inutile dans la première version ;
  • Utilisation du papier aluminium à la place de l’adhésif miroir
    • Les plus : moins cher c’est indéniable
    • Les moins : pénible à poser & rend le four beaucoup plus fragile. Le moindre objet déchire le papier alu… bon après une rustine de papier alu ça se fait vite. De plus je n’ai pas encore eu de retour pour savoir si ça marche aussi bien qu’avec l’adhésif miroir, mais le soleil revient bientôt…

Lessive naturelle maison avec de la cendre de bois (potasse)

Avant 1930 et l’apparition des lessives « modernes » (et polluantes) on utilisait des lessives à base de savon ou à base de cendre de bois pour venir à bout des tâches rebelles. La cendre contient de la potasse — composé chimique dérivé du potassium — et du carbonate de sodium qui dissolvent les graisses. (source)

Le coût de cette lessive est très proche de 0€ et si vous n’avez pas de cendre, il y a de fortes chances pour que vous connaissiez quelqu’un qui se chauffe au bois. Il y a aussi de fortes chances pour que cette personnes jette ses cendres…

Tamiser

Il faut commencer par tamiser la cendre, afin de retirer le charbon, les agrafes de cagette et autres…

Recette de la lessive

Il est conseillé de porter des gants pour faire la recette car le contact avec la peau peut être irritant.

Pour faire 1L de lessive :

  1. Dans une bassine, mélanger 2L d’eau (de pluie de préférence… mais bon…) pour 4 verres de cendre.  (après repos on récupère environ la moitié d’eau) ;
  2. Laisser reposer 24, 48h ;
  3. Filtrer le mélange eau-cendre à l’aide d’un linge (torchon) ;
  4. Vous obtiendrez une sorte d’eau savonneuse plutôt jaunâtre que vous pouvez mettre en bouteille ;
Note : ce qui reste dans le linge peut être composté ou utilisé au jardin contre les limaces et escargots autour de la salade par exemple…

Utilisation

J’en mets dans la machine à laver à l’emplacement dédié à la lessive. Je rajoute dans le tambour du bicarbonate de soude si le linge sent mauvais (ça élimine les odeurs) et quelques gouttes d’huile essentielle type TeeTree, Lavandin sur une chaussette.

Mon réfrigérateur (d’hiver) low-tech

Attention cet article est un placement de produit discret (je viens d’acquérir 48% du capital d’actions chez le fabriquant de ce réfrigérateur).

J’ai réussi à négocier l’exclusivité de publication en France. Pour la première fois donc, voici LE réfrigérateur du 22ème siècle, le symbole du lowtech par excellence :

Les avantages de ce réfrigérateur LowTech :

  • Consommation électrique : 0W pour une utilisation 24h/24 ;
  • Bilan carbone : proche de 0 g de CO2 ;
  • Aucun gaz néfaste pour la santé de l’homme, la nature, les animaux (comme le Fréon utilisé dans les réfrigérateur classique) ou métaux rare n’a été utilisé pour sa fabrication  ;
  • Coût d’acquisition faible : ~8€ sur un vide grenier ;
  • Installation rapide ;
  • Ne nécessite aucun entretien ;
  • État de remplissage du frigo sans ouverture de porte et sans application smartphone nécessaire ;

Les inconvénients :

  • Fonctionne 6 mois / 12 ;
  • N’est pas vendu dans les temples de la consommation en grande surface ;

Aller, trêve de galéjade… sérieusement :

J’ai installé un petit garde-manger dehors, avec un petit sur-toit en palettes + bâche pour éviter les infiltrations d’eau, plein Nord & à l’ombre pour maximiser le frais à mi-saison, en hauteur pour éviter de tenter les rongeurs… De cette façon je préserve mes batteries solaires de la décharge profonde. Pour la saison chaude nous avons un mini réfrigérateur A++ qui consomme 300Wh/j et comme l’été on est en excédent d’électricité solaire ça ne pose pas de problème.

Tout ça m’a fait prendre conscience qu’il y a peut-être un paradoxe en hiver, à dépenser beaucoup d’énergie pour réchauffer sa maison et à en dépenser encore pour refroidir une toute petite partie (le réfrigérateur). En considérant qu’il fait froid dehors on marche sur la tête non ?

Sur l’utilisation du réfrigérateur en général : le réfrigérateur est souvent trop froid pour les légumes (pour qu’ils conservent leurs propriétés et qu’ils se tiennent), il n’est pas utile de mettre les œufs aux frais, la salade se tient très bien dans un saladier recouvert d’un torchon humide et j’en passe… Donc il reste plus grand chose sinon le beurre, le pot de confiture ouvert… toutes ces petites choses supportent très bien les petites variations de température jour/nuit. Le mieux serait une cave pour beaucoup de choses (le fromage, les légumes) car la température est stable sous terre, mais bon faut creuser et c’est fatiguant 🙂 Ceci étant dit, si vous mangez (encore) de la viande, effectivement le réfrigérateur et sa température (plus) constante sont nécessaires.

Note : Dans ma région, le gel est très rare. Mais si vous êtes fréquemment exposé à des gelées, vous pouvez toujours isoler le garde-manger…

CalcPvAutonome : Outil de dimensionnement pour une installation photovoltaïque en site isolé (autonome)

J’organise un petit atelier citoyen le 23 septembre 2017 du côté de Nantes pour vous donner les clefs afin de comprendre et concevoir votre installation solaire électrique autonome. Plus d’information

Pour réaliser mon installation photovoltaïque autonome, je me suis fait aider sur forum-photovoltaique.fr (dans la rubrique dédiée). Depuis, j’y traîne de temps en temps pour aider à mon tour. Sur le forum, je me suis aperçu rapidement qu’on faisait très souvent la même chose : du dimensionnement. Il n’y avait (à ma connaissance) pas d’outil pour aider à faire du dimensionnement pour site isolé qui soit indépendant (des outils pour au final vendre un kit qui va marcher 2 ans, ça oui, il y a en a…)

Donc je me suis dit, je vais le faire… Alors voilà le premier jet :

Les critères étaient donc :

  • Logiciel libre : les méthodes de calcul étant nombreuses, je me suis dit que la collaboration de chacun était souhaitable ;
  • Indépendant : pas de site marchand, rien à vendre à la fin ;
  • Pédagogique : pour ceux qui veulent comprendre les calculs ;
  • Utilisable à plusieurs niveaux :
    • Niveau débutant : on demande pas grand chose, beaucoup de calculs sont automatiques, déduits ;
    • Niveau pro : on peut personnaliser plus de paramètres ;

Je suis à la recherche de (petits) contributeurs à ce (petit) projet pour :

  • Discuter de la méthode de calcul ;
  • Distribuer des suggestions, des critiques constructives ;
  • Des idées pour aller plus loin… Pour l’instant j’ai listé :
    • Gérer d’autres technologies de batterie que AGM/plomb
    • Faire des hypothèses de câblage de PV
    • Générer un beau dessin de câblage final
    • Récupérer la valeur rayonnement moyen quotidien automatiquement…)
  • Dire que les couleurs piquent les yeux ;
  • Le mieux ça serait des doigts pour co-coder ;

Fonctionnalités de CalcPvAutonome

Pour l’utilisateur de base :

  • 3 modes au formulaire (Débutant, Éclairé, Expert)
  • Pour déterminer ses besoins électriques journaliers, un tableau dynamique dédié : CalcConsommation
  • Pour déterminer l’ensoleillement :
    • (simple) Carte par zone – simple mais approximatif
    • (précis) Valeur du site http://ines.solaire.free.fr/gisesol_1.php (kWh/m²/j)
  • En mode expert, ajuster le degré de décharge, les valeurs de rendement électrique des batteries ou du reste de l’installation,
  • Déduction automatique de la tension du parc de batteries à utiliser (possibilité de forcer une valeur en mode expert)
  • Déduction automatique d’une configuration du parc de câblage des batteries et du modèle à utiliser (exemple : « 2 batteries 220Ah 12V en série ») (possibilité de forcer un modèle de travail en mode expert)
  • Estimation d’une fourchette du coût du parc de batteries & photovoltaïque
  • Explication détaillée du calcul pour parvenir au résultat

Pour les utilisateurs avancés :

  • Intégration sur votre site web
  • Modification possible du fichier config.ini pour changer :
    • Les valeurs par défaut du formulaire
    • Les valeurs d’irradiation de la carte par zone
    • La fourchette de prix des panneaux photovoltaïques et des batteries
    • Les modèles de batteries possibles pour la détermination d’une configuration