Vous souhaitez réaliser une installation en autoconsommation chez vous? Ou vous faites de l’auto construction et vous allez poser vous- même les panneaux photovoltaïques?

Pas de panique, la pose d’un kit photovoltaïque en autoconsommation est très simple. Surtout si vous êtes sur toit plat. Vous évoluez sur une surface plane.

Voici un article présentant les étapes de la pose d’un kit photovoltaïque de 1kWc de puissance avec micro onduleurs APS.

C’est parti, découvrons les différentes étapes de notre guide de pose de panneaux photovoltaïques . Par contre ce jour- là l’installation s’est faite sous la pluie… 🙂

Informations pratiques:

Durée de la pose pour 4 consoles 

• 2 à 3 heures seul 
• 1h30 à 2 personnes

Matériel nécessaire:

• Visseuse
• Embout vis autoforante 6 pans taille 8 et taille 10
• pince plate
• clé à molette
• petit marteau
• pince coupante
• pince à dénuder
• scie cloche pour le passage de câble
• tournevis plat et cruciforme

Pose des consoles avec le lestage de gravier

Le client a décidé de faire un champ de 2 colonnes et 2 lignes avec les consoles Rénusol. Pour information : avec les consoles pour toit plat vous faites la forme de champ photovoltaïque que vous souhaitez. Ainsi vous pouvez aussi faire 1 ligne ou les orienter EST et OUEST. Dans notre cas nous sommes plein SUD. 

Grâce au micro onduleur APS vous pouvez orienter vos modules comme vous le souhaitez.

Concernant les consoles Rénusol celles-ci ont une pente de 10°, ce qui permettra de limiter le lestage. Toutefois le lestage est déterminé par la hauteur du bâtiment, des acrotères, et de la zone géographique. Comptez entre 60 et 90 kgs de lestage par console. Vous pouvez y mettre du gravier, des dalles béton…

Montage des barres de fixations

A l’arrière des modules sont prévus des trous de fixation. My Electricity vous livre les barres de fixation avec les vis, les écrous auto bloquants et les rondelles. 

Surtout ne pas percer les cadres en aluminium de votre module pour y faire un trou. Vous perdriez la garantie du module.

Par module vous fixez 2 barres. Suivant la taille du module il y a des trous différents. Dans notre cas nous avons des modules de 250Wc 60 cellules, donc pas de problème.

Mise en place du micro onduleur

Dans le cas de cette installation nous utilisons des micro onduleurs APS 500 qui sont des micro onduleurs double entrée. Vous pouvez brancher un module par côté. 

Vous voyez aussi le câble de la mise à la terre qui devra être fixé au câble de terre de 6mm2 avec le connecteur rapide auto dénudant.

Pour rappel, les micro onduleurs de la gamme APS sont tous pré loadés en usine, ainsi c’est du plug and produce à l’instant où vous relevez le disjoncteur.

Pour la fixation du micro onduleur, vous pouvez le poser sur le gravier ou le fixer à la console. Celui- ci est étanche lorsque les connecteurs MC4 seront branchés.

La mise à la terre des parties métalliques

Pour l’onduleur, voici le connecteur rapide auto dénudant. Attention, il faut utiliser du câble de terre de 6mm2 en brin souple et non avec du gros fil de cuivre. Cela ne marchera pas. L’intérêt de ce système est que vous ne coupez pas la terre. Ainsi il n’y pas de discontinuité de terre sur votre installation. Par exemple vous enlevez un micro onduleur, le fil de terre n’est pas coupé.

Voici maintenant la mise à la terre du module avec un grip auto dénudant. Ce produit fonctionne bien, mais attention lorsque vous frappez sur le grip à ne pas toucher le module….

Il existe d’autres systèmes mais celui ci offre une mise en oeuvre assez simple.

Utilisation des connecteurs AC entre micro onduleurs

APS vous livre des connecteurs rapides pour connecter les micro onduleurs entre eux. Surtout ne pas couper les câbles. 

Pose panneaux photovoltaïques : Branchement des modules avec le micro onduleur APS 500

Voici venu le temps de brancher les connecteurs MC4. Ici nous sommes en courant continu. Donc il y a une polarité + et -. Mais pas de panique, vous avez les connecteurs avec détrompeurs. Donc impossible de se tromper. Voici à quoi il ressemble avant le branchement et après.

Pose panneaux photovoltaïques sur les consoles rénusol

Afin de bien poser le module sur la console, vérifiez bien que les pattes de la barre de fixation sont à l’extérieur. Nous vous livrons des pinces de fixation qui s’adaptent à la console et il faut aligner le trou  de la pince avec le trou de la barre

Vous pouvez visser la vis autoforante 6 pans. Ainsi l’ensemble est solidaire et il n’y a pas de risque d’arrachement.

Pose panneaux photovoltaïques : Les modules sont presque tous posés

Voilà, il ne reste plus qu’un module à poser et le champ sera posé

Dernière opération, relever le disjoncteur

Le câble 3G, 2,5mm2 et le câble de terre 6mm2 qui proviennent du toit, arrivent à votre tableau électrique.

Branchez le disjoncteur dans le tableau, ainsi que les câbles de terre. Collez les autocollants indiquants qu’il y a une source de production d’électricité photovoltaïque.

Vous pouvez relever le disjoncteur et commencer à auto consommer votre électricité.

Dans le cas de ce chantier nous étions avec un client qui a une PAC AIR/EAU et une maison de 190m2.

Vous avez un projet photovoltaïque en tête? Vous souhaitez autoconsommer votre propre énergie et vous vous demandez comment fonctionne le photovoltaïque?

Découvrez tout au long de cet article les différentes parties de l’installation solaire de vos rêves!

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT du photovoltaïque

Lorsque l’on vous parle d’installation photovoltaïque il s’agit d’un système électrique installé le plus souvent sur le toit d’une maison et qui permet de produire de l’électricité à partir des rayons du soleil. 

A différencier du solaire thermique qui permet de produire de l’eau chaude avec les rayons du soleil.

Dans le cas de la production d’électricité le phénomène physique est le suivant: 

C’est la transformation du rayonnement solaire au contact de la cellule photovoltaïque. Les photons contenus dans le rayonnement solaire mettent en mouvement des électrons contenus dans les cellules photovoltaïques composées de silicium. Ces électrons quittent la cellule suite à l’action des photons ce qui induit un courant continu qui circule dans un circuit fermé qui correspond au panneau solaire.

CELLULE PHOTOVOLTAIQUE

Les cellules photovoltaïques sont de fines plaquettes de silicium sur lesquelles sont posés des fils conducteurs qui permettent aux électrons de circuler de cellule en cellule.

Le silicium est un élément naturel que l’on retrouve dans le sable, le quartz, … C’est un élément semi-conducteur que l’on utilise justement dans le photovoltaïque pour produire du courant continue.

Il existe différents types de cellules à base de silicium 

• amorphe
• monocristallin
• polycristallin

Les cellules sont répertoriées en taille:

• les cellules de 5 pouces
• les cellules de 6 pouces que l’on retrouve le plus souvent dans les modules actuels.

Il existe aussi maintenant:

• des demi- cellules, qui permettent d’augmenter le productible du module solaire.
• et des cellules qui fonctionnent en face avant et arrière du module

Les cellules sont assemblées pour donner un panneau photovoltaïque.

Ci dessous une photo d’un lingot de silicium monocristallin, avec des cellules dopées.

PANNEAU SOLAIRE

Au courant des années 2000 les fabricants de panneaux étaient très nombreux et les formes de panneaux étaient très différentes. Depuis le début des années 2010 un standard mondial ressort avec une taille de module d’environ 1700mm de longueur et 1000mm de largeur avec 60 cellules de 6 pouces. L’épaisseur du module varie en fonction du type de cadre aluminium choisi. Généralement entre 35 et 40mm d’épaisseur.

La puissance des panneaux est variable mais la recherche et les évolutions techniques lui permettent de progresser en puissance et d’avoir chaque jour un nouveau rendement surfacique plus important. C’est pourquoi la puissance de votre panneau est souvent obsolète au bout de quelques années.

En ce début d’année 2020 la puissance des modules se situe entre 330 et 350wc. Alors qu’en 2018 nous étions à 250wc de puissance maximum pour les modules.

Le rendement traduit le rapport puissance- taille du module sous forme de pourcentage. Cette partie est abordée un peu plus bas.

Le panneau photovoltaïque ou module vous permet de produire un courant continu. Chaque module est assemblé en série pour former une branche ou string afin d’augmenter la tension en volt aux 2 extrémités de cette branche. C’est là qu’entre en jeu l’onduleur de votre installation.

ONDULEUR

L’onduleur est le coeur de votre installation. C’est lui qui va transformer le courant continu fourni par vos panneaux en courant alternatif que vous allez autoconsommer ou revendre.

L’électricité ainsi produite par votre onduleur sera utilisable sur le réseau EDF. En France vous avez la possibilité de faire 3 choses avec votre électricité:

• la revendre en totalité
• la consommer personnellement
• la consommer et revendre le surplus

Ce sont les 3 contrats que votre fournisseur d’énergie vous propose.

Il existe différents types de technologies d’onduleurs sur le marché résidentiel. Ils sont aussi au nombre de 3i:

• Les onduleurs centralisés: Tous les panneaux solaires sont branchés sur un onduleur
• Les micro onduleurs: un panneau correspond à un micro onduleur. 
• Les optimiseurs avec onduleur centralisé. Cette technologie est très innovante et permet un véritable gain pour le particulier. C’est la technologie que nous privilégions avec la marque Solar Edge. 

Chaque onduleur doit aussi avoir ses protections électriques

LES COFFRETS AC DC DE PROTECTION

Toutes les installations solaires doivent être protégées avec des dispositifs de coupures adaptés. 

• les coffrets DC vont protéger l’installation sur la partie courant continu
• les coffrets AC vont protéger l’installation sur la partie courant alternatif

Dans le cas de micro onduleurs les coffrets DC n’existent pas, car la coupure se fait au plus proche des modules photovoltaïques.

Et le soleil dans tout ça?

L’ENSOLEILLEMENT et l’irradiation – Carte ensoleillement France

Suivant que vous soyez à Strasbourg ou à Lyon, l’ensoleillement n’est pas le même. Il y aura donc une différence de production entre ces 2 zones.

De l’emplacement géographique de votre installation va dépendre votre production solaire. 

Ci- dessous retrouvez la carte d’irradiation solaire, ainsi que lien vers le site PV GIS : https://ec.europa.eu/jrc/en/pvgis

L’irradiation solaire est exprimée en Kwh / m2 / an. Par exemple vous avez environ 1200Kwh / m2 / an à Strasbourg. Si vous avez une installation de 1000Wc plein SUD avec une pente de toit de 30° votre production annuelle sera de 1200Kwh. A 18cts du Kwh Edf vous économisez 216 euros à l’année.

LA PENTE DE TOIT

La pente toiture ainsi que l’orientation de votre installation est très importante aussi. Suivant l’orientation vous aurez une production différente. L’orientation optimale est plein SUD avec une pente de 30°. Cela vous permettra d’avoir le productible le plus important.

Ci- dessus dans le tableau vous avez les coefficients correspondants à l’inclinaison et à l’orientation de votre installation.

Nous mettrons bientôt à disposition un configurateur qui permettra le calcul de la surface de la toiture avec la puissance que l’on peut installer et la formule du calcul du rendement pour déterminer la production possible. Cela permettra d’avoir le calcul du rendement moyen annuel de votre installation.

Ci- dessous la courbe de production d’une installation de 2000Wc exposée EST et OUEST avec une inclinaison de 10° à Strasbourg.

Voici une capture d’écran de l’installation avec un monitoring qui nous permet de suivre l’autoconsommation de l’installation.

LE RENDEMENT – Comment calculer rendement?

Le rendement vous permet de connaître les performances de votre installation.

Vous trouvez d’abord le rendement de votre module qui est de l’ordre de 19 à 22%. Ce rendement correspondant à la quantité d’électricité produite par rapport à l’énergie reçue. Les technologies que vous pouvez rencontrer sont :

• l’amorphe avec des rendements de maximum 8 à 9%. Personnellement je ne vous les conseille pas. Technologie peu productive, onduleur avec bobine d découplage, peu de fabricants, beaucoup de dépôts de bilan de la part des fabricants… 
• Mono ou poly: les meilleurs rendements actuels. Si vous souhaitez avoir du prix, achetez des modules polycristallins fond blanc. Si vous cherchez quelque chose d’esthétique optez pour les modules full black avec cellules monocristallin.

Dans le cadre d’une installation résidentielle, que vous preniez du poly ou du mono cela ne changera pas grand chose. Attention au démarchage qui vous vante des rendements exorbitants!

Vous avez aussi le rendement total de l’installation qui est appelé ratio de performance (PR) qui peut être calculé comme suit PR = production réelle / production théorique ( le tout en Kwh)

Il faut savoir que vous aurez des pertes tout au long de l’installation dû au mode de fonctionnement, il est donc important d’en tenir compte dans les calculs de rentabilité.

Les pertes se retrouvent dans :

• le câblage
• l’échauffement des modules en été
• le rendement de l’onduleur et l’incidence des MPPT
• le champ magnétique et ondes électromagnétiques

LES MPPT

En anglais cela se traduit par : Maximum Power Point Tracker. C’est donc la recherche systématique du point de puissance le plus haut possible.

Nous ne rentrerons pas dans les détails mais les MPPT sont fondamentaux pour avoir le meilleur productible possible. 

Le dimensionnement de l’onduleur par rapport au champ photovoltaïque est primordial et le fonctionnement des MPPT important dans ce cas. 

Par exemple: il arrive que votre onduleur soit surdimensionné ( c’est rare, mais on n’est pas à l’abri d’une erreur) . Ce surdimensionnement empêche le démarrage des MPPT qui tiennent compte d’une tension de démarrage minimum. Si cette tension n’est atteinte qu’à partir de 11h du matin ( rappelez- vous la courbe de production solaire), votre onduleur ne fonctionnera qu’à partir de 11h… Vous aurez donc perdu toute la production du matin. Calculez la perte sur 20 ans!…

LE RECYCLAGE

Le recyclage est un des grands sujets du photovoltaïque. Avec son lot de fake news.

Pour couper court à toute spéculation: OUI les panneaux se recyclent.

Tout d’abord de quoi est composé le panneau solaire?

• aluminum pour le cadre
• verre, pour le dessus des cellules
• silicium pour les cellules
• cuivre, argent ,étain, donc de métaux précieux
• plastique pour la boîte de jonction et tedlar derrière les cellules

Seul le plastique n’est pas recyclé. Ainsi votre module est recyclable à 96%.Et cela depuis 2016 par PV CYCLE.

Qui recycle nos panneaux?

Pour la France c’est PV Cycle qui est agréé par arrêté du 24 décembre 2014 par le ministère de l’écologie pour collecter et recycler les panneaux solaires.

https://www.pvcycle.fr/agrement-de-pv-cycle-france-pour-la-collecte-et-le-recyclage-des-panneaux-solaires-photovoltaiques/

Lorsque vous avez des modules photovoltaïques et que vous souhaitez vous en débarrasser suite à

• la tempête
• le bris de glace
• un défaut d’étanchéité
• la fin de vie ( plus de 25 ans ),

vous pouvez retrouver sur PV Cycle le lieu de collecte le plus proche de chez vous et déposer vos modules gratuitement.

Puis PV CYCLE organise les ramassages et commence le recyclage de ceux ci.

Grâce à une amélioration continue du process et de la R&D, PV CYCLE a pu faire passer le recyclage des modules de 90% à 96% en quelques années. Dès aujourd’hui PV CYCLE respecte la directive DEEE.

Découvrez l’article dédié au recyclage des modules

LES AVANTAGES DU PHOTOVOLTAÏQUE en 2020

Vous êtes un particulier et avez envie de vous équiper d’une installation solaire,mais vous hésitez encore? Voici les avantages d’une installation résidentielle:

• AUTOCONSOMMATION
  • vous pouvez réduire votre facture d’électricité de 25% à 40%
  • plus encore si vous mettez une batterie jusqu’à 80%
  • vous bénéficiez d’un prix d’électricité fixe sur toute la durée de vie de votre installation
  • vous produisez une énergie verte
  • vous avez une installation évolutive avec Solar Edge. Vous pouvez installer une batterie, puis brancher une voiture électrique
  • La production est garantie 25 ans
• REVENTE
  • vous revendez votre  électricité et amortissez votre installation
  • puis vous bénéficiez d’un nouveau revenu annuel

RENTABILITE

Vous vous demandez comment rentabiliser votre installation photovoltaïque? Est-ce possible?

Dans le cas de la revente le calcul est assez simple. Vous connaissez:

• la durée du contrat ( si la demande a été faite…)
• le prix de l’installation 
• le prix de rachat de votre électricité
• le productible annuel de votre installation

Ce qui vous donnera une durée d’amortissement de l’ordre de 8 à 12 ans suivant les configurations.

Pour l’autoconsommation c’est un peu plus compliqué. C’est votre consommation annuelle d’électricité ainsi que vos habitudes dans votre logement qui comptent. 

Donc, en fonction de votre situation et de vos objectifs on détermine une puissance à installer et on valide la faisabilité du projet.

Il faut garder en tête 2 choses:

• le prix de l’électricité du réseau EDF ou des régies d’électricité va continuer à augmenter,alors que le prix du KWH produit par votre installation photovoltaïque reste fixe pour les 25 prochaines années.
• c’est le prix de l’installation qui détermine votre rentabilité. Si vous payez trop cher votre installation, jamais vous ne trouverez de rentabilité. C’est pourquoi nous vous proposons de monter vos kits vous- mêmes ou avec notre aide.

Lorsque l’on parle de rentabilité il faut avoir à l’esprit que beaucoup d’arnaques ont lieu. Certaines sociétés vous proposent un package avec un chauffe eau thermodynamique sur air extrait. Il vous propose un comparatif chauffe eau thermodynamique par rapport au chauffe eau thermodynamique solaire.

Nous vous conseillons de na pas rentrer dans cette démarche, même si le fonctionnement du ballon thermodynamique est prouvé et que c’est un bon procédé, la démarche commerciale est plus que douteuse. Donc pour être sûr de votre rentabilité n’achetez que du photovoltaïque.

ENTRETIEN 

Le photovoltaïque se hisse au top des équipements nécessitants le moins d’entretien dans votre maison! Mais bon, un peu de maintenance ou de suivi ne fait pas de mal…

Nous vous conseillons:

• un contrôle visuel des modules sur votre toiture
• un contrôle visuel du disjoncteur
• un suivi de l’installation avec votre “monitoring”

Le contrôle visuel des modules vous permet de vérifier que ceux- ci sont toujours en bon état, qu’il n’y a pas eu de:

•  bris de glace
• dégradation prématurée des modules suite à un problème de fabrication
• des salissures, mousses, excréments…
• que les fixations sont toujours présentes

Le contrôle des organes de protection. 

Vérifiez que le disjoncteur n’est pas tombé, ce qui peut se produire si vous n’avez pas les bons disjoncteurs.

Le nettoyage des modules est une opération à réaliser tous les 2 à 5 ans. Plus votre toiture est pentue moins vous avez besoin de nettoyer. Si vous avez un toit plat, il faudra passer la brosse plus souvent.

Attention le nettoyage se fait avec de l’eau déminéralisée ou avec de l’eau de pluie. Pas de produits chimiques, pour éviter les voiles de calcaire et autres alétances.

Suivez votre production d’une année sur l’autre et comparez- les pour voir s’il y a des variations significatives. Cela vous donnera des indices sur d’éventuels dysfonctionnements.

Vérifiez l’onduleur s’il est équipé d’un ventilateur: il y a peut- être de la poussière qui le fait chauffer et fait baisser son rendement.

Nous vous conseillons dans tous les cas d’avoir un suivi à distance de votre installation ou monitoring. Ainsi vous pouvez y voir:

• les défauts des modules
• les déconnexions de l’onduleur
• les baisses de production
• et comparer les informations d’une année sur l’autre

Nous vous proposons les produits Solar Edge avec un monitoring gratuit sur les prochaines 25 années.

Vous pouvez découvrir les articles suivants pour approfondir vos connaissances: Solar Edge

Maintenant vous êtes incollable sur le photovoltaïque. Vous savez ce qu’est :

• une cellule photovoltaïque
• une carte d’ensoleillement en france
• un MPPT
• un onduleur
• des coffrets AC et DC
• le monitoring d’une installation.

Et vous savez:

• comment calculer un rendement
• comment recycler un module photovoltaïque

Vous êtes prêt à vous équiper d’un kit photovoltaïque. Si vous souhaitez avoir plus d’informations contactez-nous ou consultez le site photovoltaïque info .

Nous restons à votre disposition pour de plus amples informations pour votre projet. N’hésitez pas à partager cet article ou à laisser un commentaire suite à la lecture de cet article.

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Nous commercialisons l’ensemble de nos kits sur la France, et nous apportons une aide au démarrage de chantier photovoltaïque en autoconsommation, revente et stockage sur l’Alsace, le Bas-Rhin et la Haut-Rhin. 

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