Comment construire un système solaire hors réseau en seulement 6 étapes

Il existe de nombreux types de systèmes d'énergie solaire, notamment l'énergie solaire liée au réseau, hybride et hors réseau.Parmi les trois principales options d'énergie solaire, l'énergie solaire hors réseau est de loin la plus indépendante des systèmes.

L'installation d'un système solaire hors réseau était autrefois un concept marginal en raison de ses besoins en espace importants et de ses coûts prohibitifs.Mais les progrès de la technologie solaire au cours de la dernière décennie ont rendu les équipements solaires plus efficaces et moins chers, ce qui les a propulsés dans le courant dominant.Il est maintenant assez courant de voir des camping-cars et des chalets entièrement alimentés par des systèmes solaires hors réseau.Heureusement, nous vous avons couvert lorsqu'il s'agit de concevoir votre système d'alimentation hors réseau à partir de zéro, y compris la détermination de vos besoins énergétiques, le dimensionnement du système solaire et de la batterie et les composants supplémentaires dont vous aurez besoin.Jetez un œil ci-dessous pour découvrir les six étapes que vous pouvez suivre pour améliorer votre style de vie autosuffisant aujourd'hui.

Qu'est-ce qu'un système solaire hors réseau ?

Un système solaire hors réseau est un système d'alimentation électrique autonome qui utilise l'énergie solaire comme ressource.

● Un système solaire hors réseau n'est pas connecté aux principaux services publics (en particulier le réseau électrique).

● Il génère de l'électricité CC à partir de panneaux solaires et la stocke en utilisant des batteries.

● Il alimente les appareils électroménagers en convertissant l'électricité CC stockée en courant alternatif à l'aide d'un onduleur hors réseau.

De plus, nous vous donnerons une explication simple de ce qu'est un système d'énergie solaire hors réseau.Certains articles et livres parlent de ce sujet, mais ils peuvent parfois prêter à confusion.L'objectif principal est de vous donner un bon départ pour votre projet de système solaire autonome hors réseau.

Schémas typiques du système solaire hors réseau

Ici, vous verrez quelques schémas de câblage pour un système solaire hors réseau typique.Soit dit en passant, un schéma de câblage est une simple représentation de la façon dont chaque composant d'un système est connecté.En règle générale, un système d'alimentation solaire hors réseau comprend des modules solaires, des câbles CC, une batterie, un contrôleur de charge et un onduleur de batterie.

Vous trouverez ci-dessous 6 étapes pour vous aider à passer à la vie solaire hors réseau.

Étape 1 : Déterminez la quantité d'énergie et la puissance maximale dont vous aurez besoin

Bien que de nombreuses personnes ignorent souvent cette étape et passent directement à l'achat de leur système solaire plus stockage hors réseau, il s'agit de l'une des étapes les plus importantes que vous puissiez prendre pour vous assurer de ne pas gaspiller votre argent sur un système surdimensionné ou de mettre fin avec un système qui n'est pas en mesure de répondre suffisamment à vos besoins énergétiques.Afin de déterminer correctement vos besoins énergétiques, vous devrez utiliser un calculateur de prêt ou travailler directement avec un représentant de BSLBATT.Entrez chaque appareil ou article que vous alimenterez avec votre système énergétique, la fréquence à laquelle vous l'utilisez par jour, ainsi que les spécifications pertinentes de l'article.Faites de votre mieux pour vous souvenir de chaque élément que vous utiliserez avec votre système d'alimentation, car des modifications apparemment mineures de votre calcul de charge peuvent finir par avoir un impact important.

Si vous préférez effectuer vous-même ce calcul manuellement, notez que chaque appareil électronique indiquera la charge électrique qu'il consomme sur son étiquette ou son emballage.Connaître les besoins individuels en énergie de vos appareils ou équipements est essentiel à cette étape.Il est utile de répertorier tous vos appareils avec leurs besoins en puissance correspondants en watts.Vous pouvez généralement le voir sur leurs plaques signalétiques.Il s'agit d'une étape cruciale à faire pour ne pas manquer ou surdimensionner la capacité de votre système solaire hors réseau.

Avant de choisir les composants, vous devez calculer votre consommation électrique.Combien de temps prévoyez-vous de faire fonctionner vos appareils en heures ?Quelle est la charge individuelle requise de vos appareils en watts ?Pour calculer la consommation d'énergie en wattheures, répondez simplement aux questions et multipliez chaque charge (watts) par le temps (heures) dont elle a besoin pour fonctionner.

Une fois que vous avez ciblé les charges, calculez la cote énergétique de chaque charge comme suit :

Notez la puissance nominale indiquée sur les charges (appareils connectés tels que TV, ventilateurs, etc.) en Watts

Notez le temps de fonctionnement de chaque charge en heures

Calculez la consommation d'énergie selon la formule ci-dessous (considérez environ 25 % comme facteur de perte d'énergie)

Énergie (watt-heure) = Puissance (Watt) x Durée (heures)

Somme de l'énergie consommée quotidiennement par toutes les charges

Notez toutes les puissances cibles des appareils et la consommation d'énergie comme décrit ci-dessous :

On peut également vérifier les factures d'électricité précédentes et considérer comme la plus élevée de toutes la consommation d'énergie nécessaire à la conception d'un système d'énergie solaire.

En suivant les étapes ci-dessus pour toutes les charges AC, nous avons calculé :

Puissance = 380 watts

Énergie calculée = 2170 wattheure

Énergie totale (ajoutez 25 % comme facteur de perte d'énergie) = 2170 * 1,25

=2712,5 Wh

Concevra le système d'énergie solaire en gardant à l'esprit les cotes ci-dessus.

Étape 2 : Déterminez le nombre de piles dont vous aurez besoin

Après avoir déterminé la quantité d'énergie et le courant ou la puissance maximum dont vous avez besoin, vous devrez déterminer le nombre de batteries dont vous avez besoin pour stocker correctement toute cette énergie et répondre à vos besoins en énergie et en courant.Au cours de ce processus, assurez-vous de vous poser des questions telles que si vous n'avez besoin de suffisamment de stockage que pour un jour ou deux, ou si vous avez besoin de suffisamment de stockage pour trois jours ou plus ;si vous intégrerez une autre source d'alimentation, telle qu'une éolienne ou un générateur, à utiliser pendant des jours nuageux consécutifs ;et si vous stockerez les piles dans une pièce chaude ou dans un endroit froid.Les batteries sont souvent conçues pour être stockées à des températures plus élevées car, à des températures plus froides, la capacité de la batterie à fournir une puissance suffisante est réduite.Par conséquent, plus la pièce est froide, plus le groupe de batteries dont vous avez besoin est grand.Par exemple, à des températures inférieures à zéro, vous aurez peut-être besoin de plus de 50 % de capacité de batterie en plus.A noter qu'il y a peu les entreprises de batteries qui proposent une batterie spécialement conçue pour les températures inférieures à zéro .Des facteurs tels que ceux énumérés ci-dessus affectent tous la taille et le coût de votre groupe de batteries.

Un facteur supplémentaire à considérer est que les batteries au plomb ne peuvent être déchargées que jusqu'à 50% sans être endommagées, contrairement aux batteries au lithium - en particulier batteries lithium fer phosphate , qui peut être déchargé en toute sécurité jusqu'à 100 %.Pour cette raison, Les batteries au lithium sont un choix idéal pour les systèmes d'alimentation hors réseau, qui nécessitent souvent la capacité de se décharger plus profondément. Vous devriez également acheter deux fois plus de batteries au plomb que de batteries au lithium juste pour atteindre la même capacité utilisable, après la prise en compte de la profondeur de décharge, des taux de charge et des taux d'efficacité.

Après avoir pris en compte ces considérations, vous devrez alors déterminer la tension du banc de batterie dont vous avez besoin, allant de 12V à 24V à 48V.En général, plus le système d'alimentation est grand, plus il est probable que vous ayez besoin d'un groupe de batteries à tension plus élevée afin de réduire au minimum le nombre de chaînes parallèles et de réduire la quantité de courant entre l'onduleur et le groupe de batteries.Si vous avez juste un petit système et que vous voulez pouvoir charger des éléments mineurs comme votre tablette et alimenter des appareils 12 V CC dans votre VR, alors une banque de batterie 12 V de base est appropriée.Cependant, si vous avez besoin d'alimenter bien plus de 2 000 watts à la fois, vous voudrez plutôt envisager des systèmes 24 V et 48 V.En plus de réduire le nombre de chaînes de batteries parallèles que vous aurez, cela vous permettra d'utiliser un câblage en cuivre plus fin et moins cher entre l'onduleur et les batteries.

Supposons que vous décidiez qu'un groupe de batteries 12 V est le mieux adapté à vos besoins et que vous avez proposé une utilisation quotidienne de 500 Ah à l'étape 1.En regardant les batteries 12V de BSLBATT, vous auriez plusieurs options.Par exemple, vous pouvez utiliser cinq des Batteries BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 , ou deux des Batteries BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 .Bien sûr, si vous n'êtes pas sûr de la batterie BSLBATT qui répond le mieux à vos besoins, veuillez nous contacter et nous travaillerons avec vous pour trouver la banque de la bonne taille des bonnes batteries pour vous garder sous tension.

Étape 3 : Dimensionnement de l'onduleur

Une fois que nous avons estimé les besoins en énergie, la tâche suivante consiste à calculer la puissance nominale de l'onduleur.

La sélection de l'onduleur joue un rôle important dans notre conception de l'énergie solaire, car il est responsable de la conversion du courant continu généré par le panneau solaire en courant alternatif (car les charges connectées à notre maison fonctionnent principalement sur une alimentation CA) ainsi que d'autres mesures de protection.

Considérons un onduleur avec un rendement équitable, nous avons considéré un onduleur avec un rendement de 85 %

La puissance totale en watts consommée par les charges est considérée comme une sortie de l'onduleur (c'est-à-dire 380 W)

Ajoutera 25% comme facteur de sécurité dans la puissance en watts requise.

380 * 0,25= 95

Puissance totale requise = 380+95= 475 W

Calculer la capacité nominale d'entrée de l'onduleur

Entrée (VA) = Sortie (watt) / efficacité X 100

= 475 (watts) / 85 X 100

= 559 VA = 560 VA

La puissance d'entrée requise pour l'onduleur est estimée à 559 VA, nous devons maintenant estimer l'apport d'énergie requis par l'onduleur.

Énergie d'entrée (Watt-heure) = Sortie (watt-hout) / Efficacité x 100

= 2712.585 X 100

= 3191,1 Wattheure

Maintenant, une fois que nous avons déterminé la capacité de l'onduleur, la tâche suivante consiste à vérifier l'onduleur disponible sur le marché.L'onduleur typique disponible est livré avec une tension système de 12V, 24V, 48V.

Selon notre cote énergétique estimée de 560 VA, nous pouvons sélectionner un onduleur système de 1 kW.Généralement, un onduleur de 1 kW a une tension système de 24 V.(Généralement 1kW et 2kW – 24V, 3kW à 5kW – 48V, 6kW à 10 kW – 120V) Il est toujours nécessaire de consulter la fiche technique de l'onduleur pour déterminer la tension du système.

Notre batterie BSLBATT correspond à de nombreuses marques d'onduleurs.Nous avons tout ce que vous voulez !En ce moment, s'il vous plaît

Étape #4 : Déterminez le nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin

Les quatre parties de votre système d'alimentation hors réseau le calcul consiste à déterminer le nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin.Une fois que vous savez combien d'énergie vous devez produire par jour à partir de vos calculs de charge, vous devez prendre en compte la quantité de lumière solaire dont vous pourrez profiter, autrement appelée «heures d'ensoleillement».Le nombre d'"heures d'ensoleillement" est déterminé par le nombre d'heures pendant lesquelles le soleil disponible à un endroit donné brille sur vos panneaux à un angle spécifié tout au long de la journée.Bien sûr, le soleil n'est pas aussi brillant à 8 heures qu'à 13 heures, donc une heure de soleil du matin peut être comptée comme une demi-heure, alors que l'heure de midi à 13 heures serait comptée comme une heure complète.De plus, à moins que vous ne viviez près de l'équateur, vous n'avez pas le même nombre d'heures d'ensoleillement en hiver qu'en été.

Il est également recommandé de baser la taille de votre système d'énergie solaire sur le pire scénario pour votre emplacement donné, ce qui inclut de baser votre calcul sur la saison avec le moins d'ensoleillement dans lequel vous utiliserez le système.De cette façon, vous vous assurerez de ne pas manquer d'énergie solaire pendant une partie de l'année.

Étape #5 : Sélectionnez un contrôleur de charge solaire

Une fois que vous avez déterminé le nombre de batteries et d'énergie solaire dont vous avez besoin, vous aurez besoin d'un moyen de gérer le transfert de l'énergie solaire dans les batteries.Un calcul très approximatif que vous pouvez utiliser pour déterminer la taille du contrôleur de charge solaire dont vous avez besoin est de prendre les watts du solaire, puis de le diviser par la tension du groupe de batteries, puis d'ajouter 25 % supplémentaires pour être sûr.

Il est également important de noter que les contrôleurs de charge sont disponibles avec deux principaux types de technologies : le suivi du point de puissance maximale (MPPT) et la modulation de largeur d'impulsion (PWM).En bref, si la tension du banc de batteries correspond à la tension du générateur solaire, vous pouvez utiliser un contrôleur de charge solaire PWM.En d'autres termes, si vous avez un banc de batteries 24V et un panneau solaire 24V, vous pouvez utiliser PWM.Si la tension de votre groupe de batteries est différente de celle du panneau solaire et ne peut pas être câblée en série pour la faire correspondre, vous devrez utiliser un contrôleur de charge MPPT.Par exemple, si vous avez un banc de batteries 12V et un panneau solaire 12V, vous devrez utiliser un contrôleur de charge MPPT.

Étape #6 : Dispositifs de protection, montage et équilibre des systèmes

Il est toujours important d'installer les fusibles, les dispositifs de protection contre les surintensités, les sectionneurs, etc. nécessaires pour protéger vos composants et créer un système sûr et fiable.Ignorer ces composants sera sûrement plus coûteux à l'avenir.

Vous devrez également réfléchir à la manière dont vous prévoyez de monter vos panneaux solaires, à quel angle et où.Il existe de nombreuses options disponibles pour les systèmes montés sur le toit et au sol - assurez-vous simplement de consulter votre fournisseur pour vous assurer que le système de montage est compatible avec vos panneaux.

Conseils : Avant d'installer un panneau solaire

● Vérifiez les subventions gouvernementales pour profiter au maximum de l'installation solaire.

● En fonction de la disponibilité du réseau et de l'emplacement, choisissez le type de système d'énergie solaire adapté à vos besoins énergétiques

● Si vous optez pour une installation solaire sur le toit, vérifiez la capacité du toit pour installer le nombre requis de panneaux solaires.

● Pour obtenir des résultats optimaux, une analyse d'ombrage doit être effectuée afin de s'assurer que les panneaux solaires installés ne sont pas couverts d'ombre provenant d'arbres/bâtiments voisins ou d'autres facteurs.

Qualité, Qualité, Qualité !

Il existe des centaines de sites Web qui proposent de très bons matériaux solaires économiques à des prix incroyables.En tant que professionnel Société de batterie solaire au lithium , je ne saurais trop insister sur l'importance des matériaux de qualité.Assurez-vous de tenir compte du nombre d'années d'expérience du fabricant dans l'industrie, des garanties des produits et des avis.En tant qu'installateur autonome d'énergie solaire hors réseau, vous souhaiterez sûrement le support technique en ligne et par téléphone fourni par les meilleures entreprises solaires !

J'espère que cet article vous a donné un aperçu de la conception du système d'énergie solaire.

Une fois que vous aurez terminé ces six étapes, vous serez sur la bonne voie pour concevoir et, plus important encore, utiliser réellement votre nouveau système solaire plus stockage hors réseau !Si vous envisagez d'installer un système de panneaux solaires sur votre site et que vous avez encore des doutes, ne vous inquiétez pas, notre équipe technique vous guidera avec la meilleure solution de système d'alimentation hors réseau possible.