autonomie – Page 3 – David Mercereau

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

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 :

Expérience de la Watterie : https://youtu.be/gzbiaQzsTk8
Page 27 : http://www.photovoltaique.info/IMG/pdf/ … France.pdf
forum-photovoltaique.fr/viewtopic.php?t=2696#p28612
https://www.youtube.com/watch?v=VzZdMCAllqs

Voilà mon câblage, mes résultats avec un voltmètre :

Raccord de la terre sur le neutre (bleu) juste après le convertisseur

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 :

Position du fusible que quelqu’un m’a conseillé mais… (lisez la suite)

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)

% de charge minimum / jours (hiver 2016-2017)

% de charge au cours d’une journée (normal)

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) :

Consommation journalière (en kWh/j) avant et après allumage du réfrégirateur

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 :

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…)

Montage test avec la vitre et les planches de palettes

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 dessous avec la plaque et les baguettes

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 :

Je positionne la taule sur la vitre pour avoir le bon angle

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 :

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)
Ajouter les pigments et remuer 1/4 d’heure
Ajouter au fur et à mesure l’huile de lin et le savon noir et remuer pendant 1/4 d’heure.

Les pigments (le charbon de bois concassé)

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…

Sur un morceau de contre plaqué j’ai fixé un morceau de bois épais (pour pouvoir le solidariser au reste de la boîte 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.

Rien de neuf un sandwitch de contre plaqué isolé…

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)

Découpe de baguettes dans des planches (c’est long la vache…)

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

Un joint « en V » avec une face auto-collante

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)

Edit 2020 : Dominique Loquais (un presque voisin) m’a prêté son « four solaire Atominique« . Les performances de sont four atomique ne sont pas comparable à celui que je présente ici. Pour vous dire au mois de Mars j’ai fais cramé un gâteau ce qui ne serait jamais arrivé dans mon petit four même en plein été… La surface de réflexion est beaucoup plus importante sur le four atomique et une foultitude de petits détails le rend plus pertinent/performant. Je vous encourage donc si vous souhaitez vous en faire un de plutôt vous diriger vers le four de Dominique (plan web, vidéo tuto, petit livret, bouquin). Mon petit four peut convenir si vous avez peut de place car son encombrement est plus faible et si vous souhaitez l’améliorer je préconise : d’ajouter 2 réflecteurs sur les côtés et de placer la trappe de visite à l’arrière et non sur le dessus pour ne pas perdre la chaleur quand on ouvre. Cette dernière modification ne permet plus la bascule d’inclinaison été/hiver détaillé plus bas mais honnêtement je ne m’en suis finalement jamais servie l’hiver (journée trop courte en ensoleillement, trop nuageuse…)

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 :

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Four_solaire_(cuiseur_type_bo%C3%AEte)

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…

Le seau à charbon, une passoire, une gamelle

On tamise grossièrement à la passoire pour retirer le charbon

Avec un aimant (ici mon niveau) je récupère les clous de palettes, agrafes de cagettes brûlées

Les clous et agrafes (à la poubelle), le charbon (pour le barbecue) et la cendre pour notre lessive

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 :

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) ;
Laisser reposer 24, 48h ;
Filtrer le mélange eau-cendre à l’aide d’un linge (torchon) ;
Vous obtiendrez une sorte d’eau savonneuse plutôt jaunâtre que vous pouvez mettre en bouteille ;

La cendre qui a reposé dans l’eau 24, 48h

Le matériel nécessaire (surtout linge, bassine)

Le linge au fond de la passoire et on ajoute petit à petit le mélange eau – cendre

On presse pour extraire le jus jusqu’au bout

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 CO_{2 ;}
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)

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 :

calcpvautonome.zici.fr/ (démo)
calcpvautonome.zici.fr/?Ni=3 (démo en mode pro)
calconso.zici.fr, outil de calcul de ses besoins électriques journaliers, qui en a naturellement découlé
le dépôt github avec le code

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

PvMonit – Monitoring de mon installation photovoltaïque autonome

Nouvel article avec nouvelle version de PvMonit ici même + gestion du surplus électrique

Cet article fait suite à la réalisation de mon installation électrique solaire autonome. Je suis très content de celle-ci, seulement j’ai un grand besoin de maîtrise, et ne pas savoir tout ce qui se passait dans ces petites boîtes bleues me taraudait… Il fallait que je monitor. Coup de chance, les appareils Victron que j’ai installés peuvent se connecter à un ordinateur avec les câbles VE Direct USB.

En bon libriste que je suis, j’ai vite découvert OpenEnergyMonitor project. J’ai failli craquer pour un emonPi – Solar PV mais ça ne correspondait pas complètement à mes contraintes. J’ai donc pris mes petits doigts et j’ai pondu PvMonit.

PvMonit C’est quoi ?

PvMonit c’est donc un petit logiciel de monitoring photovoltaïque pour matériel Victron compatible Ve.direct (USB), particulièrement adapté pour les installations autonomes. Il permet une vue « en direct » et un export de l’historique vers emoncms (une branche d’OpenEnergyMonitor project).

Exemple d’usage de PvMonit (le mien) : je dispose d’un RaspberryPi (mini ordinateur qui ne consomme que ~3W), mes appareils Victron (MPTT, BMV) sont connectés avec des câbles VE.Direct USB. PvMonit est installé sur ce RaspberryPi et me permet :

D’afficher les informations en temps réel sur une page web (local)
- Une copie de cette page est faite toutes les heures (si la connexion internet est allumée) et est accessible ici : http://demo.zici.fr/PvMonit/
De collecter les données toutes les X minutes et les expédier vers emoncms quand internet est là (le wifi n’étant pas toujours allumé)
- Mon tableau de bord est visible ici : http://emoncms.mercereau.info/dashboard/view?id=1

Des images :

Installation de PvMonit

Le matériel

Il vous faudra pour suivre ce tuto :

Un ordinateur faible consommation configuré sous Debian ou un dérivé type Ubuntu/Raspbian (j’ai fait un article sur l’installation de mon Raspberry PI) 68€ (d’occasion avec coque, ventilateur, carte SD)
Les câbles Ve.Direct USB connectés à vos appareils 30€ (x3 car 3 appareils à connecter)
En option :
- Une sonde de température USB pour contrôler la température du local où vivent les batteries. J’utilise « thermomètre USB TEMPer » qui coûte entre 5 et 20€, (ils en parlent ici)
- Une pince ampèremètre USB pour contrôler la consommation de l’habitat. J’utilise la Aviosys 8870 à 27€ quand même, mais il ne semble pas y avoir beaucoup de concurrence pour ce type de produit… (j’en parle ici)

Voici le schéma de mon installation avec le câblage pour PvMonit incorporé :

Et voilà dans la vraie vie :

Le hub USB avec les câbles Ve.direct sous la multi

La pince ampèremétrique USB pour la consommation de l’habitat

Le logiciel : Installation de PvMonit

Requis

Linux (le tutoriel ci-dessous est prévu pour Debian/Rasbian/Ubuntu like)
PHP (5.6 minimum)
Lighttpd/Apache (ou autre serveur web)
Perl
Python

Installation

PvMonit dispose de deux fonctions dissociées et indépendantes que je vais distinguer :

Interface en temps réel
Export vers emoncms

Il y a bien sûr une base commune :

La base / le socle

Installation de PvMonit via le dépôt git et de ses dépendances :

aptitude install php-cli git python-serial sudo
cd /opt
git clone https://framagit.org/kepon/PvMonit.git
cp config-default.php config.php

Vous pouvez maintenant éditer le fichier config.php à votre guise !

Test du script vedirect.py : branchez un appareil Victron avec un Câble Ve.Direct USB et voici un exemple de ce que vous devriez obtenir (Ici un MPTT BlueSolare branché sur le ttyUS0)

$ /opt/PvMonit/bin/vedirect.py /dev/ttyUSB0 
PID:0xA04A
FW:119
SER#:HQ********
V:25660
I:500
VPV:53270
PPV:14
CS:3
ERR:0
LOAD:ON
H19:3348
H20:1
H21:17
H22:33
H23:167
HSDS:52

Pour comprendre chaque valeur, téléchargez la documentation Victron VE Direct Protocol documentation : https://www.victronenergy.fr/support-and-downloads/whitepapers

Interface web en temps réel

Installation des dépendances :

aptitude install lighttpd php-cgi 
lighttpd-enable-mod fastcgi
lighttpd-enable-mod fastcgi-php

Configuration du serveur http, avec le fichier /etc/lighttpd/lighttpd.conf :

server.document-root        = "/opt/PvMonit/www"
server.pid-file             = "/var/run/lighttpd.pid"
server.username             = "www-data"
server.groupname            = "www-data"
server.port                 = 80
index-file.names            = ( "index.html", "index.php")
url.access-deny             = ( "~", ".inc" )
include_shell "/usr/share/lighttpd/use-ipv6.pl " + server.port
include_shell "/usr/share/lighttpd/create-mime.assign.pl"
include_shell "/usr/share/lighttpd/include-conf-enabled.pl"

On applique la configuration :

service lighttpd restart

On ajoute ensuite la possibilité à l’utilisateur exécutant lighttpd de lancer les script avec sudo sans mot de passe :

Lancer la commande :

visudo

Ajouter la ligne suivante :

+ www-data ALL=(ALL) NOPASSWD: /usr/bin/perl /opt/PvMonit/bin/ampermetre.pl, /opt/temperv14/temperv14 -c, /usr/bin/python /opt/PvMonit/bin/vedirect.py /dev/tty*

C’est terminé, vous pouvez vous connecter sur votre IP local pour joindre votre serveur web :

Export vers emoncms

Connectez-vous à votre interface emoncms hébergée ou créez un compte sur emoncms.org et rendez-vous sur la page « Input api » https://emoncms.org/input/api :

Récupérez la valeur « Accès en écriture » et ajoutez-la dans le fichier de configuration Pvmonit /opt/PvMonit/config.php :

- $EMONCMS_URL_INPUT_JSON_POST='https://emoncms.chezvous.org/input/post.json';
- $EMONCMS_API_KEY='XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX';
+ $EMONCMS_URL_INPUT_JSON_POST='https://emoncms.org/input/post.json';
+ $EMONCMS_API_KEY='????VOTRE API KEY?????';

Création d’un utilisateur dédié avec pouvoir restreint

adduser --shell /bin/bash pvmonit

Installation des dépendances :

aptitude install lynx

On ajoute ensuite la possibilité à l’utilisateur exécutant l’export de lancer les scripts avec sudo sans mot de passe :

Lancer la commande :

visudo

Ajouter la ligne suivante :

+ pvmonit ALL=(ALL) NOPASSWD: /opt/temperv14/temperv14 -c, /usr/bin/perl /opt/PvMonit/bin/ampermetre.pl, /usr/bin/python /opt/PvMonit/bin/vedirect.py /dev/tty*

Test de collecte :

$ su - pvmonit -c /opt/PvMonit/getForEmoncms.php
2016-11-02T10:55:30+01:00 - C'est un MPTT, modèle "BlueSolar MPPT 100/30 rev2" du nom de MpttBleu
2016-11-02T10:55:30+01:00 - Les données sont formatées comme ceci : V:26180,I:800,VPV:56360,PPV:21,CS:3,ERR:0,H19:3352,H20:5,H21:51,H22:33,H23:167
2016-11-02T10:55:31+01:00 - C'est un MPTT, modèle "BlueSolar MPPT 100/30 rev2" du nom de MpttBlanc
2016-11-02T10:55:31+01:00 - Les données sont formatées comme ceci : V:26200,I:600,VPV:53630,PPV:18,CS:3,ERR:0,H19:1267,H20:4,H21:46,H22:17,H23:201
2016-11-02T10:55:31+01:00 - Après correction, la température est de 11.88°C
2016-11-02T10:55:31+01:00 - Tentative 1 de récupération de consommation
2016-11-02T10:55:32+01:00 - Trouvé à la tentative 1 : la La consommation trouvé est 00.1A
2016-11-02T10:55:32+01:00 - La consommation est de 00.1A soit 23W

Test d’envoi des données :

$ su - pvmonit -c /opt/PvMonit/sendToEmoncms.php 
2016-11-02T10:56:44+01:00 - Données correctements envoyées : 1, données en erreurs : 0

Mettre les scripts en tâche planifiée

crontab -e -u pvmonit

Ajouter :

+# Script de récupération des données, toutes les 5 minutes
+/5 * * * * /usr/bin/php /opt/PvMonit/getForEmoncms.php >> /tmp/PvMonit.getForEmoncms.log
+# Script d'envoi des données, ici toutes les 1/2 heures
+3,33 * * * * /usr/bin/php /opt/PvMonit/sendToEmoncms.php >> /tmp/PvMonit.sendToEmoncms.log

Je n’explique pas ici comment configurer emoncms, les flux pour obtenir de beaux dashboard, je vous laisse lire la documentation…

Voici, pour exemple, mon dashboard : http://emoncms.mercereau.info/dashboard/view?id=1

Sonde température (option)

J’utilise la sonde thermomètre USB TEMPer, cette sonde fonctionne avec le logiciel temperv14 qui est plutôt simple à installer

apt-get install libusb-dev libusb-1.0-0-dev unzip
cd /opt
wget http://dev-random.net/wp-content/uploads/2013/08/temperv14.zip
#ou un miroir
#wget http://www.generation-linux.fr/public/juin14/temperv14.zip
unzip temperv14.zip
cd temperv14/
make

Test de la sonde :

$ /opt/temperv14/temperv14 -c
18.50

Ajout de celle-ci dans le fichier /opt/PvMonit/config.php :

- $TEMPERV14_BIN='';
+ $TEMPERV14_BIN='/usr/bin/sudo /opt/temperv14/temperv14';

Autres documentations à propos de cette sonde :

Pince ampèremétrique (option)

J’utilise la pince ampèremétrique USB Aviosys 8870 pour mesurer ma consommation électrique.

Le petit script perl (/opt/PvMonit/bin/ampermetre.pl) est très simple pour lire la pince ampèremétrique, qui sera branchée en USB et apparaîtra dans votre système sur le port /dev/ttyACM0

Celui-ci dépend de la librairie serialport :

aptitde install libdevice-serialport-perl

Test : :

$ /opt/PvMonit/bin/ampermetre.pl 
00.1A

Ajout de celle-ci dans le fichier /opt/PvMonit/config.php :

- $AMPEREMETRE_BIN = '';
+ $AMPEREMETRE_BIN = '/usr/bin/sudo /usr/bin/perl /opt/PvMonit/bin/ampermetre.pl';

Documentation

Victron VE Direct Protocol documentation : https://www.victronenergy.fr/support-and-downloads/whitepapers

Voilà voilà, bon courage !