PvMonit est arrivé à une version « mature », une version 1.0. PvMonit est un logiciel sous licence Beerware qui vous permet de monitorer votre installation électrique solaire autonome, plus particulièrement avec les appareils Victron.
Nouvelle version pvmonit dispo ici. Avec une « sur-couche » à PvMonit pour gérer le surplus d’électricité : Déclencher des actions à la demande. Exemple : les batteries sont pleines, on allume une pompe à eau puis la résistance électrique d’un chauffe eau. Ou encore, les batteries sont sous un seuil critique, on coupe tout sauf l’éclairage…. toutes les applications sont possibles !
PvMonit C’est quoi ?
PvMonit, c’est donc un petit logiciel de monitoring photovoltaïque pour matériel Victron compatible Ve.direct (le minimum pour que cela fonctionne est d’avoir un BMV 600, 700 ou 702…), particulièrement adapté pour les installations autonomes (hors réseau). Il permet une vue « en direct » par interface web et un enregistrement de l’historique (avec emoncms, branche d’OpenEnergyMonitor).
PvMonit vue standard
PvMonit avec détails
Emoncms Tableau de bord
Mon usage
Je collecte les information de mon système photovoltaïque (température, état des batteries, production solaire, etc…) par une carte électronique (Arduino) qui se trouve dans un local à 35m de mon habitation. Je transporte ces données par un 3 fils dans un câble réseau. Celui-ci est connecté à un mini ordinateur (raspberry pi 0) sur lequel j’ai un écran LCD qui m’affiche l’état du système et j’ai un interface web (démo) ou j’ai plus de détails. Il y a aussi un historique qui est enregistré via emoncms (démo).
Au niveau Matériel
2 versions possibles :
Une version Raspberry PI 3B, si vous avez un point wifi actif (même occasionnellement) et que votre matériel solaire est à porté de wifi. C’est une solution plutôt simple (si on touche un peu sous linux).
Une version Raspberry Pi 0 + Arduino : plus complexe à mettre en œuvre (il faut savoir souder et avoir plus de connaissances), mais beaucoup plus souple et moins chère. Particulièrement adapté si votre installation réseau est loin (max 60m) de votre maison ;
L’usage des câbles ve.direct USB officiel permet de simplifier le montage.
Le hub USB avec les câbles Ve.direct sous la multi
Le raspberry tout à gauche
La pince ampèremétrique USB pour la consommation de l’habitat
Schéma de câblage
Arduino + Raspbery Pi 0
L’usage d’un arduino pour collecter les données donne de la souplesse pour pouvoir ajouter des sondes à volonté et permet de parcourir de grande distance jusqu’au Raspberry PI qui récupère les informations. Un schéma de câblage détaillé :
Le schéma de câblage détaillé
Voilà ce que ça donne, c’est plus de boulot, plus de soudure mais plus DIY, plus fun :-p
Le schéma de câblage détaillé
Les connecteurs MOLEX en cours de connexion
Le Shield de l’arduino mega en cours de soudure
Test de récupération des données avec Arduino et câble ve.direct DIY
Le câble ve.direct DIY
Sonde de courant
Le tout connecté et fonctionnel
L’écran LCD dans la maison (le Pi est derrière)
Installation
Il ne faut pas se mentir, ça demande de bonnes connaissances techniques en linux/réseau voir arduino/soudure (si vous choisissiez cette option).
C’est le second hiver que je passe avec mon installation solaire autonome. Autant le premier c’était plutôt très bien passé, j’étais optimiste, trop facile même (a lire mon article de retour d’expérience après le premier hiver) autant celui-ci est plus dur…
De ce fait, c’était plus difficile de maintenir les batteries chargées, il y a eu beaucoup plus de jours où les batteries ne sont pas remontées à 100% à la fin de la journée. J’ai quand même réussi à les maintenir au-dessus des 80% de charge afin de leur garantie longue vie.
Je me suis donc décidé à me procurer un chargeur de batterie solaire. Cela me permet de recharger les batteries si celle-ci sont dans un stade critique via un autre source d’alimentation (groupe électrogène, réseau électrique chez un copain…) que le soleil s’il est absent trop longtemps.
Comment choisir son chargeur de batterie :
En fonction de la tension de son parc de batterie. Pour moi c’est 24V (j’ai 2 batteries 12V en série)
En fonction du courant de charge maximum admissible par votre batterie. Ce courant est indiqué dans la doc technique de la batterie. Pour mon cas (batterie AGM) c’est 20% de sa capacité. Ce sont des 220Ah, le courant de charge maximum admissible est donc de 44A
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 :
Avant bridage
Après bridage
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 :
Voilà mon câblage, mes résultats avec un voltmètre :
Raccord de la terre sur le neutre (bleu) juste après le convertisseur
Test de la prise, ~230V, c’est ok
Test Phase/terre, 230V c’est ok
Test du neutre/terre, 0V, c’est ok
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 actuellement
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)
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…
Température mini / jour hiver 2016-2017
Passage de l’aspirateur
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
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)
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
Le raspberry tout à gauche
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 :
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)
$ 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…
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 :
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 :
Edit 05/2017 : J’ai rédigé un article de 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. A lire ici.
Lorsque j’ai fais ma terrasse en palettes, je me suis retrouvé avec beaucoup de bastaings, c’est ceux-ci qui m’ont servi à fabriquer les triangles de mes supports. L’écartement à été maintenu avec des planches provisoirement placées – learn more. Le résultat final n’est pas encore connu :-/ (j’ai pas terminé quoi)
Comme annoncé dans l’étude, l’inclinaison va être de 66° :
L’installation sera au sol, au départ je voulais fabriquer un support pour optimiser l’angle d’inclinaison au plus pertinent selon ma localisation. Après réflexion ça ne me semble pas pertinent. il faut que je mette l’inclinaison optimum pour le mois le moins ensoleillé, soit l’hiver. L’été je serai de toute façon en excédent de production […] Le résultat, pour moi, donne un angle de 66° au mois de janvier, qui est le pire des mois niveau ensoleillement (période ou l’inclinaison va donc être plus décisive). Je vais donc choisir cet angle de 66°
Les supports
La mise à niveau avec un niveau à eau
Le niveau a été fait avec un niveau à eau, les supports sont posés sur des cales de différentes hauteurs. Des piquets de bois enfoncés dans le sol à l’arrière des supports vont être solidarisés avec ceux-ci pour éviter le basculement par fort vent.
Mise à la terre
Chaque module photovoltaïque va être relié à la terre, je vais me servir de celle-ci pour mon réseau électrique. Si vous vous demandez à quoi sert la mise à la terre des panneaux, la réponse se trouve ici.
La mise à la terre d’un panneau
Le piquet de terre
La boîte « local technique »
J’ai choisi de mettre une « boîte technique » au plus près des panneaux, de convertir le signal continu en alternatif afin d’éviter les pertes dues au courant continu ainsi que l’achat de grosses sections de câble coûteuses pour faire passer ce même courant continu. Cette solution a pour avantage de ne pas encombrer la yourte et d’offrir la possibilité de déporter la production d’électricité à distance raisonnable de la yourte (pratique si jamais celle-ci est ombragée parce qu’entourée d’arbres par exemple…).
Celle-ci doit être ventilée, isolée & étanche pour que la matériel conserve une durée de vie raisonnable. Selon ce site, il est préconisé de maintenir une température comprise entre 10 & 30° pour maximiser la durée de vie des batteries.
Un petit mot sur la ventilation, deux trappes ont été prévues. La première côté Nord en bas pour l’entrée d’air (car le vent froid vient du Nord) La seconde en haut au Sud pour l’expulsion (aidée l’été par un ventilateur). La chaleur monte, elle sera donc naturellement guidée vers le haut La grille Nord sera bouchée par l’intérieur l’hiver pour éviter tout risque de gel.
La pente de toit est mise plein ouest (vent dominant) et le débord de toit est de 20cm.
Cette boîte a été principalement construite avec de la récup’ :
Isolant liège en vrac 2,5cm pour les murs : les mêmes plaques de lièges émiettées (parce que je n’en avais plus suffisamment pour faire 4cm partout)
Isolant polystyrène pour le plancher : récupéré dans la poubelle d’un magasin d’électroménager (pile-poil 2,5cm…)
Plaque d’OSB pour les murs : des chutes récupérées dans la poubelle d’un menuisier
Tôle ondulée : récupérée dans la poubelle du même menuisier
2 trappes de ventilation (10€) grillagées fin et profilées pour que la goûte d’eau reste à l’extérieur.
1 ventilateur USB (9€) – j’avais un convertisseur 230/USB dans un coin
Un minuteur journalier analogique (7€)
De la visserie (<10€)
2 Charnières (<10€)
La caisse
Le planché isolé
Découpe d’une des deux trappes de ventilation
Fabrication du coffre de toît
Isolation du toît (puzzle de chutes)
Plus qu’à visser la tôle
Terminé ! Vue côté Nord Est
Vue côté Nord Ouest
Le ventilateur est un ventilateur USB (ça consomme peu) branché sur un adaptateur secteur pour simplifier la mise en œuvre. Il est lui même branché à un minuteur journalier analogique qui permet de couper le ventilateur la nuit et de l’allumer en journée. Ce dispositif sera débranché en hiver car pas nécessaire.
Le minuteur / adaptateur
Le ventilateur
La trappe d’évacuation
Installation / Câblage
Pour l’achat du matériel je suis passé par une petite entreprise proche de chez moi (airsol44) qui a été de bon conseil, qui a passé du temps à répondre à mes petites interrogations/inquiétudes et qui a eu la gentillesse de me préparer les câbles (sinon il faut acheter une grosse pince ou s’en faire prêter une…)
Voici le schéma de câblage :
C’est parti :
Noêl est déjà là
Le temps de tester deux trois trucs
C’est parti pour la pose
Le fusible DC
Les batteries
Câblage terminé 1/2
Câblage terminé 2/2
C’est branché, tout s’est allumé normalement, il n’y avait plus qu’à connecter la yourte dessus et voilà, tchao le nucléaire !
D’ici quelques mois (certainement après l’hiver) je ferai un autre article pour faire des retours d’utilisation.
En continuant à utiliser le site, vous acceptez l’utilisation des cookies (au chocolat) Plus d’informations
Les cookies sont utilisés à des fin de statistique de visite du blog sur une plateforme indépendante que j'héberge moi même. Les statistiques sot faites avec un logiciel libre. Aucune information n'est redistribué à google ou autre. Je suis seul autorisé à lire ces informations
